DE1805203A1 - Gegen Zersetzung durch Licht und Hitze stabilisierte synthetische Polymere - Google Patents

Description

Dlpl.-lng. Karl Kiakeben

Patentanwalt 1 Berlin 19,

19. Pebruar 1969 P.4933

Sankyo Company, Limited in Tokyo/ Japan.

Gegen Zersetzung durch licht und Hitze stabilisierte synthetische Polymere.

Die Erfindung bezieht sich auf gegen Zersetzung durch Licht und Hitze stabilisierte synthetische Polymere.

Sie bezieht sich insbesondere auf das Stabilisieren synthetischer Polymere gegen photochemische und thermische Sersetzung derselben durch Inkorporieren einer zur Verhinderung der Zersetzung ausreichenden Menge an 2,5-iri- oder tetra-substltuierten—4-oxo-(oder thioxo)-imidazolidinverbindungen der Formel

(D

worin
IU und

gleich oder verschieden sein können und je für

ÖQ9833/1321

sich darstellen Wasserstoffatom,

eine Alkylgruppe mit 1 "bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen.,

eine Arylgruppe mit 6 oder 10 Ringkohlenstoffatomen, die substituiert sein können mit einem Halogenatom, einer llkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einer Alkoxygruppe riit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, oder eine 5- oder 6-gliedrige heterocyclische Gruppe, die als ein Heteroatom wenigstens ein Stickstoffoder Sauerstoffatom enthält und mit ITitro, einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einer Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann; oder sie können zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, einen 5- bis 7-gliedrigen alicyclischen Ring bilden, der mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einer Cycloalkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen oder einer Cycloalkylidengruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen oder einer Gruppierung der Formel

(worin R,- und Rg gleich oder verschieden sein können und je für sich eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen und Y Wasserstoff oder Sauerstoffradikal ist)

- 3 909833/1321

R, und R

substituiert sein kann; worin ferner , gleich oder verschieden sein können und die gleiche Bedeutung haben, wie die oben definierten .Substituenten R^ und RgJ vorausgesetzt, daß drei oder mehr der Substituenten R^

R* und

^, Rg, R* und R. die oben definierten Gruppen, mit Ausnahme von Wasserstoff atom, sind; und worin X für Sauerstoffatom oder Schwefelatom steht. In der obigen Formel (I) kann ;jede der Gruppen R^, R₂, Ra und R* folgende Bedeutung haben: Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecy, Heacadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyoloheptyl, Phenyl, Haphthyl, o-, m- oder p-Ohlor(Brom oder Jod)-phenyl, ο-, m- oder p-Methyl(Äther, Propyl oder Butyl)-phenyl, ο-, m- oder p-Methoxy(Äthoxy, Propoxy, Butoxy oder Octoxy)-phenyl, Pyridyl, iuryl, Pyranyl, 3,4-Dihydro-2-pyranyl, 2-Nitro-5-furyl, 2H-2,6-Dimethyl-5,6-dihydro-3-pyranyl.

Die Gruppen, welche durch Verknüpfung von R.. und R« oder von R« und R- mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, gebildet werden, können die folgenden sein: *

CH- CH,

F-H

CH_x CH, j 3

CH,

909833/1321

,A

CH-	CH- S
	ΙΓ-Ο·
CH-	OH,

Die hier erwähnten "synthetischen Polymere" sollen einschließen Homopolymere von Olefinen, wie Hoch- und Niederdruckpolyäthylene, Polypropylen, Polybutadien, Polyisopren, Polystyrol und dergleichen; Copolymere von Olefinen mit anderen äthylenisch Ungesättigten Monomeren, wie Äthylen-Propylencopolymere, Styrol-Butadiencopolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrolcopolymere und dergleichen; Polyurethane; Polyamide, wie 6-Nylon, 6,6-Hylon und dergleichen; Polyacetale; Polyester, wie Polyäthylenterephthalat und dergleichen; und polymerisierte Yinylmonomere, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinyli- ' denchlorid, Polyvlnyläther, Polyvinylketone und dergleichen. Diese synthetischen Polymere können von "beliebiger Gestalt oder Form sein, und sie schließen beispielsweise ein Fäden, Fasern, Garne, Filme, Platten oder geformte Gegenstände, Latex, Schäume und dergleichen.

Diese synthetischen Polymere zeigen häufig die Eigenschaft, daß sie der photochemischen und thermischen Zersetzung unterliegen, wenn sie innerhalb oder außerhalb geschlossener Eäume dem licht, wie dem Sonnenlicht oder ultraviolettem Licht, ausgesetzt werden. Es sind bisher bereits verschiedene Typen von Stabilisatoren zum Schutz solcher synthetischer Polymere gegen Zersetzung vorgeschlagen worden. Beispielsweise hat man eine größere Anzahl von Lichtstabilisatoren in der Technik zum Zwecke des Stabilisierens synthetischer Polymere, beispielsweise Polyolefine

§833/1321

ty

und Polyurethane, gegen Photoersetzung angegeben. Besonders hat man als günstig für die Lichtstabilisierung chemische stoffe empfohlen, wie 2-(2^l-Hydroxy-5^l-methylphenyl)-benzo·- triazol, 2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenon, 1-1-Bis-(2-methyl 4-hydroxy-5-tert.-butylphenyl)-n-butan und dergleichen. Obwohl einige der bereits bekannten Licht- und Hitzestabilisatoren in größerem Ausmaß angewendet werden, sind in der Technik umfangreiche Versuche durchgeführt worden, um günstigere Stabilisatoren gegen die Einwirkung von Licht und Hitze aufzuzeigen.

Als ein Ergebnis umfangreicher Untersuchungen über I

Licht- und Hitzestabilisatoren ist nun unerwarteterweise gefunden worden, daß die oben angegebenen Imidazolidinverbindungen der !Formel (i) in außerordentlich hohem Grade eine stabilisierende Wirkung auf synthetische Polymere gegen photochemische und thermische Zersetzungen derselben ausüben sowie, daß sie eine geringe thermische Sublimation zeigen und auf die zu stabilisierenden synthetischen Polymere keine merkliche verfärbende Wirkung ausüben.

Es ist daher ein Merkmal der Erfindung, synthetische Polymere aufzuzeigen , die gegen phPtochemische und thermische Zersetzungen dadurch stabilisiert sind, daß sie eine für eine wirksame Stabilisierung erforderliche Menge an Imidazolidin- * verbindungen der Formel (I) inkorporiert enthalten.

Repräsentative Beispiele von Imidazolidinverbindungen (I), welche erfindungsgemäS verwendet werden können, sind in der folgenden Liste zusammengestellt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf die in der Liste angegebenen speziellen chemischen Verbindungen beschränkt ist.

(1) 2,2,5,5-Tetramethyl-4-oxoimidazolidin (Schmp. 169 bis

170 ⁰O);

(2) 2,5-Dimethyl-2,5-diäthyl-4-oxoimidazolidin (Schmp. 77

bis 79 ⁰O);

- 6 909633/1321

(3) 2,5,5-Trimethyl-2-isobutyl-4-oxoimidazolidin (Schmp.

126 bis 128 ⁰G);

(4) 2,5-I)imethyl-2,5-diisobutyl-4-oxoimidazolidin;

(5) 1,4-3iaza-2,2-dimethyl-3-oxo-spiro-[4.53-decan (Schmp.

193 bis 194 ⁰C);

(6) Cyclohexan-1-spiro-2'-(4'-oxoimidazolidin)-5'-spiro-1"-cyclohexan (Schmp. 219 bis 220 ⁰C);

(7) Cyclopentan-1-spiro-2 '-(4'-oxoimidazolidin)-5 '-spiro-1"-cyclohexan;

(8) 1,4-Diaza-2-methyl-2-phenyl-3-oxospiro-^4.5}-decan

(Schmp. 130 bis 131 ⁰C);

(9) 1 ^-Diaza^-methyl-^-cyclohexyl^-oxo-spiro-f^l-(10) 1, 4-I>iaza-2-methyl-2-(3-pyridyl)-3-oxo-spiro-

(11) 1-Methylcyclohexan-2-splro-2'-(4'-oxoimidazolidin)-5'-spiro-2"-(1"-methylcyclohexan) (Schmp. 146 bis

148 ⁰C);

(12) 1-Cyclohexylcyclohexan-2-spir0-2'-(4'-oxoimidazolidin)· 5'-spir0-1"-cyclohexan;

(13) 1-Cyclohexylidenc3'Olohexan-2-spiro-2^l -(4 '-oxoimidazolidin) -5'-spiro-1"-cyclohexan;

(14) 1,3-Diaza-2-(3,4-dihydro-2-pyranyl)-4-oxo-spiro-(4.5)-decan;

(15) 1,3,8-Triaza-2-(p-chlo rphenyl) -4-oxo-7,7,9,9-tetra'-methyl-spiro-f4.5}-decan (Schmp. 215 ⁰C);

(16) 1,3,8-Triaza-2-(2-nitr0-5-furyl)-4-0X0-7,7,9,9-tetramethyl-spiro-(4.5)-decan (Schmp. 184 bis' 186 ⁰C);

(17) 1,3,8-Triaza-2-(2H-2,6-dimethyl-5,6-dihydro-3-pyranyl)-4-0X0-7,7,9,9-tetramethyl-spiro-Γ4.5)-decan (Schmp.

bis 155 ⁰C);

(18) 1,3-Diaza-2-(4-pyridyl)-4-oxo-spiro-[4.5)-decan;

(19) Cyclohexan-1-spiro-2'-(4'-oxoimidazolidin)-5'-spiro-4"-(2»,2",6»,6"-tetramethyl-piperidin-1"-oxyl)

(Schmp. 202 ⁰C);

— -7 —■

909833/1321

(20) 1,3,8-Triaza-2-p3ienyl-4--oxo-7,719,9-tetramethylspiro-(4.5]-decan-8-oxyl (Schmp.184 bis 185 ⁰G);

(21) 1 ^,e-Iriaza^-io-tolyl^
spir o-(4.5)-de can-8-oxyl;

(22) 1 ^,e-Triaza^-ip
methyl-spiro-^.Sj-decan-e-oxyl (Schnp. 178 bis 179 ⁰C)

(23) 1,3,8-0?riaza-2-n-propyl-4-oxo-7,7,9,9-tetramethylspiro-[4.5]-decan-8-oxyl (Schmp. 146 bis 147 ⁰C);

(24) 1,3-Diaza*-2-ß-naphthyl-4-oxo-spiro-[4.5]-decanj . ( 25 ) 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-4-spiro-2 · -(4' -oxoimidazolidin)-5'-spiro-1^M-cyclohexan;

(26) 1,3,e-Triaza-S-n-undecyl^-oxo-?,7,9,9-tetramethylspiro-(4. 5l -decan;

(27) 1 ^-Diaza^^-di-n

(28) 2,2,5,5-Tetramethyl-4-imidazolidintliioii (Schmp.

bis 155 ⁰C);

(29) 2,5-Dimethyl-2,5-diisobutyl-4-imidazolidinthion.

(Schmp. 107 bis 108 ⁰C);

(30) Cyclohexan-1-spiro-2^l-(4^f-imidazolidinthion)-5^l-spiro-1"-cyclohexan (Schmp. 228 ⁰C);

(31) Cycloheptan-1-spiro-2ⁱ-(4^l-imidazolidiiithion)-5 '-spiro-1"-cycloheptan (Schmp. 222 ⁰C);

(32) 1-Methyl-cyclohexan-4-spiro-2'-(4'-imidazolidinthion)-5«-spiro-4"-(1"-niethylcyclohexan) (Sehmp.228 bis 230 ⁰C)

(33) 1,3-Diaza-2,2-dimethyl-4-thioxospiro-(4.5]-decan

(Schmp. 215 bis216 ⁰C);

(34) 1,3-Diaza-2-inethyl-2-äthyl-4-1;hioxoepiro- (4.5j~decan

. (Schmp. 144 bis 145 ⁰C);

und

(35) 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-4-spiro-2·-(4'-imidazolidin)-5^l-spiro-4"-(2",2",6",6"-tetramethy!piperidin)

(Schmp. 231 bis 233 °C).

Wenn die Imidazolidinverbindungen der obigen Formel (l) in synthetischen Polymeren für die Zwecke des Stabilisieren

* 8 909833/1321

verwendet werden sollen, können sie in solche Polj^rmere ■bequem durch in der Technik bekannte und üblicherweise angewendete Standardverfahren inkorporiert werden.Der erfindungsgemäße Stabilisator kann in irgend einer gewünschten Stufe vor der Herstellung der.geformten Gegenstände in das synthetische Polymer inkorporiert werden. Beispielsweise kann der trockene Stabilisator in der Form eines Pulvers mit dem synthetischen Polymer vermischt werden, oder es kann eine Suspension oder Emulsion eines solchen Polymers mit einer Suspension oder Emulsion des erfindungsgemäßen Stabilisators vermischt werden.

Die Menge der erfindungsgemäß in dem synthetischen Polymer zu verwendenden Imidazolidinverbindung kann in weiten Grenzen variieren, und zwar in Abhängigkeit hauptsächlich von der Art, den Eigenschaften und dem besonderen Verwendungszweck des zu stabilisierenden Polymers.

Die üblicherweise und bevorzugt zu verwendenden Konzentrationen des erfindungsgemäßen Stabilisators liegen im Bereich von etwa 0,01 bis 2,0 Gewichtsprozent, noch bevorzugter etwa 0,05 bis 0,2 Gewichtsprozent, wobei diese Konzentrationen auf das Gewicht des verwendeten synthetischen Polymers bezogen sind.

Die erfindungsgemäße Imidazolidinverbindung (T) kann wahlweise und vorteilhaft für die Zwecke des Stabilisierens verwendet werden, entweder allein oder in Kombination mit anderen Additiven, wie bekannten Stabilisatoren (einschließlich beispielsweise Antioxydantien und Ultraviolett absorbierenden Kitteln), Füllstoffen oder Streckmitteln, Pigmenten und dergleichen. Eisweilen kann auch eine wahlweise Kombination von zwei oder mehr Imidazolidinverbindungen (i) befriedigend angewendet werden, um bessere Ergebnisse zu erhalten.

Die folgenden Beispiele werden zu dem Zweck {^ίί^βΉ, in Übereinstimmung mit der Erfindung die ausgezeichneten

- 9 909833/132 1

BADORiGiNAL

Stabilisierungswirkungen der ImidaaolidinverlDindungen der obigen Formel (I) gegen Sersetzung verschiedener synthetischer Polymere aufzuzeigen. In diesen Beispielen sind alle Teile Gewichtsteile, sofern nichts anderes gesagt ist·

Beispiel 1

In einem Mörser wurden mit 100 Teilen Polypropylen 0,25 Teile der in der folgenden Tabelle I aufgeführten erfindungsgemäßen Imidazolidinverbindungen innig gemischt. I

Das erhaltene Gemisch wurde unter einem Druck von 10 leg/cm 2.Minuten auf 215 C vorerwärmt, und dann wurde das Gemisch in eine Platte von 0,5 mm Dicke bei 215 ⁰C unter einem Druck von 150 kg/cm während 0,5 Minuten preßgeformt.

Zur Kontrolle für Vergleichszwecke wurden Polypropylenplatten in der gleichen Weise, wie zuvor beschrieben, hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß der aus der folgenden Tabelle I ersichtliche, handelsüblich erhältliche Stabilisator anstelle des erfindungsgemäßen Stabilisators verwendet wurde. Es wurden auch solche Platten in der vorbeschriebenen Weise hergestellt, welche keine Stabilisatoren enthalten.

Danach wurden alle diese so hergestellten Platten auf * die "Versprö'dungszeit in einem Lichtechtheitsprüfer" (mit welchem Ausdruck die Zeit gemeint ist, ausgedrückt in Stunden, welche erforderlich ist, bis die Testplatten in dem Lichtechtheitsprüfer spröde werden) unter Ultraviolettbestahlung bei 45 ⁰C mit Hilfe des Lichtechtheitsprüfers "Standard Jade-Meter Type 3ΓΑ-1", hergestellt und vertrieben von der ]Pirma>Toyo Rika Instruments Inc., Japan, untersucht. Dieses Gerät ist eine Modifizierung des Atlas Fade-O-meter Type EDA-Ii (Atlas Electric Devices Co., U.S.A.), und entspricht den Bedingungen, die in den Bestimmungen von "5.8" der japanischen Industrienormen in Position "L-1044" mit dem Titel

- 10 909833/1321

8AD OBIGINAL

- ίο -

"Testing Method of Colour Fastness to Light of Dyed Textiles

and Dyestuffs" vorgeschrieben sind.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt:

Tabelle I

Stabilisator	Versprödungszeit in-einem	120
Die erfindungsgemäße	lichtechtheitsprüfer	260 ·
Imidazolidinverbindung +	(Stunden)	180
	280
1	460
VJl	280
6	260
11	640
15	240
16	260
17	240
19	480
20	500
22	380
23	100
25	120
26	180
27	220
28
30
34
35
Handelsüblich erhältlicher
Stabilisator

2-( 2 *-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol

Ohne Stabilisator

80 60

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- 11 -

0AD ORIGINAL

+ Der Vereinfachung wegen sind die erfindungsgemäßen Stabilisatoren in der gleichen Weise beziffert, wie in der obigen Zusammenstellung.

Beispiel 2

Das gleiche Verfahren wie in obigem Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß eine äquivalente Menge eines Niederdruckpolyäthylens mit hoher Dichte und Porenfreiheit anstelle von Polypropylen zur Herstellung der Polyäthylenplatten mit einer Dicke von Jeweils etwa 0,5 mm verarbeitet wurde.

Diese Platten wurden auf ihre "Versprödungszeit in einem Lichtechtheitsprüfer" untersucht unter Anwendung des gleichen Verfahrens und des gleiches Lichtechtheitsprüfers, welche in obigem .Beispiel 1 beschrieben sind. Ein neuer Satz Platten wurde auch auf die "Versprödungszeit unter Lufterhitzung" (unter welchem Ausdruck die Zeit, ausgedrückt in Tagen, zu verstehen ist, die benötigt wird, bis die Testplatten in dem unten beschriebenen Lufterhitzungsgerät spröde werden) untersucht bei einer Temperatur von 120 ⁰O unter Anwendung des Verfahrens und Gerätes, welche in den Bestimmungen "6.3" der japanischen Industrienormen bei "K-6301" unter der Bezeichnung "Physical Testing Methods for Vulcanized Rubber" vorgeschrieben sind.

Die Ergebnisse sind der folgenden Tabelle II zu entnehmen ί

Tabelle II Stabilisator Versprödungszeit

Die erfindungsgemäße im Lichtecht- unter Lufter-Imidazolidinverbinheitsprüfer hitzung (Tage) dung (Stunden)

1 800 6

9 0 9833/1321 - 12 -

6 1260 3

8 HOO 3

9 1100 3 10 1000 3 15 1400 5 20 1600 17

22 1680 . 19

23 1300 9 32 600 5

_m Handelsüblich erhältliofrer Stabilisator

2-(2^{-Hydroxy-5'-methyl-

phenyl)-benzotriazol 400 2

Ohne Stabilisator 300 2

+ Der Yereinfachung wegen sind die erfindungsgemäßen Stabilisatoren in der gleichen Welse beziffert» wie in der obigen Zusammenstellung.

Beispiel

Das gleiche Verfahren wie in obigem Beispiel 1 'wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß eine äquivalente Menge Polystyrol anstelle des Polypropylens verwendet wurde, und daß die Menge der angewendeten Imidasolidinverbindungen 0„2 Teile betrug, wobei Polystyrolplatten mit einer Dicke von je etwa 0,1 ram hergestellt'wurden.

Diese Filme wurden 500 Stunden in dem Lichtechtheitsprtifsr, welcher in obigem Beispiel 1 beschrieben ist, dem Ultraviolettlicht ausgesetzt. Vor und nach der Einwirkung wurde dae Infrarotspektrum dieser Filme durch eine der üblichen Methoden gemessen» Dann wurden die Grade der Steigerung äeE Absorbierens bei 1720 cm"*- durch Subtraktion des

- 13 -

■809833/13 21

BAO ORIGINAL

Absorbierten nach der Einwirkung von demjenigen vor der Ein-.wirlrung berechnet.

Die Ergebnisse sind der folgenden Tabelle III zu entnehmen;

Tabelle III Stabilisator

Die erfindungsgemäße Imidazolidinverbindung

■ 1 6

15 19 30

G-rad der Steigerung des Absorbierens bei 1720 cm~" (*)

3,9 2,5 1,2 1,8 3,1

Handelsüblich erhältlicher Stabilisator

2-(2·-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol

Ohne Stabilisator

5
13

# Der Vereinfachung wegen sind die erfindungsgemäßen Stabilisatoren in der gleichen Weise beziffert, wie in der obigen Zusammenstellung.

Aus den obigen Tabellen I, II und III ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Imidazolidinverbindungen hervorragende Stabilisierungswirlrungen auf synthetische Polymere, besonders Polyolefine, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol und dergleichen, gegen Zersetzung derselben, vergleichen mit bekannten Stabilisatoren, ausüben.

Beispiel 4

- 14 -

90983 3/1321

OfllGlNAL

Zu 100 !Teilen eines handelsüblich erhältlichen flüssigen Polyesters, der durch Copolymerisation von Maleinsäure, Äthylenglykol mit Styrol gewonnen wurde, wurde 1 Teil
Benzoylperoxyd und 0,1 Teile der aus der folgenden Tabelle IV zu entnehmenden erfindungsgemäßen Imidazolidinverbindung
hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde thermisch in Platten von etwa 3 mm Dicke übergeführt, und zwar durch Vorerhitzen bei 70 ⁰G während 30 Minuten und anschließendes Erhitzen auf 100 ⁰C während 60 Minuten.

Die so hergestellten Polyesterplatten wurden auf.die
"Gelbfärbungszeit" (unter welchem Ausdruck die Zeit, ausgedrückt in Stunden, zu verstehen ist, die benötigt wird, bis die Testplatten sich nach gelb verfärben) in einem üblichen Wetterprüfgerät getestet.

Die Ergebnisse sind der folgenden Tabelle IV zu entnehmen;

Tabelle IV	Stabilisator	Gelbfärbungszeit (Stunden)
Die erfindungsgemäße Imidazolidinverbinctaig .	200 240
6 15	60
Ohne Stabilisator

Der Vereinfachung wegen sind die erfindungagexnäßen
Stabilisatoren in der gleichen Weise beziffert, wie in
der obigen Zusammensteilung»

Aus der obigen Tabelle IV ist er sieht IiCIi₅ daß die
erfindungsgemäßen Imidazolidinverbindungen eine ausgezeichnete Stabilisierungswirkung auf synthetische Polymere, beson-

- ₁₅ _

909833/1321

: BAD ORIGINAL

- 15 ders Polyester, gegen deren Zersetzung ausüben.

Beispiel 5

100 Teile 6-Hylon (Polycapramid) wurden innig gemischt mit 0,25 Teilen der aus der folgenden Tabelle V ersichtlicher] Iinidazolidlnverbindungen.

Das erhaltene Gemisch wurde auf 235 ⁰C unter einem Druck

2
von 10 kg/cm während 5 Minuten vorerhitzt und dann in einen PiIm von etwa 0,1 mm Dicke preßgeformt unter Anwendung einer üblichen Preßformmaschine bei der gleichen Temperatur und unter einem Druck von 40 kg/cm während 1 Minute.

Zur Kontrolle für Vergleichszwecke wurden 6-Hylonplatten preßgeformt mit Hilfe des gleichen vorbesehriebenen Verfahrens, jedoch mit der Ausnahme, daß kein Stabilisator inkorporiert wurde.

Danach wurden diese Filme 300 Stunden dem Ultraviolettlicht in dem Lichtechtheitsprüfer ausgesetzt, welcher bei obigem Beispiel 1 beschrieben wurde.

Die Retention der Zugfestigkeit der bo behandelten Filme wurde gemessen mit Hilfe einer üblichen Zugfestigkeitsprüfmaschine.

Die Ergebnisse sind der folgenden Tabelle V zu entnehmen:

Tabelle V	Stabilisator	Retention der Zugfestigkeit ($)
Die erfindungsgenfäße Imidasolidinverbindung +	88 96
15 22	58
Ohne Stabilisator

90 9833/1321 - 16 -

BAD ORiGfNAL

Der Vereinfachung wegen sind die erfindungsgemäßen Stabilisatoren in der gleichen Weise beziffert, wie in der obigen Zusammensteilung.

Beispiel 6

Zu einem Gemisch von 100 Teilen Polyvinylchlorid, 0,5 Teilen .zweibasischem Blei(IV)-stearat, 0,5 Teilen Bariumstearat mit 0,5 Teilen Cadmiumstearat wurden hinzugefügt 0,2 Teile der aus der folgenden Tabelle IT zu entnehmenden erfindungsgemäßen Imldazolidinverbindungen. Das erhaltene Gemisch wurde 4 Minuten gemahlen, indem es durch Mahlwalzen bei 180 ⁰C hindurchgeschickt wurde, um Platten von etwa 0,5 mm Dicke herzustellen.

Die so hergestellten Polyvinylchloridplatten wurden auf die "Braun-Stellen-Zeit" (unter welchem Ausdruck die Zeit, ausgedrückt in Stunden, zu verstehen ist, die benötigt wird, bis auf der Oberfläche der Testplatten braungefärbte Flecken erscheinen) in einem üblichen Wetterprüfgerät getestet.

Die Ergebnisse sind der folgenden Tabelle YI zu entnehmen :

Tabelle VI	Stabilisator	Braun-Stellen-Zeit (Stunden)
Die erfindungsgemäße Imidasolidinverbindung +	1300 1500
6 23	500
Ohne Stabilisator

Der Vereinfachung wegen sind die erfindungs<~emäßen Stabilisatoren in der gleichen Weise "beziffert, wie ir der obigen Zusammenstellung.

909833/1321 -17-

SAD ORiGJNAL

Aus obigem Ergebnis fort, daß die erfindungsgemäßen Imidazolidinverbindüngen eine ausgezeichnete Stabilisierungswirlrung auf synthetische Polymere, besonders polymerisierte Vinylmonomere, wie Polyvinylchlorid und dergleichen, ausüben.

Die erfindungsgemäß verwendeten 4-0xoimidazolidinverbindungen der obigen Formel (i-b) und insbesondere davon die neuen 4-Oxoimidazolidinverbindungen der obigen Formel (i-a) können hergestellt werden, indem man eine ^-Aminonitrilverbindung der Formel

R₁ ClT

R₂ HH₂

worin R₁ und R₂ die oben beschriebene Bedeutung haben, in Gegenwart eines basischen Katalysators zur Reaktion bringt mit einer Verbindung der Formel

0 = C (III)

worin R^, R. die oben beschriebenen Bedeutungen haben; oder indem man eine oC-Aminonitrilverbindung der obigen Formel (II) zur Reaktion bringt mit einer Verbindung der obigen Formel (III), um eine Verbindung der Formel

zu bilden, worin R₁, R₂, R„ und R. die oben beschriebenen

909833/1321 " ¹⁸ ""

Bedeutungen haben und.das so erhaltene Produkt (IV) der Einwirkung eines basischen Katalysators unterwirft.

Patentansprüche;

-19

909833/1321

Claims (7)

1. Patentansprüche :

   R.J und

   inkorporiert enthalten, worin

   gleich oder verschieden sein können und je für sich darstellen
   Wasserstoffatom,

   eine Alkylgruppe mit 1 "bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5 "bis 7 Kohlenstoffatomen,

   eine Arylgruppe mit 6 oder 10 Ringkohlenstoff-, atomen, die mit einem Halogenatom, einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einer Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen substituiert sein können, oder

   eine 5~ oder 6-gliedrige heterocyclosche Gruppe, die als ein Heteroatom wenigstens ein Stickstoffoder Sauerstoffatom enthält und mit ITitro, einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einer Alkoxy-jruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen

   - 20 -

   909833/1321

   SÄD

   substituiert sein kann; oder sie könne η zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, einen 5- bis 7-gliedrigen alicyclischen Ring bilden, der mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einer Cycloalkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen oder einer Cycloalkylidengruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen oder einer Gruppierung der

   F-Y

   ^ C

   (worin R,- und Rg gleich oder verschieden sein können und je für sich eine Alkylgruppe mit' 1 bis 6 Kohlenstpffatomen darstellen und Y Wasserstoff oder Sauerstoffradikal ist) substituiert gein kannj worin ferner R~ und R. gleich oder verschieden sein können und die

   gleichen Bedeutungen haben, wie die oben definier ten R.. und Rp» vorausgesetzt, daß drei oder mehr ^ . der Substituenten R,., R«, R* und ¹R. die oben

   ™ . definierten Gruppen, mit Ausnahme von Wasserstoff

   atom, sind; und worin
   Z für Sauerstoffatom oder Schwefelatom steht.
2. 2. Synthetisches Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Polyolefin ist.
3. 3. Synthetisches Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß das Polymer ein Polyamid ist.
4. 4. Synthetisches Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein polymerisiertes Vinylpolymer ist.
5. 5. Synthetisches Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Nylon oder. Polyvinylchlorid ist.

   909833/1321 " ²¹ -

   •SAD ORiGJjSSAL
6. 6. Synthetisches Polymer nach Anspruch 1, dadurch ge-

   er

   kennzeichnet, daß die Menge der zur Verbindung der Zersetzung inkorporierten Verbindung im Bereiche von 0,01 bis 2 Gewichtsprozent, "bezogen auf das Gewicht des synthetischen Polymers, liegt.
7. 7. Synthetisches Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inkorporierten Verbindungen ausgewählt sind aus der Gruppe von Verbindungen, bestehend aus 2,2,5, S-Tetramethyl^-oxoimidazolidin, Cyclohexan-1-spiro-2¹ -(4'-oxoimidazolidin)-5·-spiro-1»-cyclohexan, · ·

   1,4-Diaza-2-methyl-2-phenyl-3-oxo-spiro- £4.5)-decan, 1-Methyloyclohexan-2-spir0-2'-(4'-oxoimidazolidin)-5'-spiro-2"-(1"-methylcyclohexan), 1,3,8-Triaza-2-(p-chlorphenyl)-4-0x0-7,7,9,9-tetramethyl-spiro-(4.5} -decan,

   1,3,8-Triaza-2~(p-methoxyphenyl)-4-oxo-7,7,9,9-tetra- methyl-spiro-[4.5] -decan-8-oxyl, (2,2,6,6-Tetramethylpiperidin)-4-spir0-2'-(4'-oxoimidazolidin) -5 '-spir0-1"-cyclohexan, 1,3,8-Iriaza-2-n-undecyl-4-oxo-7,7,9,9-tetramethylspiro- (4.5) -decan,

   1,4-Diaza-2,2-di-n-heptadecyl-3-oxo-spiro-[4.5]-decan und .

   Cyclohexan-1-spiro-2'-(4'-imidaaolidin-thion)-5'-spiro-1"-cyclohexan.

   909833/1321