DE2120285C2 - - Google Patents
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Description
Ester von Stickstoffheterocyclen, die die Imidodicarbonyl-
oder Imidodithiocarbonylmolekülgruppen enthalten, sind
bekannt, jedoch sind die Estersubstituenten allgemein auf
die gebräuchlicheren aliphatischen Kohlenwasserstoffreste
mit bis zu 8 C-Atomen beschränkt. Arylsubstituierte Isocyanurate
sind hergestellt worden, waren jedoch allgemein
auf funktionell unsubstituierte Isocyanurate beschränkt,
d. h. auf Verbindungen, in denen die aromatischen Ringe
keine Substitution aufweisen. Nach der DE-OS 19 53 143
werden Arylisocyanurate hergestellt, in denen der Arylsubstituent
mit einer Hydroxylgruppe funktionell substituiert
ist. Der Hydroxyarylrest ist durch eine Methylenbindung
(-CH₂-) an den Isocyanuratring gebunden.
Die DE-OS 14 70 832 beschreibt als Stabilisatoren brauchbare
Triazinderivate, die über ein Heterobrückenatom mindestens
eine, vorzugsweise gehinderte, Phenolgruppe gebunden
enthalten. Ferner sind aus der BE-PS 7 40 494 Isocyanurate
bekannt, die über eine Alkylenbrücke mindestens eine,
vorzugsweise gehinderte, Phenolgruppe des Substituenten gebunden
enthalten. Ferner sind als gute Stabilisatoren Verbindungen
bekannt, die als Strukturmerkmal eine 3,5-di-t-
Butyl-4-hydroxyphenyl-alkylen-carbonyloxy-Gruppe enthalten.
Sie zum Beispiel C.A. 67 (1967), 31 614r, C.A. 67 (1967), 81 940q und
C.A. 66 (1967), 19 245t.
Es wurde nun gefunden, daß Isocyanurate und strukturverwandte
heterocyclische Verbindungen, die im Molekül mindestens
einen Hydroxyphenylrest enthalten, der über eine bestimmte
Esterbindung an den Heterocyclus gebunden ist,
besonders günstige Eigenschaften als Stabilisatoren gegen
oxidativen, thermischen oder photochemischen Abbau von
diversen organischen Materialien aufweisen.
Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen, die einen
oder mehrere Alkylhydroxyphenylreste enthalten, die über
Carboalkoxybindungen an ein Stickstoffatom eines heterocyclischen
Ringes, der Imidodicarbonyl- oder Imidodithiocarbonylmolekülgruppen
im Ring enthält, gebunden sind,
wie aus untenstehender Formel I ersichtlich. Der Alkylhydroxyphenylrest
enthält mindestens einen Alkylsubstituenten
in ortho-Stellung zur OH-Gruppe, vorzugsweise
einen oder zwei tertiäre Alkylreste mit 4 bis 8 C-Atomen.
Die erfindungsgemäßen alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituierten
Stickstoffheterocyclen sind wertvolle Stabilisatoren
für die verschiedensten organischen Materialien.
Sie stellen äußerst wirksame Schutzmittel sowohl für
natürliche als auch synthetische organische polymere
Materialien dar, die dem schädlichen Einfluß von Sauerstoff,
Wärme, Ultraviolettlicht oder sichtbarem Licht
unterliegen. Sie sind besonders vorteilhaft als Stabilisatoren
für α-Olefinpolymere und -copolymere, Acetylpolymere,
Polyamide, Polyester und Polyurethane.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen entsprechen der allgemeinen
Formel
in der X für Sauerstoff oder Schwefel steht und R′ einen Rest
der allgemeinen Formel
darstellt, in dem
n1 oder 2, R₁ ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und
R₂einen Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
bedeutet und worin
Afür einen Alkylen- oder den 1,2-Phenylenrest oder
für den Rest der allgemeinen Formel
steht, in der X die obengenannte Bedeutung und R′′ und
R′′′ die Bedeutung von R′ haben oder Wasserstoffatome,
Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 C-Atomen, Hydroxyalkylreste
mit 1 bis 12 C-Atomen oder Alkylcarboalkoxyreste
mit 2 bis 20 C-Atomen sind.
Der Stickstoffheterocyclus dient als Kern für die Anlagerung
von Alkylhydroxyphenylresten der Formel
in der R₁ und R₂ die gleiche Bedeutung wie in Formel (I) hat.
Wenn der heterocyclische Kern ein oder mehrere
Stickstoffatome im Ring und unmittelbar in Nachbarstellung
dazu zwei Carbonyl- oder Thiocarbonylgruppen, z. B.
enthält, kann die heterocyclische Verbindung in geeigneter
Weise für die Zwecke der Erfindung substituiert werden.
Heterocyclische Verbindungen, die geeignet sind, um einen
oder mehrere Alkylhydroxyphenylreste daran zu substituieren,
sind beispielsweise Harnsäure, Hydantoin, Allantoin,
Parabansäure, Alloxan, Uracil, Thymin, Barbitursäure,
Phenobarbiton, Isocyanursäure, Bernsteinsäureimid
und Maleinsäureimid und deren Derivate, Phthalsäureimid
und seine Derivate und ähnliche strukturverwandte Verbindungen.
Mit gewissen heterocyclischen Verbindungen,
z. B. Barbitursäure und Isocyanursäure, in denen der Ring
mehr als ein Stickstoffatom mit zwei Carbonyl- oder Thiocarbonylgruppen
in unmittelbarer Nachbarstellung dazu
enthält, ist es möglich, mehrere Alkylhydroxyphenylreste
durch Substitution anzufügen. Beispielsweise könnten zwei
Alkylhydroxyphenylreste an den Barbitursäurekern substituiert
werden, und im Falle von Isocyanursäure könnten
bis zu drei Alkylhydroxyphenylreste gemäß der Erfindung
durch Substitution zugefügt werden. Es ist jedoch im Falle
von Barbitursäure oder Isocyanursäure nicht notwendig,
daß sämtliche Stickstoffatome des Ringes substituiert sind.
Es genügt, wenn nur ein Stickstoffatom in dieser Weise
substituiert ist, während die übrigen Stickstoffatome
des Ringes mit Wasserstoff oder einem anderen Rest substituiert
sind. Die verschiedensten strukturellen Modifikationen
sind somit bei den Verbindungen gemäß der Erfindung
möglich.
Eine geeignete Klasse von Verbindungen, die als Stabilisatoren
für organische Materialien, insbesondere polymere
Materialien dienen können, sind die Derivate der Isocyanursäure.
Diese Verbindungen enthalten einen oder mehrere
Alkylhydroxyphenylreste, die über eine Carboalkoxybindung
an den Isocyanursäurekern gebunden sind, und haben die
Strukturformel
in der R′ ein Alkylhydroxyphenylcarboalkoxyrest der
Formel
ist, worin n, R₁ und R₂ die gleiche Bedeutung wie in Formel
(I) haben und R′′ und R′′′ die gleiche Bedeutung wie R′
haben oder Wasserstoffatome, Kohlenwasserstoffreste mit
1 bis 20 C-Atomen, z. B. Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Alkaryl
oder Aralkyl, Hydroxyalkylreste mit 1 bis 12 C-Atomen
oder Alkylcarboalkoxyreste mit 2 bis 20 C-Atomen sind.
Bersonders vorteilhafte Derivate der Isocyanursäure sind
Verbindungen, in denen zwei, vorzugsweise alle Stickstoffatome
des Ringes mit Resten der Formel (III) substituiert
sind.
Die alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituierten Stickstoffheterocyclen
gemäß der Erfindung sind wertvolle
Stabilisatoren für die verschiedensten organischen Materialien.
Sie sind besonders vorteilhaft zur Verhinderung
des oxydativen, thermischen und photochemischen Abbaues
sowohl von natürlichen als auch synthetischen polymeren
Materialien. Der hohe Grad der Wirksamkeit der Stabilisatorverbindungen
gemäß der Erfindung wird wenigstens teilweise
ihrem hohen Molekulargewicht und ihrer ausgezeichneten
Verträglichkeit mit den meisten organischen Materialien
zugeschrieben. Die Verbindungen gemäß der Erfindung
sind auch deshalb vorteilhaft, weil sie zwei oder
drei Alkylhydroxyphenylsubstituenten pro Molekül enthalten
können.
Zu den organischen Materialien, die gemäß der Erfindung
stabilisiert werden, gehören natürliche und synthetische
Polymere. Als Beispiele von Polymeren, die durch Zusatz
einer stabilisierenden Menge eines alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-
substituierten Stickstoffheterocyclus wirksam
geschützt werden können, seien genannt: Homopolymere von
Äthylen, Propylen, Buten-1, Isobutylen, Penten-1, Hexen-1,
4-Methylpenten-1 und ihre Copolymeren, z. B. Äthylen-Propylen-
Copolymere, Copolymere von Äthylen und Buten-1,
Copolymere von 4-Methyl-1-penten und Hexen -1, Äthylen-
Propylen-Terpolymere, die als drittes Monomeres ein Dien,
z. B. 1,4-Hexadien, 2-Methyl-1,4-hexadien, ein Dimethyl-
1,4,9-decatrien, Dicyclopentadien, Vinylcyclohexen,
Vinylnorbornen, Äthylidennorbornen, Methylennorbornen,
Norbornadien, Methylnorbornadien, Methyltetrahydroinden
u. dgl. enthalten, Polyacetalharze, z. B. die durch Polymerisation
von Formaldehyd erhaltenen Homopolymeren und
von Trioxan abgeleiteten Acetylcopolymeren, Polyester,
die durch Kondensation von gesättigten oder ungesättigten
Anhydriden oder zweibasischen Säuren, z. B. Maleinsäure-,
Fumarsäure-, Itaconsäure- oder Terephthalsäureanhydrid
oder Fumarsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure
oder Isophthalsäure, mit einem Glykol wie Propylenglykol,
Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Neopentylglykol oder
Trimethylpentandiol erhalten werden, Polyurethane, die
aus einem Glykol wie Trimethylpropanglykol, Butandion
oder deren Gemischen oder einem aus Polyestern, Polyäthern
oder Polycaprolactonderivat abgeleiteten Polyol mit einem
Polyisocyanat, z. B. einem aromatischen oder aliphatischen
Diisocyanat oder einem Prepolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen
hergestellt werden, und Polyamide, z. B.
Polycaprolactam, oder durch Kondensation von Hexamethylendiamin
mit Adipinsäure oder Sebacinsäure od. dgl. hergestellte
Polyamide. Die Verbindungen gemäß der Erfindung
sind ferner wertvoll für die Stabilisierung von Naturkautschuk,
halogenierten Kautschuken, Polymeren, die aus
konjugierten Dienen hergestellt werden, z. B. Polybutadien,
Copolymeren von Butadien und Styrol, Acrylnitril, Acrylsäure,
Alkylacrylaten oder -methacrylaten, Methylvinylketon,
Vinylpyridin u. dgl., Polyisopren oder Polychloropren,
Vinylpolymeren wie Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid,
Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat,
Copolymeren von Vinylchlorid mit Vinylidenchlorid, Butadien,
Styrol, Vinylestern, Acryl- oder Methacrylsäure
oder anderen, α,β-olefinisch ungesättigten Säuren und
deren Estern wie Alkylacrylaten und -methacrylaten,
α,β-olefinisch ungesättigten Ketonen und Aldehyden,
Homopolymeren und Copolymeren von Acrylmonomeren wie
Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylacrylat, Methylmethacrylat,
Äthylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Acrylamid,
Methacrylamid, N-Methylolacrylamid, Acrylnitril und
Methacrylnitril, Polycarbonaten, Epoxyharzen, z. B. solchen,
die durch Kondensation von Epichlorhydrin mit Bisphenolen
hergestellt werden, und Copolymeren von Äthylenoxyd oder
Propylenoxyd mit Epichlorhydrin sowie ähnlichen Polymermassen.
Im allgemeinen werden alle Polymersysteme, die
dem Abbau als Folge oxydativer, thermischer oder photochemischer
Wirkungen unterliegen, durch Zusatz einer
geringen Menge der Verbindungen gemäß der Erfindung
stabilisiert.
Außer den obengenannten polymeren organischen Materialien
stabilisieren die alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituierten
Stickstoffheterocyclen wirksam nicht-polymere
organische Materialien, z. B. Wachse, synthetische und
von Erdöl abgeleitete Schmieröle und Fette, Mineralöle,
Fette, Talg, Schmalz, Lebertran, Spermazetiöl, pflanzliche
Öle wie Rizinusöl, Leinöl, Erdnußöl, Palmöl und
Baumwollsaatöl, Heizöl, Dieselöl, Benzin und ähnliche
Materialien.
Die Verbindungen gemäß der Erfindung sind besonders vorteilhaft
für die Stabilisierung von α-Monoolefinhomopolymeren,
-copolymeren und -terpolymeren, Acetalhomopolymeren
und -copolymeren, Polyamiden, Polyestern und
Polyurethanen. Polyäthylen von hoher und niedriger Dichte.
Polypropylen, Polyisobutylen und Poly-4-methylpenten-1
zeigen eine bemerkenswert gesteigerte Beständigkeit gegen
oxydativen, thermischen und photochemischen Abbau, wenn
ihnen stabilisierende Mengen der Verbindungen gemäß der
Erfindung zugesetzt werden. Äthylen-Propylen-Copolymere
und Äthylen-Propylen-Terpolymere, die weniger als etwa
10 Gew.-% eines dritten, Mehrfachbindungen enthaltenden
Monomeren enthalten, werden mit den alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-
substituierten Stickstoffheterocyclen stabilisiert.
Polymergemische aus zwei oder mehr Copolymeren
oder Homopolymeren, die von α-Monoolefinen abgeleitet
sind, werden ebenfalls gemäß der Erfindung stabilisiert.
Die verwendete Stabilisatormenge ist verschieden in Abhängigkeit
von dem zu stabilisierenden Material und auch
von dem jeweils verwendeten alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-
substituierten Stickstoffheterocyclus. Im allgemeinen
wird den meisten organischen Materialien zur wirksamen
Stabilisierung der alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituierte
Stickstoffheterocyclus in einer Menge von etwa
0,001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des organischen
Materials, zugesetzt. Bei den meisten Anwendungen
liegt die Menge des Stabilisators zwischen etwa 0,01 und
5 Gew.-%. Wenn α-Monoolefinhomopolymere, -copolymere
oder -terpolymere stabilisiert werden sollen, wird der
alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituierte Stickstoffheterocyclus
in einer Menge von etwa 0,05 bis 2,5 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des Polymeren, verwendet. Obwohl
einige dieser Stickstoffheterocyclen für gewisse Anwendungen
wirksamer sind als bei anderen Anwendungen, stellen
alle Verbindungen gemäß der Erfindung bei Verwendung in
den obengenannten Mengen wirksame Stabilisatoren für
organische Materialien dar.
Die Verbindungen gemäß der Erfindung lassen sich leicht
in die meisten organischen Materialien einarbeiten und
erfordern im allgemeinen keine speziellen Verarbeitungsverfahren.
Übliche Mischverfahren erwiesen sich als ausreichend.
Beispielsweise können die alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-
substituierten Stickstoffheterocyclen in
die Polymeren durch Mischen auf einem Kautschuk-Walzenmischer
oder in einem Banbury®-Mischer eingearbeitet werden
oder sie können allein, in einem geeigneten Lösungsmittel
oder als Vormischung mit anderen Bestandteilen
einer Lösung oder Dispersion des Polymeren zugesetzt
werden. Die leichte Löslichkeit der Verbindungen gemäß
der Erfindung in den verschiedensten organischen Lösungsmitteln
erleichtert ihre Verwendung in Lösung und macht
sie außerdem mit den meisten Ölen und Schmiermitteln
verträglich.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind verträglich mit
üblichen Mischungsbestandteilen, z. B. Verarbeitungshilfsölen,
Weichmachern, Gleitmitteln, klebrigkeitsverhindernden
Mitteln, Füllstoffen, Verstärkerfüllstoffen, Schwefel und
anderen Vulkanisationsmitteln, Beschleunigern, Schaumverhütungsmitteln,
Rostinhibitoren u. dgl. Sie sind ferner
mit anderen bekannten Antioxydantien, Ozonschutzmitteln,
Farb- und Wärmestabilisatoren, Ultraviolettadsorptionsmitteln
u. dgl. verträglich. Bei Verwendung
in Kombination mit vielen dieser Stoffe wird ein synergistischer
Effekt erzielt.
Wenn die alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituierten
Stickstoffheterocyclen mit Verbindungen, die Peroxyde zersetzen,
z. B. Dithiocarbamaten, Zinkdialkylthiophosphaten,
Phosphiten wie Tris(p-nonylphenyl)phosphit und Tridecylphosphit,
organischen Sulfiden und ähnlichen schwefelhaltigen
Verbindungen kombiniert werden, wird eine wesentliche
Steigerung der Stabilität der erhaltenen Polymermassen
über die Stabilität hinaus erzielt, die bei Verwendung
einer gleichen Menge einer der beiden Stabilisatorkomponenten
allein erreicht wird.
Peroxydzersetzende Verbindungen, z. B. die in der US-PS
25 19 755 beschriebenen organischen Sulfide,
werden vorteilhaft in Verbindung mit den neuen Verbindungen
gemäß der Erfindung verwendet, um äußerst wirksame synergistische
Stabilisatormischungen zu erzielen. Besonders
vorteilhafte organische Sulfide sind die Diester von
β-Thiodipropionsäure der Formel
worin R₄ ein Kohlenwasserstoffrest mit etwa 6 bis 20 C-
Atomen, z. B. Octyl, Nonyl, Decyl, Lauryl, Cetyl, Stearyl,
Palmityl, Benzyl und Cyclohexyl, ist.
Vorteilhaft in Kombination mit den alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-
substituierten Verbindungen gemäß der Erfindung
zur Erzielung einer synergistischen Wirkung sind
auch Thiopropionamide, d. h. Verbindungen, die eine oder
mehrere Molekülgruppen der Formel
enthalten, worin R₅ ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest
und R₆ ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 24 C-
Atomen ist. Beispiele solcher Thiopropionamidverbindungen
sind Bis- und Tris-thiopropionamide, wie sie beispielsweise
in der US-PS 8 73 650 beschrieben werden.
Außerdem können Alkylcarboxyalkylthiopropionamide, d. h.
schwefelhaltige Verbindungen, die eine oder mehrere Gruppen
der Strukturformel
enthalten, worin R₇ ein Wasserstoffatom oder Methylrest,
x eine ganze Zahl von 1 bis 9 und R₈ ein Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 24 C-Atomen ist, vorteilhaft in Kombination
mit den Verbindungen gemäß der Erfindung verwendet
werden.
Bei Verwendung von Kombinationen von Stabilisatoren zur
Erzielung einer synergistischen Wirkung liegt die Gesamtmenge
der Stabilisatorkombination im Bereich zwischen
etwa 0,01 und 5 Gew.-%, bezogen auf die Polymermasse.
Ausgezeichnete Ergebnisse wurden erhalten, wenn die Stabilisatorkonzentration
insgesamt zwischen etwa 0,1 und
2 Gew.-% liegt und das Gewichtsverhältnis der schwefelhaltigen
Verbindung zum alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-
substituierten Stickstoffheterocyclus etwa 1 : 1 beträgt.
Das Gewichtsverhältnis der beiden Komponenten kann zwischen
etwa 5 : 1 und 1 : 5 variiert werden, wobei in jedem
Fall ein synergistischer Effekt erzielt wird.
Die Herstellung der alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituierten
Stickstoffheterocyclen kann nach einer beliebigen
Anzahl von Reaktionsschemas erfolgen. Die Veresterung
eines hydroxymethyl- bzw. -ethyl-substituierten Stickstoffheterocyclus
mit einer Säure der Formel
in der R₁ und R₂ die oben im Zusammenhang mit der Formel (I)
genannten Bedeutungen haben, ist besonders zweckmäßig für
die Herstellung der Verbindungen gemäß der Erfindung. Die
Veresterungsreaktion wird im allgemeinen mit einem sauren
Katalysator in einem inerten Lösungsmittel durchgeführt.
Die verwendeten Mengen der Reaktionsteilnehmer hängen vom
gewünschten Substitutionsgrad und von dem jeweils zu substituierenden
Stickstoffheterocyclus ab. Wenn beispielsweise
Tris(hydroxyalkyl)isocyanurat vollständig substituiert
werden soll, werden 3 Mol Säure pro Mol des Isocyanursäurederivats
verwendet. Wenn eine Teilsubstitution
des Stickstoffheterocyclus gewünscht wird, wird die Menge
der damit umgesetzten Säure proportional entsprechend
dem gewünschten Substitutionsgrad verringert.
Die umzusetzende Säure kann nach beliebigen üblichen
Verfahren einschließlich Hydrolyse von Estervorstufen
hergestellt werden. Ebenso kann der
hydroxymethyl-(bzw. ethyl-)substituierte
Stickstoffheterocyclus in Abhängigkeit von dem
jeweils zu substituierenden Hydroxyalkylrest nach verschiedenen
Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise
können Hydroxymethylreste an Isocyanursäure oder anderen
Stickstoffheterocyclen durch Umsetzung mit Formaldehyd
substituiert werden. 3 Mol Formaldehyd würden mit 1 Mol
Cyanursäsure bei erhöhter Temperatur umgesetzt, um Tris
(hydroxymethyl)isocyanurat zu bilden. Tris(2-hydroxyäthyl
isocyanurat kann durch Umsetzung von Äthylenoxyd und
Cyanursäure in Dimethylformamid oder Dimethylacetamid
hergestellt werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele
weiter erläutert.
In diesen Beispielen beziehen sich alle Teile und Prozentsätze
auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Die
Mengenangaben des Stabilisators in Teilen sind auf 100 Teile
Polymeres bezogen. Einige in den Beispielen gebrauchte
Ausdrücke sind der Einfachheit halber abgekürzt worden.
Es handelt sich um die folgenden Abkürzungen:
t-Bu= tert.-Butyl
sec-Bu= sek.-Butyl
Me= Methyl
THPI= 2,2′,2′′-Tris[3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)
propionyloxy]äthylisocyanurat
THPI wurde durch Veresterung von 3-(3,5-Di-tert.-butyl-
4-hydroxyphenyl)propansäure mit Tris-(2-hydroxyäthyl)-
isocyanurat hergestellt. Die 3-(3,5-Di-tert.-butyl-4-
hydroxyphenyl)propansäure wurde hergestellt, indem zuerst
der entsprechende Methylester hergestellt und der Ester
dann zur Säure hydrolysiert wurde. Zur Herstellung von
Methyl-3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoat
wurden 66,2 g (0,32 Mol) 2,6-Di-tert.-butylphenol mit
3,16 g Natriummethoxyd in 250 ml N,N-Dimethylformamid,
das vorher durch Überleiten über ein 3 Å-Molekularsieb
getrocknet worden war, umgesetzt. Der Reaktor mit Inhalt
wurde etwa 1 Stunde auf eine maximale Temperatur von
etwa 160°C erhitzt, um das Methanol zu entfernen. Das
Reaktionsgemisch wurde der Abkühlung auf 35°C überlassen,
worauf 25,1 g (0,29 Mol) Methylacrylat zugesetzt wurden.
Das Reaktionsgemisch wurde 6 Stunden am Rückfluß erhitzt
und dann durch Zusatz von Salzsäure (Volumenverhältnis 1 : 1)
neutralisiert. Das N,N-Dimethylformamid wurde unter vermindertem
Druck abdestilliert, wobei in einer Ausbeute von
90% rohes Methyl-3(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-
propanoat (bezogen auf eingesetztes Acrylat) erhalten
wurde. Das rohe Reaktionsprodukt wurde bei 180°C und
0,3 mm Hg destilliert, wobei reines Mehyl-3-(3,5-di-
tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoat vom Schmelzpunkt
62 bis 63°C erhalten wurde.
Aus mehreren in der oben beschriebenen Weise durchgeführten
Versuchen erhaltenes Methyl-3-(3,5-di-tert.-butyl-
4-hydroxyphenyl)propanoat wurde zur Bildung der Säure
hydrolysiert, indem etwa 920 g dieser Verbindung in etwa
10 kg Wasser, das etwa 460 ml Methanol und 175 g Natriumhydroxyd
enthielt, gelöst wurden. Das Reaktionsgemisch
wurde etwa 1 Stunde am Rückfluß erhitzt. Der pH-Wert wurde
durch Zusatz von Salzsäure im Verhältnis von 1 : 1 auf
etwa 8 eingestellt, worauf 26,2 g Natriumhydrosulfit zugesetzt
wurden. Das Reaktionsgemisch wurde am Rückfluß
erhitzt, bis es im wesentlichen farblos war. 1 : 1-Salzsäure
wurde dann zugesetzt, um den pH-Wert auf 2 zu erniedrigen
und das Produkt auszufällen. Die hierbei erhaltene
3-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propansäure wurde
gewaschen und in einem Vakuumwärmeschrank bei 50°C getrocknet.
Hierbei wurde 3-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)
propansäure vom Schmelzpunkt 173 bis 174°C in
einer Ausbeute von 97% erhalten.
Durch Veresterung der 3-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)
propansäure mit Tris-(2-hydroxyäthyl)isocyanurat,
das durch Umsetzung von Cyanursäure mit Äthylenoxyd in
N,N-Dimethylformamid nach der Methode von R. W. Cummins,
J. Amer. Chem. Soc., 28, 85 (1963), hergestellt worden war,
wurde THPI in guter Ausbeute erhalten. Die Reaktion wurde
in einem 12 l-Glasreaktor, der mit einem Dean-Stark-
Wasserabscheider versehen war, durch Zusammengeben von
157 g (0,6 Mol) Tris-(2-hydroxyäthyl)isocyanurat und
552 g (1,98 Mol; 10%iger molarer Überschuß) 3-(3,5-Di-
tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propansäure in 3 l trockenem
Xylol durchgeführt. In das Reaktionsgemisch wurde dann
Chlorwasserstoff geleitet, bis das Gemisch gesättigt war,
worauf 5,53 g p-Toluolsulfonsäure zugesetzt wurden. Das
Reaktionsgemisch wurde dann etwa 6 Stunden am Rückfluß
erhitzt. Während dieser Zeit wurden etwa 33 ml Wasser
durch azeotrope Destillation entfernt. Das Reaktionsgemisch
wurde dann der Abkühlung überlassen. Die Katalysatorrückstände
wurden abfiltriert. Das Xylol wurde unter
vermindertem Druck entfernt, wobei ein glasartiges rohes
Produkt erhalten wurde. Dieses rohe Produkt wurde in etwa
2 l Diäthyläther gelöst und mehrmals mit 0,5%igem wäßrigem
Natriumhydroxyd gewaschen, bis die Waschflüssigkeit
einen pH-Wert von 10 oder mehr hatte, worauf mit Wasser
gewaschen wurde. Nach dem Trocknen wurde der Äther unter
vermindertem Druck abgedampft. In einer Ausbeute von
95% wurde THPI als rohes glasartiges Material mit einem
Erweichungspunkt von etwa 67°C erhalten. Dieses Material
wurde weiter gereinigt, indem es bei 65 bis 70°C in etwa
5 l Heptan gelöst und die Lösung unter kräftigem Rühren
der Abkühlung auf Raumtemperatur überlassen wurde.
Durch Umkristallisation aus Isopropanol wurde THPI als
farbloses kristallines Material vom Schmelzpunkt 127 bis
128°C erhalten. Das Produkt wurde durch Infrarotspektroskopie
und kernmagnetische Resonanzspektroskopie als
THPI identifiziert. Die Elementaranalyse des Produktes
hatte folgende Ergebnisse:
Durch Veresterung auf die vorstehend beschriebene Weise
wurden andere alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituierte
Isocyanurate hergestellt. Diese Verbindungen sind in
der folgenden Tabelle genannt. Sie haben die allgemeine
Formel
Die in der folgenden Tabelle genannten Verbindungen wurden
durch das Infrarotspektrum, das kernmagnetische Resonanzspektrum
und/oder durch Elementaranalyse identifiziert.
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden analoge
Trithioisocyanurate durch Umsetzung von 3 Mol 3-(3,5-Di-
tert.-Butyl-4-hydroxyphenyl)propansäure mit 1 Mol der
hydroxyäthyl-substituierten Thioisocyanuratverbindung hergestellt,
die durch Umsetzung von Trithiocyanursäure mit
einem molaren Überschuß von Äthylenoxyd in N,N-Dimethylformamid
bei etwa 100°C hergestellt worden war.
Ein alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituiertes Derivat
von Phthalimid wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene
Weise durch Umsetzung von 28,6 g (0,16 Mol) N-(2-Hydroxyäthyl)
phthalimid und 41,7 g (0,15 Mol) 3-(3,5-Di-tert.-
butyl-4-hydroxyphenyl)propansäure in 250 ml trockenem Xylol
mit 0,42 g p-Toluolsulfonsäure hergestellt. In einer Ausbeute
von 65% wurde N-2-[3-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)
propionyloxy]äthylphthalimid vom Schmelzpunkt 107
bis 109°C erhalten. Die Struktur wurde durch das kernmagnetische
Resonanzspektrum und das Infrarotspektrum bestätigt.
Die Elementaranalyse ergab 72,22% Kohlenstoff, 7,41%
Wasserstoff, 3,04% Stickstoff und 17,33% Sauerstoff.
Berechnet für diese Verbindung wurden 71,80% Kohlenstoff,
7,37% Wasserstoff, 3,11% Stickstoff und 17,72% Sauerstoff.
N-2[3-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy]-
äthylsuccinimid wurde in der oben beschriebenen Weise durch
Umsetzung von 21,45 g (0,15 Mol) N-(2-Hydroxyäthyl)succinimid
und 41,70 g (0,15 Mol) 3-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)
propansäure in 250 ml Xylol, das mit Chlorwasserstoff
gesättigt war, und 0,42 g p-Toluolsulfonsäure hergestellt.
Das erhaltene Produkt wurde durch das kernmagnetische
Resonanzspektrum, das Infrarotspektrum und durch
Elementaranalyse bestätigt, die die folgenden Ergebnisse
hatte:
Das kristalline Material hatte einen Schmelzpunkt von 93,5°C.
Um die Eignung von THPI als Stabilisator für α-Olefinpolymere
zu veranschaulichen, wurden 100 Teile Polyäthylen
hoher Dichte mit 0,05 Teilen THPI stabilisiert und mit einer
nicht stabilisierten Kontrollprobe verglichen, indem die
Oxydation durch thermische Differentialanalyse gemessen
wurde.
Die Oxydationsbeständigkeit der verschiedenen Polymeren
wurde durch thermische Differentialanalyse gemessen. Diese
Methode wird von A. Rudin und Mitarbeitern in Ind. & Eng.
Chem., 53, Nr. 2, 137-140 (1961), beschrieben. Dies ist eine
schnelle und einfache Methode zur Bestimmung der Oxydationsbeständigkeit
von Polymeren. Die stabilisierenden Verbindungen
wurden in die zu prüfenden Polymerproben eingearbeitet,
indem eine Standardlösung des Stabilisierungsmittels
in Benzol hergestellt, das entsprechende Volumen der Standardlösung
zu einer bekannten Gewichtsmenge des Polymeren
bis zur gewünschten Stabilisatorkonzentration zugesetzt und
das Benzol durch Trocknen mit Luft abgedampft wurde. Proben
von 2 mg werden an der Luft und in Stickstoff getestet, wobei
das Instrument so programmiert ist, daß der Temperaturanstieg
10°C/Minute beträgt. Aus dem erhaltenen Thermogramm
kann die Oxydationsexotherme festgestellt werden. Je höher
die Temperatur ist, bei der die Oxydationsexotherme erscheint,
um so höher ist die Oxydationsbeständigkeit der
Probe.
Die Oxydationsexotherme trat bei der nicht stabilisierten
Polyäthylenprobe bei 200°C und bei der mit 0,05 Teilen
THPI stabilisierten Probe bei 223°C auf.
Um die Wirksamkeit von THPI weiter zu veranschaulichen,
wurde es mit einem bekannten handelsüblichen Stabilisierungsmittel
"Irganox®1010" verglichen. Bei diesem Produkt
handelt es sich um die Verbindung Tetra[methylen-3-(3,5-
di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat]methan.
Mit 0,05 Teilen dieser Verbindung
stabilisiertes Polyäthylen von hoher Dichte zeigte bei
220°C eine exotherme Oxydationsreaktion.
Mit 0,25 Teilen THPI stabilisiertes Polypropylen, das nach
der vorstehend in Beispiel 5 beschriebenen Methode geprüft
wurde, zeigte eine exotherme Oxydationsreaktion bei 227°C,
während nicht stabilisiertes Polypropylen diese Reaktion
bei 176°C zeigte.
Polypropylenproben, die mit THPI stabilisiert waren, wurden
ferner einer Langzeit-Ofenalterung unterworfen, um die
Wirksamkeit der Stabilisatorverbindungen gemäß der Erfindung
allein und in Kombination mit schwefelhaltigen synergistischen
Verbindungen wie Distearylthiodipropionat zu
veranschaulichen. Die Proben wurden wie folgt hergestellt:
Polypropylen wurde mit den Stabilisatoren trocken gemischt
und dann in einer Strangpresse bei 232°C plastifiziert.
Das Extrudat wurde granuliert und bei 216°C zu 0,25 mm
dicken Proben gepreßt, die in einem bei 150°C gehaltenen
Ofen mit Luftdurchwirbelung gealtert wurden. Die Proben
galten beim ersten Anzeichen von Haarrißbildung als unbrauchbar.
Die Ergebnisse für die verschiedenen Proben sind
nachstehend genannt.
Ein Äthylen-Propylen-Terpolymeres (53% Äthylen, 43% Propylen
und etwa 4% Äthylidennorbornen) wurde mit 0,3 Teilen
THPI und zwei anderen handelsüblichen Stabilisatormischungen
in einer Menge von 0,3 Teilen stabilisiert. Proben
wurden hergestellt, indem ein 20%iger Zement durch Auflösen
des Terpolymeren und Stabilisators in Xylol gebildet und
dann eine Folie der gewünschten Dicke auf einer Infrarot-
Salzplatte (KBr) durch Abdampfen des Lösungsmittels gegossen
wurde. Die Proben wurden in einem bei 125°C gehaltenen Ofen
mit Luftdurchwirbelung gealtert und in regelmäßigen Abständen
herausgenommen, um durch Infrarotanalyse die Entwicklung
des Carbonylgehaltes zu messen. Der Carbonylgehalt wurde in
Abhängigkeit von der Alterungsdauer graphisch dargestellt.
Die Zerstörung der Probe ist durch einen scharfen Knick in
der Kurve gekennzeichnet. Die folgenden Prüfergebnisse
wurden erhalten:
StabilisatorStunden bis zur Zerstörung
-<1
THPI22,8
n-Octadecyl-β-(3,5-di-tert.-butyl-4-
hydroxyphenyl)propionat 4,7 Tetra[methylen-3-(3,5-di-tert.-butyl-
4-hydroxyphenyl)propionat]methan16,8
hydroxyphenyl)propionat 4,7 Tetra[methylen-3-(3,5-di-tert.-butyl-
4-hydroxyphenyl)propionat]methan16,8
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen deutlich die überlegene
Oxydationsbeständigkeit der mit THPI stabilisierten Proben.
1 Teil THPI wurde in eine Mischung auf Basis eines Synthesekautschuks
(cis-Polyisopren) eingearbeitet. Die stabilisierte
Mischung wurde in einem Brabender-Plasticorder geprüft,
um die Stabilität des Polymeren zu messen. Das stabilisierte
Polymere wurde in die Heizkammer gegeben und bei 135°C gehalten.
Das Drehmoment wurde notiert. Die Zeit, die für den
Abfall des Drehmoments um 1000 Einheiten vom Maximum (2500
Einheiten) erforderlich war, betrug für die stabilisierte
Probe 7,5 Minuten. Eine nicht stabilisierte Vergleichsprobe
fiel bereits bei 3 Minuten aus.
Eine Polymermischung aus Polyvinylchlorid, einem Acrylnitril-
Butadien-Styrol-Terpolymeren und einem Butadien-Nitril-
Polymeren wurde durch Zusatz von 4 Teilen THPI stabilisiert.
Das Polymere wurde gemäß ASTM D-1925-63T auf Vergilbung
geprüft, während es bei 177°C geknetet wurde. Zu Beginn
hatten die nicht stabilisierte Polymermischung und die
stabilisierte Polymermischung einen Gelbfaktor von 41. Nach
einer Knetdauer von 90 Minuten hatte sich die nicht stabilisierte
Probe bis zu einem Gelbfaktor von 82 verfärbt, während
die stabilisierte Mischung einen Gelbfaktor von nur 67
hatte.
Ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Latex wurde koaguliert. Zum
trockenen Harz wurden 1,75 Teile THPI in einen Mischer gegeben.
Die erhaltene stabilisierte Mischung wurde nach der
oben beschriebenen thermischen Differentialanalyse geprüft.
Eine Atmosphäre, die 50% Sauerstoff enthielt, wurde verwendet.
Das stabilisierte Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz
zeigte erst bei 300°C eine Oxydationsexotherme. Das nicht
stabilisierte Produkt zeigte die Oxydationsexotherme bereits
bei 180°C.
THPI wurde als Oxydationsinhibitor beim Turbinenöl-Oxydationstest
gemäß ASTM D-943 bewertet und mit einer nicht
stabilisierten Probe verglichen. Als Turbinenöl wurde das
Produkt der Handelsbezeichnung "Regal Oil A" (Texaco), ein
neutrales Turbinenöl mit 150 HVI, verwendet. Dem Öl wurden
2,5% THPI und 0,05% eines Rotschutzmittels (Tetrapropenylbernsteinsäureanhydrid)
zugesetzt. Das stabilisierte Turbinenöl
hatte eine Lebensdauer von 525 Stunden, während das
nicht stabilisierte Öl innerhalb von 24 Stunden unbrauchbar
wurde.
Ein Polyurethan auf Polyätherbasis wurde mit 0,5% THPI
stabilisiert, indem das THPI der Polyolmischung vor dem
Erhitzen auf die Reaktionstemperatur zugesetzt wurde. Das
stabilisierte Polyurethan zeigte nach einer Alterung im
Ofen bei 121°C nach einer Woche eine Abnahme der Zugfestigkeit
um nur 60%, während ein gleiches, nicht stabilisiertes
Polyurethan unter den gleichen Bedingungen nach der gleichen
Zeit eine Abnahme der Zugfestigkeit von 77% zeigte.
Ein weichgemachtes, zum Umspritzen von Draht und Kabeln
geeignetes Hochtemperatur-Polyvinylchloridharz wurde durch
Zusatz von THPI und Bisphenol A stabilisiert. Das Harz und
der Stabilisator wurden in einem Laboratoriums-Banbury-
Mischer bei einer Temperatur von 174-182°C gemischt und dann
etwa 5 Minuten bei 154°C geknetet. Proben wurden aus Platten
von 0,89 mm und 1,9 mm Dicke ausgestanzt und 5 Minuten
bei 174°C zwischen Eisenplatten mit einem Druck von etwa
98 kg/cm² gepreßt. Die Proben wurden 7 Tage im Ofen bei
158°C gealtert, worauf die physikalischen Eigenschaften
bestimmt wurden. Die Proben hatten nach der Alterung die
folgende Dehnung in Prozent der ursprünglichen Dehnung:
Zwei Acrylesterlatices wurden durch Zusatz von 0,5 Teilen
THPI stabilisiert. Der Acryllatex A enthielt etwa 95 Teile
Äthylacrylat und 3 Teile Acrylnitril mit einpolymerisierter
Acrylsäure und einpolymerisiertem N-Methylolacrylamid. Der
Latex B enthielt ein Gemisch von Äthylacrylat und n-Butylacrylat
(85 Teile) mit 10 Teilen Acrylnitril und Acrylamid.
THPI wurde den Latices als 20%ige Emulsion zugesetzt. Die
erhaltenen stabilisierten Latices wurden dann auf einen
Gesamtfeststoffgehalt von 15% verdünnt und zur Imprägnierung
von gebleichtem Kraftpapier von 0,254 mm Dicke
(Patterson Code 515) imprägniert, indem das Papier 20 Sekunden
in den Latex getaucht, durch Abtropfenlassen getrocknet
und 10 Minuten gehärtet wurde. Die Papiere wurden in einem
Wärmeschrank mit Luftzirkulation bei 149°C gealtert. Die
prozentuale Reflexion, die ein Maß der Verfärbung des Papiers
ist, wurde in stündlichen Abständen gemessen. Die
Anfangsreflexionswerte vor der Alterung lagen für das stabilisierte
und das nicht stabilisierte Papier zwischen 77
und 78,5%. Nach einer Wärmealterung von 25 Stunden hatte
das mit dem nicht stabilisierten Latex A imprägnierte Papier
einen Reflexionswert von 27,5% und das mit dem stabilisierten
Latex imprägnierte Papier einen Reflexionswert von 44,5%.
Bei den mit dem Latex B imprägnierten Papierproben fiel der
Reflexionswert bei dem mit dem nicht stabilisierten Latex
imprägnierten Papier nach 25stündiger Alterung auf 40,5%,
während er bei dem mit dem stabilisierten Latex imprägnierten
Papier auf 59,5% fiel.
Ein Styrol-Butadien-Latex wurde durch Zusatz von THPI
(1,25 Teile, bezogen auf das trockene Polymere) stabilisiert.
Nach der Koagulierung wurden die Krümel auf dem
Walzenmischer zum Fell ausgewalzt. Aus dem Fell wurden Proben
von 5,1×15,2 cm zur Alterung im Ofen bei 105°C geschnitten.
Die Mooney-Viskositätswerte (ML 4 - 100°C) ließen
eine deutliche Verbesserung der Stabilität der mit THPI
stabilisierten SBR-Proben gegenüber den nicht stabilisierten
SBR-Proben erkennen. Ebenso wurde eine deutliche Überlegenheit
der mit THPI stabilisierten SBR-Proben in bezug
auf die Stabilität über die mit 1,25 Teilen 2,2′-Methylen-
bis-4-methyl-6-tert.-butylphenol (Antioxidant 2246) (Hersteller
American Cyanamid Company) stabilisierten SBR-Proben
festgestellt. Eine ähnliche verbesserte Stabilität
wurde bei einem Butadien-Acrylnitril-Copolymeren festgestellt,
das mit 2,5 Teilen THPI stabilisiert worden war.
100 Teile Polyvinylchlorid (Geon®101EP, Dichte 1,38), das
mit etwa 50 Teilen Dioctylphthalat weichgemacht war und
3 Teile Stearinsäure enthielt, wurde im Wärmeschrank bei
163°C gealtert. Der Farbton der Proben wurde in Abständen
von 10 Minuten beobachtet. Eine deutliche Verbesserung der
Beständigkeit gegen Verfärbung wurde bei den mit THPI
stabilisierten Proben im Vergleich zu den nicht stabilisierten
PVC-Proben festgestellt.
Eine helle Naturkautschukmischung wurde aus folgenden
Bestandteilen hergestellt:
Teile
Naturkautschuk100
Stearinsäure 2
Zinkoxyd 5
Titandioxyd 50
Schwefel 2,75
Benzothiazyldisulfid 1
Tetramethylthiuramdisulfid 0,1
THPI 1
In der Presse bei 143°C für 15 Minuten vulkanisierte Proben
wurden in Sauerstoffbomben 7 Tage bei 80°C gehalten. Nach
einer Alterungsdauer von 4 Tagen hatte die mit THPI stabilisierte
Probe noch 50% ihrer ursprünglichen Zugfestigkeit
und die nicht stabilisierte Probe nur noch 10% ihrer ursprünglichen
Zugfestigkeit. Nach einer Alterungsdauer von
7 Tagen war das nicht stabilisierte Produkt zu einer klebrigen
Masse abgebaut, während die stabilisierte Probe noch
eine Zugfestigkeit von 87 kg/cm² und eine Dehnung von 460%
hatte.
Ein Copolymeres von Äthylenoxyd und Epichlorhydrin wurde
nach einer üblichen Rezeptur mit Zinkstearat, Bleimennige
und Ruß gemischt und mit 1 Teil THPI stabilisiert. Die
vulkanisierte Mischung (30 Minuten bei 175°C) wurde dann in
einem Reagenzglas 168 Stunden bei 150°C gealtert. Die
stabilisierte Mischung zeigte einen Verlust der Zugfestigkeit
von nur 79% und einen Härteverlust von nur 21 Punkten
nach der Alterung. Die nicht stabilisierte Copolymermischung
wurde unter den gleichen Prüfbedingungen vollständig zerstört.
Weitere Mischungen wurden mit den folgenden THPI-Mengen
stabilisiert:
Teile THPI
Polystyrol0,5
Polychloropren-Schaumstoff1,0
Nylon 60,5
Cyclohexen0,001
Mineralöl0,1
Polyoxymethylen0,5
Polyäthylenterephthalat0,5
Alle diese Produkte zeigten eine verbesserte Oxydationsbeständigkeit
gegenüber nicht stabilisierten Vergleichsproben.
Ein nicht stabilisiertes, durch Polymerisation von Formaldehyd
und Äthylenoxyd hergestelltes Acetalcopolymerharz
wurde auf Oxydationsbeständigkeit nach der oben beschriebenen
thermischen Differentialanalyse geprüft. THPI wurde
in drei verschiedenen Konzentrationen verwendet. Da das
Acetalcopolymere in zwei Stufen abgebaut wird, d. h. zuerst
oxydiert und dann depolymerisiert wird, wurden beide Phasen
berücksichtigt. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:
Eine Reihe von stabilisierten Mischungen auf Basis von
Polypropylen wurde hergestellt und nach der thermischen
Differentialanalyse auf Oxydationsbeständigkeit geprüft.
Alle Stabilisatoren wurden in einer Menge von 0,25 Teilen
verwendet. Die verschiedenen Stabilisatorverbindungen sind
nach dem jeweiligen Beispiel gekennzeichnet, nach dem sie
hergestellt wurden. Eine nicht stabilisierte Vergleichsprobe
wurde in den Test einbezogen. Die erhaltenen Ergebnisse
sind nachstehend angegeben.
VerbindungOxidations-Exotherme, °C
Vergleichsprobe ohne
Stabilisator176 I (a)216 I (b)217 I (c)214 I (d)190 I (e)237 I (f)230 I (g)233 I (h)215 I (i)200 Verbindung von Beispiel 2214 Verbindung von Beispiel 3212 Verbindung von Beispiel 4205
Stabilisator176 I (a)216 I (b)217 I (c)214 I (d)190 I (e)237 I (f)230 I (g)233 I (h)215 I (i)200 Verbindung von Beispiel 2214 Verbindung von Beispiel 3212 Verbindung von Beispiel 4205
Das in Beispiel 20 beschriebene Polyacetalharz wurde mit
0,5 Teilen N-2-[3-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy]
äthylphthalimid und 0,5 Teilen N-2-[3-(3,5-Di-
tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy]äthylsuccinimid,
hergestellt gemäß den Beispielen 3 und 4, stabilisiert. Die
stabilisierten Proben hatten eine erheblich höhere Oxydationsbeständigkeit
als die nicht stabilisierte Vergleichsprobe.
Eine Oxydationsexotherme trat bei beiden stabilisierten
Proben nicht auf, während die endotherme Depolymerisation
erst bei 225° bzw. 235°C einsetzte.
Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß THPI und andere
alkylhydroxyphenylcarboalkoxy-substituierte Stickstoffheterocyclen
gemäß der Erfindung wirksame Stabilisatorverbindungen
für die verschiedensten organischen Materialien
sind. Durch Zumischung geringer Mengen der erfindungsgemäßen
Stabilisatoren zu polymeren Materialien werden
erhebliche Verbesserungen der Oxydationsbeständigkeit
der Polymeren erzielt.
Claims (4)
1. N-[3-(3-Alkyl-4-hydroxy-phenyl)-propionyloxyalkyl]-imide
der allgemeinen Formel
in der X für Sauerstoff oder Schwefel steht und R′ einen Rest
der allgemeinen Formel
darstellt, in demn1 oder 2, R₁ ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und
R₂einen Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
bedeutet und worin
Afür einen Alkylen- oder den 1,2-Phenylenrest oder
für den Rest der allgemeinen Formel
steht, in der X die obengenannte Bedeutung und R′′ und
R′′′ die Bedeutung von R′ haben oder Wasserstoffatome,
Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 C-Atomen, Hydroxyalkylreste
mit 1 bis 12 C-Atomen oder Alklycarboalkoxyreste
mit 2 bis 20 C-Atomen sind.
2. 2,2′,2′′-Tris[3(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-
propionyloxy]-triethylisocyanurat.
3. 2,2′,2′′-Tris[3(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-
propionyloxy]triethyltrithioisocyanurat.
4. Verwendung einer heterocyclischen Verbindung nach
den Ansprüchen 1 bis 3 als Stabilisator in Stoffgemischen,
enthaltend ein organisches Material, das dem
oxydativen, thermischen oder photochemischen Abbau
unterliegt.
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