DE2948969A1 - Monoester von 3,5-3',5'-kernsubstituierten gem.-di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen, verfahren zu ihrer herstellung und sie enthaltende kunstharzzusammensetzungen - Google Patents

Monoester von 3,5-3',5'-kernsubstituierten gem.-di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen, verfahren zu ihrer herstellung und sie enthaltende kunstharzzusammensetzungen

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DE2948969A1 DE19792948969 DE2948969A DE2948969A1 DE 2948969 A1 DE2948969 A1 DE 2948969A1 DE 19792948969 DE19792948969 DE 19792948969 DE 2948969 A DE2948969 A DE 2948969A DE 2948969 A1 DE2948969 A1 DE 2948969A1
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Description

Anmelderι Asahi Kasel Kogyo Kabushiki Ealsha 2-6, Dojima-hama 1-chome, Kita-ku, Osaka, Japan
Monoeater von 3,5}3·,5'-^ernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-aIvanen, Verfahren zu ihrer Herstellung und sie enthaltende Kunstharzzuaammensetzungen
Dit Erfindung betrifft Monoester von 3,5;3'f5'-fcerneubstituierten gem»-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen (2,2'-Alkylidenbis-(4t6-disubstituierten Phenolen)) und ein Verfahren zur Herstellung derartiger Monoester.
Um zu verhindern4aß bei Kunstharzgegenständen sich der technischen Wert aufgrund von Verschlechterung bzw. Zersetzung und Verfärbung durch Einwirkung von Wärme und Licht oder von Dämpfen von Stickstoffoxiden verringert, wurden verschiedene Stabilisatoren für Kunstharze beispielsweise Antioxidanzien und ihre Verbesserungen vorgeschlagen. Zu diesem Zweok verwendete man Lichtstabilisatoren, Antioxidanzien vom Sohwefeltyp, Phosphite und andere Oxidanzien vom Phenoltyp entweder allein oder in Kombination miteinander. Viele dieser Stabilisatoren sind jedoch bisher nioht zufriedenstellend in ihrer Stabilisierungewirkung
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über einen*langen Zeltraum, well sie selbst gegen Wärme oder Oxidation e.n der Luft Instabil sind, und ferner verfärben einige von Ihnen Kunstharze unter dem Einfluß von Stickstoffoxiden In der Atmosphäre. Im allgemeinen neigen Antioxidanzien gegen die Zersetzung durch Einwirkung von Licht, die eine stark verbesserte Stabilisierungswirkung zeigen, dazu, Kunstharz unter dem Einfluß von Wärme und Licht oder Dämpfen von Stickstoffoxiden zu verfärben. Andererseits zeigen Antioxidanzien mit einer hohen Beständigkeit gegen Stickstoffoxlddämpfe eine schlechtere Stabilität gegen die Zersetzung durch Einwirkung von Licht. Demgemäß zeigen diese Stabilisatoren keine zersetzungshemmende Wirkung und verfärbungshemmende Wirkung gleichzeitig in zufriedenstellendem Ausmaß. Beispielsweise beschreibt die US-PS 3 642 669 alkoxysubstituierte sterlsch gehinderte Phenole mit einer 2-(2'-Hydroxy-3l-t-alkylbenzyl)-anisoleinheit als Stabilisatoren für Polyurethane gegen Licht und Heißluft. Ihre verfärbungshemmende Wirkung gegen Dämpfe von Stickstoffoxiden in der Atmosphäre und ihre zersetzungshemmende Wirkung gegenüber Licht sind jedoch noch nicht vollständig zufriedenstellend. Die US-PS 3 428 711 beschreibt die Verwendung eines Mischpolymeren von Dlisopropylaminoäthylmethacrylat und Decylmethacrylat als verfärbungshemmendes MIttel gegen Stickstoffoxide in der Atmosphäre und von gem.-Di-(2-hydroxy-4-methyl-5-t-butylphenyl)-butan oder gem.-Di-(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)-butan (4»4'-Butyllden-bls-(6-t-butyl-m-kresol)) als Antioxidanz. in Kombination zur Stabilisierung von Polyurethanen gegen UV-Strahlung und Dämpfe. Ferner beschreibt die JA-OS 29 352/1978 die Verwendung eines Hydrazlntrlazinderivates und eines schwefelhaltigen Säureesters in Kombination zur Stabilisierung von Polyurethanen gegen Verfärbung. Eine derartige Kombination hat jedooh keine ausreichende Wirkung hinsichtlich der Verfärbungshemmung und der Erhaltung der wünschenswerten Eigenschaften des ursprünglichen Polyurethans, wie z.B. der Festigkeit. Die JA-OS 29 850/1977 beschreibt einen Polyester, der als Musterbeispiel /2-(2w-Hydroxy-3l-t-butyl-5l-methylbenzyl)-4-methyl-6-t-butylphenyl /-terephthalat als Stabilisator für
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~~*~~ 9 294SS69
Polyurethane enthält. Dieser Stabilisator hat eine verfärbungshemmende Wirkung, aber die Wirkung 1st nicht ausreichend. Ferner blutet der Stabilisator nachteilig aus der Oberfläche der Polyurethangegenstände aus. Als vielfach verwendete Antioxidanzien seien ferner 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-isobutan (2,2l-Isobutyliden-bis-(4,6-dimethylphenol)), Di-(2-hydroxy-3->tbuty 1-5 -methylphenyl )-methan (2,2' -Methylen- *bifl-( 4-methyl-6-t-butylphenol)), gem-rDi-( 2-hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-3,5,5-trimethylhexan (2,2·-(3,5,5-Trimethylhexyliden)-bls-(4|6-dimethylphenol)) und Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-methan (2,2i-Meihylen-bi8-(4,6-äimethylphenol)) genannt, aber sie werden selbst nachteilig verfärbt. Man suchte bisher welter nach Stabilisatoren, die eine bessere zersetzungehemmende Wirkung und eine bessere verfärbungshemmende Wirkung auf Kunstharze zu gleioher Zeit zeigen.
Die Erfindung betrifft einen Monoester von 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen der nachstehenden Formel (I):
OCOR5
(D
T * T
worin R^. und Rp, die gleich oder verschieden sein können, jeweils einen C^^-Alkylrest, einen C1- ^-Cycloalkylrest oder einen methylsubstituierten C^ g-Cycloalkylrest bedeuten; einer der Reste R, und R^ ein Wasserstoffatom bedeutet und der andere ein Wasserstoff atom oder einen Cj^Q-Alkylrest bedeutet; oder beide Reste eine Methylgruppe bedeuten; Rr einen C^_q-Alkylrest,insbesondere einen C^8- oder Cj_8-Alkylrest,einenCj..7-Cycloalkylrest, insbesondere einen C, ^-Cycloalkylrest, einen Cp_^-Alkenylrest, einen Phenylrest, einen C^_^-alkylsubstitu-
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-tr
ierten Phenylrest, einen C,, ^-alkoxysubstituierten Phenylrest, einen mono- oder di-Ci^-alkylsubstituierten Hydroxyphenylrest, einen Styrylrest, einen Benzylrestoder einen Pyridylrest bedeutet.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des genannten Monoesters.
Die Monoester von 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen gemäß der Erfindung sind sehr vorteilhefte Antioxidanzien für Kunstharze, und hemmen die Verfärbung durch Einwirkung von Dämpfen von Stickstoffoxiden sowie auch von Wärme und Licht und erhalten gleichzeitig in wesentlichen die wünschenswerten Eigenschaften des ursprünglichen Kunstharzes, wenn man sie physikalisch mit einem Kunstharz mischt und ein stabilisiertes Produkt erzielt.
Bevorzugte Reste, die durch die Reste R^. und R~ in der Formel (I) dargestellt sind, sind der Methyl-, der Äthyl-, der Propyl-, der t-Butyl-, der Cyclohexyl- und der 1-Methylcyclohexylrest. Bevorzugte Reste, die durch die Reste R, und R^ dargestellt sind, sind Wasserstoffatom, Methyl-, Äthyl-, Heptyl-, Nonyl- und verzweigte C, o-Alkylreste, wie z.B. der Isopropyl- und der 2,4,4-Trimethylpentylrest. Bevorzugte Reste, die durch den Rest R,- dargestellt sind, sind vergleichsweise sperrige Reste, wie z.B. der t-Butyl-, der n-Octyl-, der Cyclohexyl-, der Vinyl-, der 1-Propenyl-, der Isopropenyl-, der 2,2-Dimethylvinyl-, der Phenyl-, der Methylphenyl, insbesondere der 4-Methylphenyl-, der 4-t-Butylphenyl-, der 4-Methoxyphenyl-, der 4-Butoxyphenyl-, der 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyL-, der Benzyl-, der Styryl- und der Pyridylrest, insbesondere der 2-,3- oder 4-Pyridylrest.
Beispielhafte Monoester gemäß der Erfindung sind die in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigten Monoester·
e30024/085
294S369
BB*
Φ .α β EH
a φ ο σ ο
Q)
»Μ
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• H H 9 Xi
to
CM
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Afl*hi-P131179
Tabelle 1 (Fortsetzung)
O OO UI
Nummer
Monoeater
13 C(CH3)
14
Nummer
Monoeeter
C(CH3)3
C2H5
OH
C2H5
15 C(CH3)
C2H5
C2H5
OH
CH
CH3
Hummer
19
20
Monoeeter
OH
CH2
CH
Tabelle 1 (Fortsetzung)
0C0CH>=CH-CH3
OH
H ^ r^Ol CH2 '/V->1 i H
CH3
Nummer
21 CH
Monoeeter
CH3
Bemerkung: In Nr. 9, 10, 11 und 12 1st der CgH1^ In Nr. 4 1st der CgH^-Rest ein n-Octylrest
CD
OO CD
ein 2,4t4-Trimethylpentylree9l
Den Monoeeter eines 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans gemäß der Erfindung kann man herstellen, Indem man ein 3,5>3',5'-kernsubstituiertes gem.-Di-(2- hydroxyphenyl)-alkan der nachstehenden Formel (II):
(H)
worin R1, R2» R* und R. die gleiohe Bedeutung wie in Formel (I) haben,
mit einem Yereeterungemlttel umsetzt, das man aus der aus
den Verbindungen mit den Formeln (III) und (IV) bestehenden Gruppe ausgewählt hat:
R5COCl (III) und (R5CO)2O (IV)
worin Rc die gleiohe Bedeutung wie in Formel (i) hat.
Mit dieser Reaktion kann man eine große Menge des Diesters des 3,5;3,5'-kernsubetltuierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans der nachstehenden Formel (V):
(V)
R2
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worin R1, S2* R3' R4 und R5 dle eleiclie Bedeutung wie In Formel (I) haben,
zusätzlich zum Monoester gleichzeitig aufgrund der Anwesenheit von zwei äquivalenten phenolIschen Hydroxylresteu in der Strukturformel des 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans leicht herstellen. Dieser Biester hat keinerlei Antloxldationswirkung bei einem Kunstharz. Ferner blutet der Biester aus dem Kunstharz aus, wenn er mit dem Kunstharz gemischt wird. Insbesondere,wenn man den Biester zur Herstellung von Fasern verwendet, blutet der Biester als welBes Pulver auf der Oberfläche der Fasern aus und verursacht ein Brechen der Fasern beim Stricken, was einen nachteiligen Einfluß auf die Arbeitsleistung ergibt. Baher sollte man die Erzeugung des Biesters als Nebenprodukt soviel wie möglich unterdrücken. Wenn man andererseits die Herstellung ' des Biesters als Nebenprodukt unterdrückt, steigert man die Menge des unumgesetzten 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Bi-(2-hydroxyphenyl)-alkans, das Im Reaktionsprodukt verbleibt. Ber Monoester geringer Reinheit, der dieses nicht umgesetzte 3,5;3*,5'-kernsubstituierte gem.-Bi-(2-hydroxyphenyl)-alkan enthält, verliert die Beständigkeit gegen Verfärbung aufgrund der Einwirkung von Licht und Bämpfen von Stickstoffoxiden, wobei diese Beständigkeit für ein Antioxidanz für Kunstharze sehr vorteilhaft 1st, und verfärbt merklich das Kunstharz. Eine zulässige Menge an unumgesetztem 3,5; 3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan, die im Monoester vorhanden ist und die man in das Kunstharz einarbeiten kann, beträgt maximal etwa 5 Gew.-#, bezogen auf die Gesamtmenge an unumgesetztem 3,5» 3*»5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan, Monoester- und Diesterverbindung. Mengen an unumgesetzem 3,5; 31,5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan von mehr als 5 Gew.-^ verfärben merklich das Kunstharz beim Aussetzen an Licht und Dämpfe von Stickstoffoxiden.
Bei der Herstellung des Monoesters gemäß der Erfindung hoher Reinheit kann man den Diester und nicht umgesetztes 3,5; 3',5'-kernsubstituiertes gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan aus der Reaktionsmischung durch Umkristallisieren unter Verwendung einen
geeigneten Lösungsmittels entfernen.
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Erf indungegemäö lea η η man den Monoester gemäß der Erfindung hoher Reinheit In hohen Ausbeuten herstellen, indem man die Reaktion zwischen einem 3,5;31,5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan und einem Veresterungsmittel unter speziellen Reaktionsbedingungen durchführt.
Beispiele für geeignete 3,5;3·,5'-kernsubstituierte gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkane, die man erfindungsgemäß verwenden kann, sind Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-methan (2,2·-Methylen-b is-(4,6-d imethylphenol)), Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-äthylphenyl)-methan (2,2'-Methylen-bis-(4-äthyl-6-t-butylphenol)), Di-/2-hydroxy-3-(1-methylcyclohexyl)-5-methylphenyl/-methan (2,2·-Methylen-bis-/4-methyl-6-(1-methylcyclohexyl)-phenol/), Di-(2-hydroxy-3-cyclohexyl-5-methylphenyl)-methan (2,2·-Methylen-bis-(4-methy1-6-cyclohexylphenol)), Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-methan (2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol)), 1,1-Di —(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-äthan (2,2'-Äthylidenbis-(4,6-dimethylphenol)), ^,1-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-äthan (2,2·-Äthyliden-bis-(4-methy1-6-t-butylphenol)), 2,2-Di-(2-hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-propan (2,2'-Isopropyliden-b is-(4,6-d imethylphenol)), 2,2-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-propan (2,2'-Isopropylidenbis-(4-methyl-6-t-butylphenol)), 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-propan (2,2'-Propyliden-b is-(4»6-d imethylphenol)), 1,1-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-propau (2,2'-Propyliden-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol)), 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-isobutan (2,2·-Isobutylidenbis-(4 f 6-d imethylphenol)), 1,i-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-isobutan (2,2·-Isobutyliden-bis-(4-methy1-6-t-butylphenol)), 1,i-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-äthylphenyl)-isobutan (2,2·-Isobutyliden-b is-(4-äthyl-6-t-butylphenol)), 1,1-.Di-(2-hydroxy-3-oyolohexyl-5-methylphenyl)-isobutan (2,2«-Ieobutyliden-bis-(4-methyl-6-cyclohexylphenol)), 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-ootan (2,2'-Octyliden-
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ble-(4,6-dlmethylphenol)), 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-dlmethylphenyl)-3,5,5-trlmethylhexan (2,2'-(3,5,5-Trimethylhexyliden)-ble-(4,6-dlmethylphenol)), 1,1-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-3,5,5-trlmethylhexan (2,2'-(3,5,5-Trlmethyl- hexyllden)-bls-(4-methyl-6-t-butylphenol)) und 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-dlpropylphenyl)-decan (2,2·-Decyllden-bis-(4,6-dlpropylphenol)).
Beispiele für geeignete Veresterungsmittel, die man erflndungsgemäö verwenden kann, sind C. g-Alkancarbonsäurechloride, Cyclopropancarbonsäurechlorid, Cyclobutancarbonsäurechlorid, Cyclopentancarbonsäurechlorid, Cyclohexancarbonsäurechlorid, Cycloheptancarbonsäurechlorid, Acrylsäurechlorid, Methacrylsäurechlorid, 3»3-Dimethylacrylsäurechlorid, Benzoylchlorid, Methylbenzoylchlorid, p-t-Butylbenzoylchlorid, p-Methoxybenzoylchlorid, 4-IIydroxy-3»5-di-tbutylbenzoylchlorid, p-Butoxybenzoylchlorid, Orotonsäurechlorid, Zimtsäurechlorid, Phenylacetylchlorid, Nikotinsäurechlorid, Isonikotinsäurechlorid, Picolinsäurechlorid, C^_q-Alkancarbonsäureanhydride, Cyclohexancarbonsäureanhydrid, Benzoesäureanhydrid, Zimtsäureanhydrid, Methylbenzylsäureanhydride und Phenylacetylanhydrid.
Das Molverhältnis des Veresterungsmittels zum 3»5»3'5I- kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan beträgt etwa 1,0. Ein bevorzugtes Molverhältnis liegt im Bereich von etwa 1,0 bis etwa 1,3» und insbesondere liegt das Molverhältnis im Bereich von 1,00 bis 1,10. Ein besonders be vorzugtes Molverhältnis ist 1,02.
Die erfindungsgemäße Reaktion führt man in Gegenwart eines Reaktionsmediums in erster Linie zur Bildung einer flüssi gen Phase durch, worin das 3»5;3',5'-kernsubstituierte gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan gleichmäßig mit dem Veresterungsmittel in Berührung gebracht werden kann.
Beispiele für Reactionsmedien, die man erfindungsgemäß verwenden kann, sind Dioxan, Benzol, Chlorbenzol, Nltrobenzol, Xylol, Toluol, Pyrldln, Ν,Ν-Diraethylformamid und N,N-Diraethylaoetamld.
Die Menge des Reaktionsmediums, das man erfindungsgemäS verwenden kann, beträgt mindestens etwa das dreifache, vorzugsweise etwa das vier- bis etwa zehnfache des Gesamtgewichtes des 3,5;3f,5'-kernsubstitulerten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans und des Veresterungsmittels.
Zur Beschleunigung der Reaktion führt man vorzugsweise die Reaktion gemäß der Erfindung in Gegenwart eines basischen Katalysators durch. Derartige basische Katalysatoren sind beispielsweise heterocyclische Amine, wie z.B. Pyridin; stickstoffhaltige Verbindungen, deren Stickstoffatom nloht mit einem Wasserstoffatom verbunden ist, wie z.B. Triäthylamin, Trlallylamln, Tetramethylharnstoff, Ν,Ν-Dimethylformamld, Dlmethylacetamid? und basische Ionenaustauscherharze.
Die Menge des basischen Katalysators, die man erfindungsgemäß verwenden kann, beträgt typischerweise etwa 1 bis etwa 2 Mol/Mol Veresterungsmittel.
Sie Reaktionstemperatur liegt typischerweise im Bereich von etwa 0 bis etwa 100 0C. Ferner bevorzugt man zur Herstellung des Monoesters der Formel (1) in hoher Ausbeute, daß man die Reaktionstemperatur im Bereich von etwa 0 bis etwa 30 0C, insbesondere bei ca. 200Chält, bis sich etwa 50 # des verwendeten 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans in den Monoester der Formel (I) umgewandelt haben. Wenn die Reaktionstemperatur höher als etwa 30 C ist, bevor etwa 50 % der Verbindung der Formel (II) in den Monoester der Formel (I) umgewandelt worden sind, wird die Bildung des Diesters des 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans der Formel (V) nachteilig erhöht. Nachdem sich etwa 50 % des 3,5; 31,5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxypheny1)-alkans
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In den Monoeeter der Formel (I) umgewandelt haben, erhöht man vorzugsweise die Reaktionstemperatur auf etwa 50 bis etwa 100 0C, insbesondere auf etwa 80 0C und kürzt die Zeit bis zur Beendigung der Reaktion ab.
Vorzugsweise führt man die erfindungegemäße Reaktion in einer trockenen inerten Atmosphäre durch, wie z.B. trockenem Stickstoff.
Um ferner die Entstehung des Diesters als Nebenprodukt zu unterdrücken,gibt man vorzugsweise zuerst das 3,5;3',5'-kernsubstituierte gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan zu, löst es vollständig Im Reaktionsmedium, das den basischen Katalysator enthält,und gibt als zweites das Veresterungsmittel zu und läßt es mit dem 3,5;3',5f-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan reagieren.
Sen Monoeeter gemäß der Erfindung kann man vorteilhaft zu beliebigen verträglichen Kunstharzen in Mengen zugeben, die ausreichen, das gewünschte Maß an Oxidationshemmung zu erzielen. Die Menge des Monoesters, den man erfindungsgemäß verwenden kann, variiert stark in Abhängigkeit von dem verwendeten Kunstharz, der Gestalt des Kunstharzes in der Endform und dem gewünschten Grad der Oxidationshemmung. Typischerwelse arbeitet man etwa 0,001 bis etwa 10 Gewichtsteile des Monoesters gemäß der Erfindung in 100 Gewichtsteile des Kunstharzes ein.
Musterbeispiele für Kunstharze, die man mit den Monoestern gemäß der Erfindung gegen den Abbau oder die Verfärbung durch Einwirkung von Wärme und Licht oder Dämpfen stabilisieren kann, sind alpha-Olefinpolymere, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Polybutene; Polyolefinmischpolymere, wie z.B. Äthylen/Propylen-MIschpolymeres, ÄthylenAinylacetat-Mischpolymerps;halogenhaltlge Kunstharze, wie z.B. Polyvinylchlorid,
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#. 2948869
-4fr- W
Polyvinylbromid, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenchlorid, chloriertes Polyäthylen, chloriertes Polypropylen, Polyvinylidenfluorid, bromiertes Polyäthylen, chlorierter Kautschuk, Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymeres, Vinylchlorid/Propylen-Mischpolymeres, Vinylchlorld/Styrol-Mischpolymeres, Vinylchlorid/Isobutylen-Mischpolymeres, Vinylchlor id/V inylldenchlorid-Mischpolymeres, Vinylchlorid/Styrol/Maleinsäureanhydrid-Terpolymeres, Vinylchlorid/Styrol/Acrylnitril-Terpolymeres, Vinylchlorid/Butadien-Mischpolymeres, Vinylchlorid/Isopren-Mischpolymeres, Vinylchlorid/chloriertes-Propylen-Mischpolymeres, Vinylchlorid/Vinylidenchlorid/ Vinylacetat-Terpolymeres, Vlnylchlorid/Acrylat-Mlschpolymeree, Vinylchlorid/Maleat-Mischpolymeres, Vlnylchlorid/Methacrylat-Mischpolymeres, Vinylchlorid/Acrylnitril-Mischpolymeres; Acrylnltril/Butadien/Styrol-Mischpolymeres, Acrylat/Butadien/ Styrol-Mischpolymeres, Methacrylat/Butadien/Styrol-Mischpolymeree, Polystyrol, Acrylharze,Polyvinylacetat, Methacrylharze, Polyvinylalkohol, Polyvinylformaldehyd, Polyvlnylbutyraldehyd, Polyester, Polyamid, Polycarbonat,Polyacetal,Polyurethan, Phenolharz ,Polyacetate ,Harnstoff harz ,Melaminharz, ungesättigter Polyester, Silikonharz, vernetztes Kunstharz, wie z.B. vernetztes Polyäthylen, wobei man die Vernetzung mit einem Peroxid oder durch ionisierende Strahlung durchgeführt hat; geschäumte Kunstharze, wie z.B. geschäumtes Polystyrol, das man mit einem Blähmittel geschäumt hat; und Kautschuke, wie z.B. Isoprenkautachuk, Butadienkautschuk, Acrylnitril/Butadien-Mischpolymeres; und beliebige Mischungen davon. Bei diesen Kunstharzen sind die Monoester gemäß der Erfindung als Antioxidanzien mit guter Beständigkeit gegen verblassende Dämpfe besonders wirksam für Polyurethane.
Obwohl die Monoester gemäß der Erfindung wirksame Antioxidanzien sind, wenn man sie allein verwendet, kann man andere bekannte Stabilisatoren, wie z.B. Lichtstabilisatoren, Verbindungen vom Phosphittyp und Antioxidanzien vom Schwefeltyp
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zusätzlich zu diesen Monoesterverblndungen oder als te11weisen Ersatz dafür verwenden.
Musterbeispiele für Lichtstabilisatoren sind Hydroxybenzophenone, wie z.B. 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon; Benztrlazole, wie z.B. 2-(2'-Hydrory-3',5'-di-t-butylphenyl)-5-chlorbenztrlazol; Benzoate, wie z.B. Phenylsalicylat; substituierte Acrylnitrlle,und Piperidine, wie z.B. Di-(2,2,6,6-tetraoethyl-4-piperidin)-sebacat und Tri-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidln)-trlmellitat. Musterbeispiele für Verbindungen vom Phosphlttyp sind Trioctylphosphit, Tricresylphosphlt, Trl-(nonylphenyl)-phosphit, Tri-(octylphenyl)-phosphlt, Dllsodecylphfmylphoephit, Diisodecylphenplphosphit,Tri-(2-t-butylphenyl)-phosphit,Distearylpentaerythritdiphosphit und Tetra-(tridecyl)-4,4'-butyliden-di-(3-methyl-6-t-butylphenyl)-diphosphit,Tetra-(tridecy^-4,4'-butyliden-di-(3-methyl-6-t-butylphenol)-diphoephit.Musterbeispiele für Antioxydantien vom Schwefeltyp sind Distearylthiodipropionat und Dilaurylthiopropionat.
Die Erfindung betrifft also Monoester von 3,5;3* t5'-k:ern-Bubetltuierten gem.-Dl-(2-hydroxyphenyl)-alkanen, die als Antioxidanzien mit einer guten Beständigkeit gegen Dämpfe von Stickstoffoxiden verwendbar sind, mit der nachstehenden Formel (I):
OH R3 OCOR5
(D
1 N^
Ru T
Ro
worin R1 und I^» die gleloh oder verschieden sein können, Jeweils einen C1-4-Alkylrest, einen Cc 6-Cycloalkylrest oder einen methylsubstltulerten Cc g-Cyoloalkylrest bedeu-
Asahl-P131179
03002^/0852
29A8369
ten; und einer der Reste R, und R. ein Wasserstoffatom bedeutet und der andere ein Wasserstoffatom oder einen C« 10-Alkylrest bedeutet; Rc einen C._g-Alkylrest, einen C, g-Cycloallcylrest, einen C2 j-Alkenylrest, einen Phenylrest, einen C1 .-alkylsubstituierten Phenylrest, einen C1 .-alkoxysubstitulerten Phenylrest, einen C. .-alkylsubstituierten Hydroxyphenylrest, einen Styrylrest, einen Benzylrest oder einen Pyridylrest bedeutet, und ein Verfahren zur Herstellung derartiger Monoester.
Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert, wobei alle !Teile und Prozente auf Gewichtsbasis bezogen sind, sofern nicht anders angegeben.
Beispiel 1: Herstellung von 1-(2-Hydroxy-3,5-dimethylpheuyl)- ~"~~~~"""~""""" 1 -(2-benzoyloxy-3,5-d imethylphenyl)-2-methylpropan (Verbindung Nr. 5 in Tabelle 1)
In einem 500 ml-Dreihalskolben mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Tropftriohter löste man 1,1-Dl-(2-hydrojy-3,5-dlmethylphenyl)-isobutan (2,2·-Isobutylidenbis-(4t6-dlmethylphenol) in einer Menge gemäß Tabelle 2 vollständig in einer flüssigen Mischung von 10 g (126,6 mMol) Pyridin und 200 g Toluol. Während man den Ansatz bei 20 0C In einer trockenen Stickstoffatmosphäre hielt, gab man Benzoylchlorid in einer Menge gemäß Tabelle 2 tropfenweise aus einem Tropftrichter unter heftigem Rühren innerhalb von oe. 30 min zu und rührte die Mischung weitere 30 min lang. Die Analyse der Lösung der Reaktionsmischung durch Gaschromatographie ergab eine Bildung des Monoesters von 74 #, 55,2 #bzw. 45 <f> In Versuch 1, 2 und 3.
Ferner erwärmte man die Lösung der Reaktionsmischung auf 80 0C und hielt sie bei 80 0C 2 h lang. Die Bildung des Monoesters In der Lösung der Reaktionsmischung, die man daduroh erhielt, betrug 97 #» 74 # bzw. 59 In Versuch 1, 2
Ae.ht-P,31179 β30024/0852
29489G9
und 3.
Nach Beendigung der Reaktion trennte man das ausgefallene Pyrldlnealz duroh Filtrieren von der Lösung der Reaktionsmlschung ab, wusch die Toluolschicht mit einer großen Wassermenge, entfernte sorgfältig Nebenprodukte, destillierte das Toluol ab und erhielt ein festes Produkt. Als Ergebnis der gaschromatographischen Analyse enthielt das feste Produkt 1-(2-Hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-1-(2-benzoyloxy-3,5-dimethylphenyl)-2-methylpropaη als Monoester, 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-isobutan als Ausgangsstoff und 1f1-Di -(2-benzoyloxy-3,5-dimethylphenyl)-2-methylpropaη als Siester in den Mengen gemäß Tabelle 2.
Der Schmelzpunkt des Produktes betrug 129 bis 130 0C und das IR-Absorptionsspektrum zeigte Absorptionen bei 3530 (nyOH)f 1735 (nyc=l0) und 125° und 11cm~1 ^nyc-0^·
Beispiel 2
Sie gleiche Methode wie in Beispiel 1, Versuoh Nr. 1, wiederholte man mit der Ausnahme, daß man die Temperatur und die benötigte Zelt zur Erzielung einer Bildung des Monoesters von 50 % und die Temperatur und die Zeit; nachdem man eine Bildung des Monoesters von 50 # erhalten hatte, gemäß Tabelle 2 anwandte. Sie Reinheit des Produktes gemäß der Analyse durch Gaschromatographie ist In Tabelle 3 gezeigt.
Ae.hi-P131179 030Q7 4/0852
labeile
1 2 3
7er- 1.1-Di-(2-hydroxy- Benzoyl- Molversuch 3,5-dimethylphenyl)- Chlorid/ hältnis Nr. isobutan/g (oMol)/ g (mMol)/ ♦
Reinheit des Produktes (Gew.
Mono- 1,1-Di-(2-hydroxy- Diester ester 3,5-dimethylphenyl)-isobutan
20 (67,1) 20 (67,1) 20 (67,1)
9>6 (68.3)
9,2 (65.8)
12,7 (90.6)
1,02 0,98 1,35 97,2 72,3 58,6
0,1
11,2
0,4
2,7 16,5 41,0
Bemerkung: * Molverhältnis von Benzoylchlorid zu 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethy!phenyl)-isobutan
Yereach Vr.
benötigte Temperatur und zeit zur Erzielung einer Bildung des Monoesters
T(8cf°* (i)
Tabelle 3 Temperatur und Zeit Reinheit des Produktes (Gew.
BilduSZdesUSfno-ner 150J0" H-SH?:1?*?01^ Meeter
esters von 5oT eeter I·5-Jimethylphenyl)-
(0C) (h) 2-methylpropan
1 2
Beispiel I, Versuch
110 80
20
20,5 S0,5
0,1 2
40-, 3 69,4
97,2
21,2 10,4
0,1
38,5
20,2
2,7
Vergleiche-Versuch 1* 10,5
89,5
Bemerkung: *Die Reaktion setzte man bei -5 C 30 h lang fort, und nur in diesem Versuch entdeckte man nicht-umgesetztes Benzoylchlorid durch Gaschromatographie.
CD ■ΓΟΟ CX) CD CO
—34—
Beispiel 3: Herstellung von 1-(2-Hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-
————— i_(2-benzoyloxy-3,5-dimethylphenyl)-2-methylpropan (Verbindung Nr. 5 in Tabelle 1)
In einem 500 ml-Dreihalskolben mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter löste man 20 g (67,1 mMol) 1,1-Dl-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-isobutan in 200 g N,N-Dlmethylacetamld. Während man den Ansatz bei 20 0C in einer trockenen Stickstoffetmosphäre hielt, gab man 100 g N,N-Dimethy!acetamid, worin 15,5 g (68,6 mMol) Benzoesäureanhydrid aufgelöst waren, aus dem Tropftrichter zu und rührte die Mischung 1 h lang bei 20 0C. Gemäß dem Ergebnis der gaschromatographischen Analyse der Lösung der Reaktionsmischung betrug die Bildung des Monoesters 72 $.
Ferner erwärmte man die Lösung der Reaktionsmischung auf 80 0C und hielt sie bei 80 0C 4 h lang. Die derart erzielte Bildung des Monoesters in der Lösung der Reaktionsmlschung betrug 95 1>.
Nach Beendigung der Reaktion destillierte man das N,N-Dlmethylacetamid aus der Lösung der Reaktionsmischung ab, wusch den Rückstand zuerst mit wässerigem Natriumcarbonat (5 $>) und zweitens sorgfältig mit Wasser, gab danach 50 ml Hexan zu, ließ stehen und erhielt 26,5 g eines pulverigen Produktes In einer Ausbeute von 98,2 #. Der Schmelzpunkt dieses Produktes betrug 129 bis 130 0C und sein IR-Spektrum war das gleiche wie das in Beispiel 1. Gemäß dem Ergebnis der Reinheitsanalyse mittels GasChromatographie enthielt das Produkt 97,0 Gew.-# 1-(2-Hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-1-(2-benzoyloxy-3,5-dimethylphenyl)-2-methy!propan als Monoester, 0,7 Gew.-$> 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-lsobutan als Ausgangsstoff und 2,3 Gew.-^ 1,1-Di-(2-benzoyloxy-3,5-dlmethylphenyl)-2-methylpropan als Diester.
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0 3 00 2 A/0852
fif 2948^69
Ferner zeigte die Lösung der Reaktionsmischung in N,N-Dimethylacetamid als solche nach Beendigung der Reaktion eine zufriedenstellende Wirkung ale ein Antioxidanz für Polyurethan, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Polyamid, das gegen Verfärbung beständig ist.
Beispiel 4
Man stellte die Monoester gemäß der Erfindung, wie sie in Tabelle 1 gezeigt sind, durch Methoden, die jenen von Beispiel 1 bzw. Beispiel 3 ähneln, in Ausbeuten von etwa 94 bis etwa 99 % her.
Die Ergebnisse der Elementaranalyse und die IR-Absorptionsspektren der Monoester sind in Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 5
Mit einer Mischwalze mischte man 100 Teile eines ABS-Harzes (Acrylnitril/Butadien/Styrol-Harz , "Stylac 200" von Asahi-Dow Limited), 0,5 Teile Zinkstearat, 0,2 Teile Di-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidin)-sebacat und 1,0 Teile 1-(2-Hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-1-(2-benzoyloxy-3,5-d imethylphenyl)-2-methylpropan mit einer Reinheit gemäß Tabelle 5, extrudierte die Mischung bei 200 0C und erhielt Pellets. Ilanachformte man die Pellets durch Spritzguß bei 230 0C zu einem Film mit einer Sicke von 0,5 mm. Den so erhaltenen Film unterwarf man dem nachstehenden Test auf Lichtbeständigkeit.
Lichtbeständigkeitstest:
Den Film beilohtete man In einem Kohlenstoff-Verwitterungsmeßgerät (carbon weather-ometer) 40 h lang und beurteilte das Ausmaß der Verfärbung durch Augenschein gemäß den 5 Klassen der Farbveränderung, d.h. Klasse 1 (extreme Farbveränderung) bis Klasse 5 (vernachlässigbare oder keine Farbver-
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Ver
such
Nr.
Kr. dee
Monoeeter gemäß
Tabelle 1
Schmelz
punkt
TC)
öl Tabelle 4 78,44 8,01 8,16 IR-Abeorp-
tionaapektrum
(cur1)
1730 1710 Metho
de *
NJ
CD
O
B
I
1 .1
1 2 öl 78,58 8,96 8,73 3520 1725 1705 A C_:_)
(O
CD
CO
5117 2 3 - 130 80,50 7,51 7,45 3480 1735 1745 A
VO 3 5 129 - 152 Elementarenalyee
C (*) H (#)
berechnet gefun- berechnet gefun
den den
80,98 7,53 7,26 3530 1730 1710 A
4 7 148 - 80 78,38 77,51 7,24 7,10 3540 3550- 1735
3000
G>reit)
1715 A
O 5 8 78 - 69 78,49 81,02 8,53 8,70 3480 1730 A
Cv)
O
O
.p-.
6 9 65 - 140 80,56 81,57 8,70 8,90 3470 1710 B
7 10 138 - 48 81,27 81,37 8,35 8,62 3500 B «
O
OO
8 13 45 - 151 77,39 81,12 8,16 8,33 3460 B
cn
NJ
9 14 150 - 60 81,32 81,29 8,53 8,47 3480 B
10 15 58 - 49 81,44 80,15 9,49 9,22 3490 B
11 16 46 - 72 81,18 82,36 8,45 8,51 3490 A
12 20 70 Bemerkung: ♦ 81,04 A war eine Methode gemäß Beispiel 1 B
81,32 B war eine Methode gemäß Beispiel 3
80,46
82,40
Method e
Methode
2948S69
änderung). Ferner belichtete man den Film In einem Kohlenetoff-Verwitterungemeßgerät 400 h lang und maß danach die Zugfestigkeit des Films mit einer ZugfestigkeItsprüfvorrichtung vom Instron-Typ und berechnete die Erhaltung der Festigkeit aus der nachstehenden Formel:
Zugfestigkeit nach der Erhaltung der _ BellchtunSinn Festigkeit (#)
Sie Ergebnisse Bind in Tabelle 5 gezeigt. Beispiel 6:
Mit Mischwalzen misohte und knetete man 100 Teile des gleichen ABS-Harzes wie in Beispiel 5, 0,5 Teile Zinkstearat, 0,2 Teile Di-(2,2,6,6-tetramethyl-4-plperidin)-sebacat, 0,2 Teile Tri-(2-t-butylphenyl)-phosphit und 0,3 Teile des Monoesters gemäß der Erfindung bzw. der üblichen Phenolverbindung gemäß Tabelle 6, extrudierte die Mischung bei 200 0C und erhielt Pellets. Danach formte man die Pellets durch Spritzguß bei 230 0C zu einem Film mit einer Dicke von 0,5mm. Die Ergebnisse des gleichen Tests auf Lichtbeständigkeit wie in Beispiel 5 und des nachstehenden Tests auf thermische Beständigkeit, die man bei dem Film erhielt, sind In Tabelle 6 gezeigt.
Test auf thermische Beständigkeit:
Sen Film beließ man in einem Geer^-Alterungsprüfgerät gemäß dem japanischen Industriestandard k 7212-1977 bei 100 0C 20 h lang in einer Luftatmosphäre, und man beurteilte das Ausmaß der Verfärbung nach Augenschein gemäß den 5 Klassen der Farbveränderung, d.h. Klasse 1 (extreme Farbveränderung) bis Klasse 5 (vernachlässigbare oder keine Farbveränderung).
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Tabelle
Reinheit dee Monoeeters (Gew.
Versuch Nr.
Monoester
1,1-Di-(2-Hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-isobutan
Diester
Lichtbeständigkeit
Erhaltung ' AusmaS der
der Zug- Jarbverän-
festigkeit derung
(£) (Klasse)
1 2 3 4
97,2
96,0 95,0
90,0
0,1
4,0
5,0 0
2,7 96 5
0 92 4
0 89 1
10,0 73 5
Vergleicheversuch Nr.
kein
kein
kein
38
Bemerkung: In Versuch Nr. 1 verwendete man das feste Produkt von Beispiel 1 als Monoester. In den Versuchen Nr. 2 bis 4 verwendete man reines 1-(2-Hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-1-(2-benzoyloxy-3,5-dimethylphenyl)-2-methylpropan oder reines 1-(2-Hydroxy-3»5-dimethylphenol)-1-(2-oenzoyloxy-
3,5-dimethylphenyl)-2-methylpropan, reines 1,1-Di-(2-"benzoylox7-3,5-dimethy3> phenyl)-2-methylpropan und reines 1,1-i)i-(2-hydroxy-3,5-dimeti:Tlphenyl)-isobutan oder reines 2,2l-Isobutyliden-bis-(4,6-dimethylphenyl)
CD CD
Tabelle
Η I
hi
VJl
CO
co cn
Versuch Nr.
Monoeeter oder
übliche Phenolverbindung
L icht bes tänd igke it
Erhaltung der Festigkeit (i)
1 2 3 4
Verbindung Nr. 1 in Tabelle Verbindung Nr. 17 in Tabelle Verbindung Nr. 18 in Tabelle Verbindung Kt. 19 in Tabelle Verbindung ITr. 20 in Tabelle
Vergleichsversuch Nr.
1 2
keine Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-methan
Di -(2-hydroxy-3-cyclohexyl-5-inethylphenyl)-
methan (2,2 '-Methylen-bis-O-methyl-6-cyclohexylphenol))
Di-/2-hydroxy-3-(i-methylcyclohexyl)-5-Eethyl-
phenyl/-methjan (2,2 •-Methylen-bis-A-cethyl-6-(1-methylcyclohexyl)-phenol/) 90 91 83 SO 94
34 38 37
thermische Beständigkeit
Farbveränderuug (Klasse)
5 5 5 5 5
2 2 3
CD .ΓΟΟ CO CD CO
111 ., ." 11 ι Ί
Beispiel 7
In einem Stioketoffstrom setzte man 100 Teile eines Polytotromethylenglyools mit einem Zahlenmittel dea Molekulargewichts von 1200 mit 51,2 Teilen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat bei 95 0C 90 min unter Rühren um und erhielt ein Vorpolymerisat mit endständigen Isocyanatresten. Danach kühlte man das Vorpolymerisat auf 15°C,gab 236 Teile trockenes N,N-Dimethylformamid zu, löste es darin und erhielt eine Lösung des Vorpolyraerisates. Getrennt davon löste man 2,28 Teile Äthylendiamin und 0,51 Teile Diäthylamin in 157 Teilen trockenem N,N-Dimethylformamid und stellte eine Lösung her. Zu dieser Lösung gab man die Lösung des Vorpolymerisates bei 15°C zu,erhielt eine Polyurethanlösung mit einer Viskosität von 780 g/ cm.s (poises) bei 30 0C und gab danach zur Polyurethanlösung den Monoester gemäß der Erfindung gemäß Tabelle 1 in einer Menge gemäß Tabelle 7 und mischte gleichmäßig. Die derart erhaltene Lösung spann man zu Fäden einer Stärke von 40 g/9000 m (deniers) mit einer üblichen Trockenspinnmethode.
Ferner wusch man einen Teil der Fäden in einem Bad, das 5 g/l eines synthetischen Detergenz enthielt ("New Beads" von Kao Sekken Co., Ltd.) 5 min lang, wusch mit Wasser und trocknete.
Ferner wiederholte man die gleiche Methode wie oben mit der Ausnahme, daß man das übliche Antioxidanz und/oder verfärbungshemmende Mittel gegen Stiokstoffoxide in der Atmosphäre in einer Menge gemäß Tabelle 8 anstelle des Monoesters gemäß der Erfindung verwendete und Vergleichsfäden erzielte.
Die bo erhaltenen Fäden unterwarf man dem nachstehenden Test auf Lichtbeständigkeit und Test auf Beständigkeit gegen das Verblassen durch Dämpfe, und die Ergebnisse sind in den Tabellen 7 und 8 gezeigt.
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COPY
QP<G!MAL !NSPECTED
Llohtbeständigkeitstest:
Die Fäden setzte man einer UV-Bestrahlung in einem Farbenlichtechtheitsprüfgerat 40 h lang aus, maß danach ihre Bruchfestigkeit mit einem Zugfestigice it sprüf er ("Tensilon, Modell UTM-III L" von Toyo Measuring Instruments Co., Ltd.) und berechnete die Erhaltung der Festigkeit aus der gleichen Formel wie in Beispiel 5.
Test auf die Beständigkeit gegen Verblassen durch Dämpfe:
Gemäß der Methode, die in "Colorfastness to Oxides of Nitrogen in the Atmosphere" ( American Association of Textile Chemists and Colorists Test Methode 23-1971) beschrieben ist, setzte man die Fäden Stickstoffoxiden in der Atmosphäre aus und bestimmte die Beständigkeit gegen Farbveränderung. Die Wirkung auf die Farbe der Fäden drückte man durch 5 Klassen aus und bestimmte sie damit, d.h. Klasse 1 (extreme Farbveränderung) bis Klasse 5 (vernaohlässigbare oder keine Farbveränderung), die auf die Grauleiter für Farbveränderungen bezogen sind.
Es ist klar ersichtlich, daß die Monoester gemäß der Erfindung sowohl eine oxldationshemmende Wirkung als auch eine Beständigkeit gegen Verblassen durch Dämpfe bei Polyurethanen sogar dann zeigten,wenn man sie allein verwendete,und daß man diese Wirkungen ferner sogar nach einer Waschbehandlung aufrecht erhalten konnte. Wenn man andererseits die üblichen Antioxidanzien oder verfärbungshemmenden Mittel gegen Dämpfe allein verwendete,zeigten sie nur eine ihrer Wirkungen. Sogar dann, wenn man sie in Kombination miteinander verwendete, verloren sich ihre Wirkungen merklich nach dem Waschtest.
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Tabelle 7
ο οο cn
Faden
Nr.
Nr. dee Mono-
esters gemäß
Tabelle 1
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
8 8
9 9
10 10
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
geprüfter Faden Erhaltung der Festigkeit ($) Farbveränderung (Klasse)
zugegebene unbehandel- behandelter Menge ($) ter Faden *2 Faden *3 ♦1
unbehandelter Faden *2
behandelter Faden »3
1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2
90,0 80,4 82,2 89,1 96,3 96,8 95,3 91,2 91,3 88,6 89,5 87,1 80,5 87,3 83,2 90,7 83,3 85,6
81,2 68,5 70,4 72,5 91,2 90,8 92,1 81,7 84,5 85,2 70,1 75,4 69,8 73,8 77,2 74,3 71,6 72,4
5 4 4 5 5 5 5 4 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5
4 4 4 5 5 5 4 5 5 5 4 4 5 5 4 5 4
Tabelle 7 (Fortsetzung)
geprüfter Faden
£ Faden Nr. des Mono- zugege- Erhaltung der Festigkeit ffl Farbveränderunfi (Klasse)
» Ur. esters gemäß bene unbehandel- behandelter unbehandel- behandelter
pL Tabelle 1 Menge (#) ter Faden *2 Faden *3 ter Faden *2 Faden *3
4 U
^ 19 19 2 89,2 70,6 4 4
^ 20 20 1 90,5 80,3 5 5
O 21 21 2 81,5 71,2 4 4 co
NJ I
*"* Bemerkung: *1 Zugegebene Menge in Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht der Polyurethan- ,*
ο lösung. »
OO I
tn *2 Faden, wie man Ihn nach dem Spinnen erhielt.
*3 Faden, den man der Waschbehandlung nach dem Spinnen unterworfen hatte...
Tabelle β
ο co cn
Yergle fad Hr.
üblicher Stabilisator
übliches Antioxidanz
zugegebene Menge verfärbungshemmendes zuge-Mittel gegen Dämpfe gebene
Menge
*1
Vergle ichsfaden
Erhaltung der Farbverände-
Festigkeit (%) rung (Klasse)
unbe- behan- unbe- behan-
han- delter han- delter
delter Faden delter Faden
Faden *3 Faden »3
*2 *2
kein
4-Methyl-2,6-di- (21-hydroxy-3'-t-butyl-5fmethylbenzyl)-anisol
/2-(2'-Hydroxy-3'-tbutyl-5'-tnethylbenzyl)-4-methyl-6-t-butylphenyl/-terephthalat
1,1-r>ir(2-hydroxy-3,5-diaiethylphenyl)-isobutan
Li-(2-hydroxy~3-t-butyl-5-methylphenyl)-methan
kein
1.,1-Di -(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)' butan (4,4'-Butyliden-■bis-(3-niethyl-6-t-butylphenol))
0 kein 0 41 ,6 31,2 1 1
CVJ kein 0 82 ,5 63,4 4 3
kein
kein
kein
2-Benzylamino-4,6-di -asym-dimethylhydra ζ in-s-tr iaζ in
Dilaurylthiodipropionat
kein
79,5 60,2
0 60 ,8 54 ,9 2 1
0 69 ,2 60 ,8 1 1
2
90 ,2 69 ,5 4 2
1
0 83 .1 60 .7 1 1
OO CD CO CD
Tabelle 8 (Fortsetzung)
Ver
üblicher Stabilisator
laden*"*" übliches Antioxidanz Hr.
züge- verfarbungshemmendes zugegebene Mittel gegen Dämpfe gebene
Menge Menge
Vergleichsfaden
Erhaltung der Farbverände-Ftikit (#
Festigkeit (#) behan rung (Klasse) behan
un be delter unbe- delter
han Faden han- - Faden
delter *3 delter ♦3
Faden Faden
♦2 ♦2
10
1,1-Di-(2-me thyl-4·- hydroxy-5-t-buty!phenyl)-butan
Tetra-/methyl-3-(3,5-di-t-butvl-4-hydroxyphenyl)-prop ionat/-methan Mischpolymeres von
D i is opropylaminoäthylmethacrylat und
Decylmethacrylat
(Gew ichtsverhältn is
75:25)
kein
2-Benzylamino-4,6- 2 di-asym-d imethylhyd ra ζ in-s-tr ia ζ in
Dilaurylthiodipropi- 1 onat
81,2 60,3
85,0 71,2
90,0 69,5
Bemerkung: *1 Zugegebene Menge in Gew.-5» bezogen auf das Gewicht der
Polyurethanlösung.
*2 Faden, wie man ihn nach dem Spinnen erhielt. *3 Faden, den man der Waschbehandlung nach dem Spinnen worfen hatte.
Beispiel 8
Mit Mischwalzen misohte und knetete man 100 Teile eines Polyäthylens niedriger Dichte mit einem spezifischen Gewicht von 0,922 und einem Schmelzindex von 2,0, 0,3 Teile Dilaurylthiodlpropionat, 0,3 Teile Tri-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidIn)-trimellitat, 0,2 Teile Zinkstearat, 0,1 Teil Trioctylphosphlt und 0,2 Teile des Monoesters gemäß der Erfindung bzw. der üblichen Phenolverbindung gemäß Tabelle 9 bei 150 0C 5 min lang und formte die Mischung durch Formpressen bei 150 0C zu einem Film mit einer Dicke von 0,5mm.Die Ergebnisse des gleiohen Tests auf Lichtbeständigkeit wie in Beispiel 5 und des nachstehenden Teste auf thermische Beständigkeit, die man bei dem Film erhalten hatte, sind in Tabelle 9 gezeigt.
Test auf thermische Beständigkeit:
Den Film beließ man in einem Geer-Alterungsprüf gerät bei 150 C in einer Luftatmosphäre und maß die Erhaltung der Festigkeit auf gleiche Weise wie in Beispiel 5*
Beispiel 9
Mit Mischwaisen mischte und knetete man 100 Teile eines Polyvinylchlorids ("Geon 103 EP-8" von Nlhon Geon Co., Ltd.), 0,4 Teile . Tri-(2,2,6,6-tetramethyl-4-plperldin)-trimellltat, 0,2 Teile Diisodecylphenylphosphit, 0,2 Teile Zinkstearat und 0,3 Teile des Monoesters gemäß der Erfindung bzw. der üblichen Phenolverbindung gemäß Tabelle 10 bei 175 0C 5 min lang und formte die Mischung durch Formpressen bei 175 0C zu einem Film mit einer Dicke von 0,5mm, Die Ergebnisse des gleichen Tests auf Lichtbeständigkeit wie in Beispiel 5 und des nachstehenden Tests auf thermische Beständigkeit, die man bei dem Film erhielt, sind in Tabelle 10 gezeigt.
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Ö 3 G 0 2 W 0 8 5 2
Tabelle 9
α Ver
such
Ir.
Monoester oder übliche
Fhenolverb indung
Di -(2-hvdroxv-3-t-butyl-5-methylT>: Lichtbeständigkeit
Erhaltung der Fe
stigkeit (#)
thermische Beständigkeit
Erhaltung der Festig
keit (#)
0
ν»
-j
1 Verbindung Nr. 13 in Tabelle 1 86 92
2 Verbindung Nr. H in Tabelle 1 94 85
3 Verbindung Nr. 15 in Tabelle 1 90 94
4 Verbindung Nr. 16 in Tabelle 1 82 79
CD
■Ο
Vergleiche
versuch Nr.
1 keine
37 33
O
OO
cn
2 henvl)- 58 61
methan
Di -(2-hydroxy-3-t-butyl-5-äthylphenyl)-methan (2,2* -Kethylen-bis-(4-äthyl-6-tbutylphenol))
60
CO CT) CO
Test auf therm ieehe Beständigkeit:
Pen Film prüfte man in einem Geer-Alterungsprüf gerät bei 15O0C 30 h in einer Luftatmosphäre und beurteilte das Ausmaß der Verfärbung durch Augenschein gemäß den 5 Klassen der Farbveränderung, d.h. Klasse 1 (extreme Farbveränderung) bis Klasse 5 (vernachlässigbare oder keine Farbveränderung) und man maß ferner die Erhaltung der Festigkeit auf gleiche Weise wie In Beispiel 5.
Beispiel 10
Mit Mischwalzen mischte und Venetete man 100 Teile eines Polyäthylenterephthalates mit einer Schwellen- bzw. Grenzviskosität (limit viscosity) von 0,89 (gemessen in einer gemischten Lösung von Phenol und Tetrachloräthan mit einem Gewichtsverhältnis von 6:4 bei 120 0C), 0,2 Teile Di -(2,2, 6,6--Cetramethyl-4-plperidin)-sebacat, 0,2 Teile Tri -(nonylphenyl)-phosphit und 0,3 Teile des Monoesters gemäß der Erfindung bzw. der üblichen Phenolverbindung gemäß Tabelle 11 bei 285 0C 5 min lang,und man formte die Mischung durch Formpressen bei 285 0C zu einem Film mit einer Dicke von 0,5 mm. Die Ergebnisse des gleichen Tests auf Lichtbeständigkeit wie in Beispiel 5 und des nachstehenden Tests auf thermische Beständigkeit, die man bei dem Film erhielt, sind in Tabelle 11 gezeigt.
Test auf thermische Beständigkeit:
Den J1IIm prüfte man in einem Geer-Alterungsprüfgerät bei 15O0C 240 hin einer Luftatmosphäre und maß die Erhaltung der Festigkeit auf gleiche Weise wie In Beispiel 5.
Aeahl PI31179
Ö3002W0852
Tabelle
Vereuoh Monoester oder übliche Hx. Phenolverbindung
Lichtbeständigkeit
Erhaltung der Festigkeit (%)
thermische Beständigice it
Farbveränderung (Klasse)
Erhaltung der Festigkeit (%)
1 Verbindung Nr. 9 gemäß Tabelle 1
2 Verbindung Nr.10 gemäß Tabelle 1
3 Verbindung Nr. 11 gemäß Tabelle 1
4 Verbindung Nr. 12 gemäß Tabelle 1
Vergleicheversuch Nr.
1 ke ine
2 1., 1-Li- (. 2-hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-3.5,5-trimethylhexan
93 90 85 94
32
5 5 5 5
3 3
89 85 90 91
25 47
σ
oo
cn
Versuch Monoeeter oder übliche Hr. Phenolverbindung
1 2 3 4 5 6 7
Verbindung Nr. 2 gemäß Verbindung Nr. 3 gemäß Verbindung Nr. 4 gemäß Verbindung Nr. 5 gemäß Verbindung Nr. 6 gemäß Verbindung Nr. 7 gemäß Verbindung Nr. 8 gemäß
Tabelle 11 L ichtbeständ igke it
Erhaltung der
Festigkeit (?6)
92
Tabelle 1 90
Tabelle 1 85
Tabelle 1 83
Tabelle 1 92
Tabelle 1 94
Tabelle 1 88
Tabelle 1
thermische Beständigkeit Erhaltung der Festigkeit
Vergleichsversuch Nr.
1 2
keine
Di-(2-hydroxy-3,5-d imethylphenyl)-methan 34
57
82
91 90 87 85 93 92
32
2948S69
Beispiel 11
Ein pulveriges Polyoxymethylendiacetat mit einer Grenzvisko sität von 2,10 (gemessen in einer gemischten Lösung von Tetrachloräthan und p-Chlorphenol mit einem Gewichtsverhältnis von 1:1 bei 60 0C), das man durch Polymerisierung von im wesentlichen wasserfreiem Formaldehyd und nachfolgendes Acetylieren des erhaltenen Polymeren mit Essigsäureanhydrid erhalten hatte, mischte man mit dem Monoester gemäß der Erfindung bzw. der üblichen Phenolverbindung in den Mengen gemäß Tabelle 12 und 1,5 Gew.-% eines Kondensationsproduktes von Adipinsäuredihydrazin und Thioharnstoff. In ein Reagenzglas setzte man 1 g der so erhaltenen Mischung ein, brachte das Reagenzglas in ein ölbad bei 222 0G 70 min lang und maß die zurückbleibende Menge der Mischung, die durch R Gew.-dargestellt wurde.Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt. Im allgemeinen ist es beim Formen von Polyacetalharzen zu geformten Gegenständen nötig, daß R (#) mindestens 98 # beträgt»und demgemäß wurde festgestellt, daß die Monoester gemäß der Erfindung als Stabilisatoren für Polyacetalharze wirksam sind.
Die Offenbarung umfaßt auch den korrespondierenden englischen Text.
AeahiP131179 &Q 0024/0852
Tabelle
Versuch Monoester oder übliche Nr. Phenolverbindung zugegebene Menge
(Gew.^)
1 Verbindung Nr. 5 gemäß Tabelle 1
2 Verbindung Nr. 7 gemäß Tabelle 1
3 Verbindung Nr. 8 gemäß Tabelle 1
4 Verbindung Nr. 13 gemäß Tabelle
5 Verbindung Nr. 14 gemäß Tabelle
FJ Vergleich:
*- Versuch
**· Nr. 1 Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-methan ο
ao Versuch
<" Nr. 2 1,1-D.i-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-isobutan ro
0,2 99,2
0,5 98,6
0,3 99,7
0,3 98,8
0,4 99,0
0,2
0,5
92,5 93,0

Claims (43)

  1. 29A8969
    Patentansprüche
    Λ J Monoester von 3,5; 3'5'-kernsubstituierten gem.-Di- >2-hydroxyphenyl)-alkanen mit der nachstehenden Formel:
    OR5
    CD
    R2 R2
    worin R^ und Rp, die gleich oder verschieden sein können, Jeweils einen C^^-Alkylrest, einen Cr g-Cycloalkylrest oder einen methylsubstituierten Ccg-Cycloalkylrest bedeuten; und einer der Reste R, und R^ ein Wasserstoffatom bedeutet und der andere ein Wasserstoffatom oder einen C^Q bedeutet oder beide einen Methylrest bedeuten; Rr einen C^ q-Alkylrest, einen C^g-Alkylrest, einen C, g-Alkylrest, einen C, n-Cycloalkylrest, einen CU ,--Cycloalkylrest, einen 0ρ_,.-Alkenylrest, einen Phenylrest, einen G^._Λ.-alkyloubatituicrlon Phenylrest, einen C^_^-alkoxysubstituierten Phenylrest, einen mono- oder di- Cj__^-alkylsubstituierten Hydroxyphenylrest, einen Styrylrest, einen Benzylrest oder einen Pyridylrest bedeutet.
  2. 2. Monoester nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch jeweils einen C^^-Alkylrest als Reste R^ und R2 in Formel (I) gemäß Anspruch 1·
  3. 3. Monoester nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Methylreste als Reste R,. und Rp in der Formel (I) gemäß Anspruch 1.
  4. 4. Monoester nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen C^^Q-Alkylrest als einen der Reste R, und R. in der Formel (I) gemäß Anspruch 1.
    Asahi-P131179
    Ö3002A/0852
    ORIGINAL INSPECTED
  5. 5. Monoester nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen verzweigten C, Q-Alkylrest als einen der Reste R, und R. in der Formel(I) gemäß Anspruch 1.
  6. 6. Monoester nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Isopropylrest als einen der Reste R» und R, in der Formel(I) gemäß Anspruch 1.
  7. 7. Monoester nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen 2,4f4-Trimethylpentylrest als einen der Reste R, und R, in der Formel(I) gemäß Anspruch 1.
  8. 8. Monoester nach Anspruch 4f gekennzeichnet durch einen Phenylrest als Rest Rr in der Formel(i)gemäß Anspruch 1.
  9. 9. Monoester nach Anspruch 4» gekennzeichnet durch einen Styrylrest als Rest Rc in der Formel (i)gemäß Anspruch 1.
  10. 10. Monoester nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenylrest als Rest Rc, in der Formel (I) gemäß Anspruch 1.
  11. 11. Monoester naoh Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Vinylrest als Rest Rc in der Formel (I) gemäß Anspruoh 1.
  12. 12. Monoester nach Anspruch 4» gekennzeichnet durch einen Isopropenylrest als Rest Rr in der Formel (I)gemäß Anspruch
  13. 13* Monoester nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen t-Butylrest als Rest Rc in der Formel(I) gemäß Anspruch 1.
  14. 14. Monoester naoh Anspruch 4, gekennzeichnet duroh einen Pyridylrest als Rest R,- in der Formel (I) gemäß Anspruch 1.
  15. 15. Monoester naoh Anspruch 4» gekennzeichnet durch einen 4-Methylphenylrest als Rest Rc in der Formel (I)gemäß Anspruch
    Aeahi-P131179
    030024/0852
  16. 16. Monoeeter naoh Anspruch 4» gekennzeichnet durch einen 4-Methoxyphenylrest als Rest Rc In der Formel(Ü gemäß Anspruch
  17. 17. Monoester naoh Anspruch 2, gekennzeichnet durch Wasserstoffatome als Reste R, und R. In der Formel (I) gemäß Anspruch
  18. 18. Monoester nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen Phenylreet ale Rest Rc in der Formel (I) gemäß Anspruch 1.
  19. 19. Monoester nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen t-Butylrest ale Rest R1 In der Formel (X) gemäß Anspruch 1.
  20. 20. Monoeeter nach Anspruch 19» gekennzeichnet durch einen Methylrest als Rest R2 in der Formel (I) gemäß Anspruch 1.
  21. 21. Monoeeter naoh Anspruch 19»gekennzeichnet durch einen Äthylrest als Rest R2 in der Formel (X) gemäß Anspruch 1
  22. 22. Monoeeter nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch einen Phenylrest als Rest R5 in der Formel (I) gemäß Anspruch 1.
  23. 23. Monoeeter nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch einen Benzylrest als Rest R5 in der Formel (I) gemäß Anspruch 1.
  24. 24. Monoester naoh Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Phenylreet als Rest Rc in der Formel (X) gemäß Anspruch 1.
  25. 25. Monoeeter naoh Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Cyolohexylrest als Rest R5 in der Formel QQgemäß Anspruch 1.
  26. 26. Monoester nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Methylrest als Rest R2 in der Formel (I)gemäß Anspruch 1.
  27. 27. Monoester nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch einen Cyolohexylrest als Rest R1 in der Formel (I)gemäß Anspruch 1.
    Π31179
    2948963
  28. 28. Monoester naoh Anspruch 26, gekennzeichnet durch einen 1-Methyloyclohexylrest als Rest R1 In der Formel Cl)gemäß Anspruch 1.
  29. 29. Monoester nach Anspruch 27» gekennzeichnet durch einen Phenylrest als Rest Rc In der Formel (J) gemäß Anspruch 1.
  30. 30. Monoester nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch einen Fhenylrest als Rest Rc In der Formel CO gemäß Anspruch 1.
  31. 31. Monoester nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch einen 4-Butoxyphenylrest als Rest Rc in der Formel (J)gemäß Anspruch
  32. 32. Monoester nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch einen 1-Propenylrest als Rest Rc in der Formel CE)gemäß Anspruch 1.
  33. 33. Verfahren zur Herstellung eines Monoesters der Formel (O gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 3»5;3',5'-kernsubstituiertes gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan der nachstehenden Formel II:
    R1"1O
    Rl (ID
    worin R1, R2» R* und R. die gleiche Bedeutung wie in Anspruch haben,
    mit einem Veresterungsmittel, das man aus der aus den Verbindungen mit den nachstehenden Formeln(III) und(IV) bestehenden Gruppe ausgewählt hat:
    Aeahl-P131179
    030024/0852
    - 29A8S69
    -•44-- 5 R5COCl (III) und (R5CO)2O (IV)
    worin R5 die gleiche Bedeutung wie in Anspruch 1 hat, in einer im wesentlichen äqulmolaren Menge In Gegenwart eines Reaktionsmediums bei einer Temperatur von etwa 0 bis etwa 100 0C umsetzt.
  34. 34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Molverhältnis des Veresterungsmittels zum 3,5;3f,5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan im Bereich von etwa 1,0 bis etwa 1,3 anwendet.
  35. 35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Molverhältnis des Veresterungsmittels zum 3,5;3',5I-kernsubstitulerten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan im Bereich von -1,00 bis 1,10 anwendet.
  36. 36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in Gegenwart eines basisohen Katalysators durchführt.
  37. 37* Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, defl uroh gekennzeichnet, daß man die Reaktionstemperatür In einem Bereich von etwa 0 bis etwa 30 0C hält, bis sich ca. 50% des 3,5;3·,5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans in den Monoester gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umgewandelt haben.
  38. 38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reakt ions tempera tür bei ca. 200C hält,bis sich ca. 50 Ji des 3,5;3',S'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans in den Monoester gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umgewandelt haben.
    Aeahl-P131179
    030024/0852
    9 3«·
  39. 39. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reactionstemperatür auf etwa 50 bis etwa 100 0C erhöht, nachdem sich etwa 50 £ des 3,5; 31 ,S'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans in den Monoester gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umgewandelt haben.
  40. 40. Verfahren naoh Anspruch 39, daduroh gekennzeichnet, daß man die Reaktionstemperatur auf etwa 80 0C erhöht, nachdem sich etwa 50 # des 3,5;3',S'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkane in den Monoester gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umgewandelt haben.
  41. 41. Kunstharzzusammensetzung, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 100 Gewichtsteilen eines Kunstharzes und etwa 0,001 bis etwa 10 Gewichtsteilen des Monoesters gemäß einen der vorhergehenden Ansprüche.
  42. 42. Kunstharzzusammensetzung naoh Anspruch 41, gekennzeichnet duroh eine Verbindung aus der aus Polyurethan, Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polyamid, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Mischpolymerem, Polyäthylen, Polyvinylchlorid und Polyäthylenterephthalat bestehenden Gruppe als Kunstharz.
  43. 43. Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 42, gekennzeichnet durch Polyurethan als Kunstharz.
    A..hl-P131179 030024/0852
    ORIGINAL INSPECTED
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