DE2948969C2 - Monoester von 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung - Google Patents
Monoester von 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren VerwendungInfo
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Description
worin Ri und R2, die gleich oder verschieden sein
können, jeweils einen Ci_4-Alkylrest, einen Cs-t,-Cycloalkylrest oder einen methylsubstituierten C5_6-Cycloalkylrest bedeuten; beide Reste R3 und Ri ein
Wasserstoffatom oder einen Methylrest oder der eine ein Wasserstoffatom und der andere einen
Ci-m-Alkylrest bedeuten: R5 einen C3-Alkyl- oder
einen Q-s-AIkylrest, einen C3-7-Cycloalkylrest,
einen C2-4-Alkenylrest, einen Phenylrest, einen Ci-«-alkylsubstituierten Phenylrest, einen Ci-4-aIkoxysubstituierten Phenylrest, einen mono- oder
di-Ci-4-alkylsubstituierten Hydroxyphenylrest, einen Styrylrest, einen Benzylrest oder einen Pyridylrest bedeutet
2. ! -(2-Hydroxy-3^-dimethylphenyl)-1 -(2-benzoyloxy-3,5-dimethylphenyl)-2-methy!propan.
3. Verfahren zur Herstellung eines Monoesters der Formel (I) gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,daß man ein 3,5;3',5'-kernsubstituier-
\<is gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan der Formel (Π):
OH D OH
(II)
worin R], R2, R3 und Rt die gleiche Bedeutung wie in
Anspruch 1 haben, mit einem Veresterungsmittel der Formel (III) oder(IV)
R5COCl (III)
(R5CO)2O
(IV)
50
worin Rs die gleiche Bedeutung wie in Anspruch 1 hat, in einem Molverhältnis des Veresterungsmittels
zum 3,5;3',5'-kernsubsiituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan im Bereich von etwa 1,0 bis etwa 13 in
Gegenwart eines Reaktionsmediums und in Gegenwart eines basischen Katalysators bei einer Temperatur von etwa O bis etwa 100° C umsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Molverhältnis des Veresterungsmittels zum 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan im Bereich von 1,0 bis
1,1 anwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktionstemperatur
in einem Bereich von etwa O bis etwa 300C hält, bis
sich ca. 50% des 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans in den Monoester umge
wandelt haben und man dann die Reaktionstemperatur auf etwa 50 bis etwa 100° C erhöht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktionstemperatur bei ca.
200C hält, bis sich ca. 50% des 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-aIkans in den
Monoester umgewandelt haben und man dann die Reaktionstemperatur auf etwa 8O0C erhöht
7. Verwendung der Monoester gemäß Anspruch 1 und 2 zur Stabilisierung von Kunstharzen gegen den
Abbau oder die Verfärbung durch Einw'rkung von Wärme, Licht oder Dämpfen von Stickstoffoxiden,
gegebenenfalls zusammen mit anderen bekannten Stabilisatoren.
8. Verwendung der Monoester nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man sie zur Stabilisierung von Polyurethanen einsetzt.
Die Erfindung betrifft Monoester von 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-aIkanen (2,2'-AIkyliden-bis-(4,6-disubstituierten Phenolen)), Verfahren zur Herstellung derartiger Monoester sowie deren
Verwendung.
Um zu verhindern, daß bei Kunstharzgegenständen sich der technische 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 Zweck verwendete man Lichtstabilisatoren, Antioxidanzien vom Schwefeltyp, Phosphite und andere
Oxidanzien vom Phenoltyp entweder allein oder in Kombination miteinander. Viele dieser Stabilisatoren
sind jedoch bisher nicht zufriedenstellend in ihrer Stabilisierungswirkung über einen langen Zeitraum, weil
sie selbst gegen Wärme oder Oxidation an 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 Stickstoffoxiddämpfe eine schlechtere Stabilität gegen die Zersetzung durch Einwirkung
von Licht. Demgemäß zeigen diese Stabilisatoren keine zersetzungshenimende Wirkung und verfärbungshemmende Wirkung gleichzeitig in zufriedenstellendem
Ausmaß. Beispielsweise beschreibt die US-PS 36 42 669 alkoxysubstituierte sterisch gehinderte Phenole mit
einer 2-(2'-Hydroxy-3'-t-alkylbenzyl)-anisoIeinheit als Stabilisatoren für Polyurethane gegen Licht und
Heißluft. Ihre verfärbungshemmende Wirkung gegen Dämpfe von Stickstoffoxiden in der Atmosphäre und
ihre zersetzungshemmende Wirkung gegenüber Lieht
sind jedoch noch nicht vollständig zufriedenstellend. Die US-PS 34 28 711 beschreibt die Verwendung eines
Mischpolymeren von Diisopropylaminoäthylmethacrylat 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'-Butyliden-bis-(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 Hydrazintriazinderivats und eines schwefelhaltigen
Säureesters in Kombination zur Stabilisierung von Polyurethanen gegen Verfärbung. Eine derartige
Kombination hat jedoch 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-(2"-Hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylbenzyl)-4-methyl-6-t-butylphenyl]-terephthalat
als Stabilisator für Polyurethane enthält. Dieser Stabilisator hat eine verfärbungshemmende
Wirkung, aber die Wirkung ist nicht ausreichend. Ferner blutet der Stabilisator pachteilig
aus der Oberfläche der Polyurethangegenstände aus. Als vielfach verwendete Antioxidanzien seien ferner
1,1 -Di-(2-hydlOxy-3,5-dimethyIphenyl)-
isobutan(2,2'-Isobutyliden-bis-
(4,6-dimethylphenol)),
Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-
Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-
methan(2,2'-Methylen-bis-(4-nisthyl-
6-t-butylphenoI)),
gem.-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-
gem.-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-
3,5,5-trimethylhexan(2,2'-(3,5,5-Tri-
methylhexyIiden)-bis-(4,6-dimethyl-
phenol)) und
Di-(2-hydroxy-3^-dimetbylphen;')-methan
Di-(2-hydroxy-3^-dimetbylphen;')-methan
(2,2'-Methy!en-bis-(4,6-diTiethylphenol))
genannt, aber sie werden selbst nachtei!:3 verfärbt. Man suchte bisher weiter nach Stabilisatoren, die eine bessere zersetzungshemmende Wirkung und eine bessere verfärbungshemmende Wirkung auf Kunstharze zu gleicher Zeit zeigen.
genannt, aber sie werden selbst nachtei!:3 verfärbt. Man suchte bisher weiter nach Stabilisatoren, die eine bessere zersetzungshemmende Wirkung und eine bessere verfärbungshemmende Wirkung auf Kunstharze zu gleicher Zeit zeigen.
Die Erfindung betrifft Monoester von 3,5;3',5'-kernsubstituierten
gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen der Formel (I): nH OCOR5
OH
(D
worin Ri und R2, die gleich oder verschieden sein
können, jeweils einen C|_rAI|cylrest, einen Cs-a-Cycloalkylrest
oder einen methylsubstituierten C5_b-Cycloalkylrest
bedeuten; beide Reste R3 und R4 ein Wasserstoffatom
oder einen Methylrest oder der eine ein ι Wasserstoffatom und der andere einen Ci-io-Alkylrest
bedeuten; Rs einen C3-Alkyl- oder einen Q-g-Alkylrest,
einen C3-7-CycloaIkylrest, einen C2_4-AIkylrest, einen
Phenylrest, einen Ci_4-alkylxubstituierten Pheny'rest,
einen Ci_4-alkoxysubstituierten Phenylrest, einen
ι η mono- oder di-Q -4-alkylsubstituierten Hydroxyphenylrest,
einen Styrylrest, einen Benzylrest oder einen Pyridylrest bedeutet. Vorzugsweise bedeutet Rs einen
CU-B-Alkylrest, insbesondere einen Cj-s-Alkylrest oder
einen C3_6-Cycloaikylrest
Γ) Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung der genannten Monoester.
Die Monoester von 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen
gemäß der Erfindung sind sehr vorteilhafte Antioxidanzien für Kunstharze.
Man kann sie zur Stabilisierung von Kunstharzen gegen den Abbau oder die Verfärbung durch Einwirkung von
Wärme, Licht oder Dämpfen von Stickstoffoxiden, gegebenenfalls zusammen mit anderen bekannten
Stabilisatoren verwenden. Sie erhalten gleichzeitig im wesentlichen die wünschenswerten Eigenschaften des
ursprünglichen Kunstharzes, v/enn man sie physikalisch mit einem Kunstharz mischt und ein stabilisiertes
Produkt erzielt
Bevorzugte Reste,die durch die Reste Ri und R^inder
jo 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 R3 und R4 dargestellt sind, sind Wasserstoffatom,
Methyl-, Äthyl-, Heptyl-, Nonyl- und verzweigte
ji Cj-8-Alkylreste, wie z. B. der Isopropyl- und der
2,4,4-Trimethylpentylrest. Bevorzugte Reste, die durch
den Rest Rs dargestellt sind, sind vergleichsweise sperrige Reste, wie z. B. der t-Butyl-, der n-Octyl-, der
Cyclohexyl-, der Vinyl-, der 1-Propenyi·, der Isopropenyl-,
der 2,2-DimethyIvinyl-,der Phenyl-, der Metbylphenyl,
insbesondere der 4-Methylphenyl-, der 4-t-Butylphenyl-,
der 4-Methoxyphenyl-, der 4-Butoxyphenyl-,
der 3^-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.
Besonders bevorzugt ist l-(2-Hydroxy-3,5*dimethylphenyl)-1
-(2-benzoyloxy-3>dimetnylphenyl)-2-methylpropan (Verbindung Nr. 5 in Tabelle 1).
Nummer Monoester
OH
CHj
(Fortsetzung)
Nummer Monoesler
OH
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
OH
CH3
OH
CH3
-CH
CH CHj CH3 CH3
OH
CH3
-CH
CH j CH3 CH3 CH}
OH
CH,
CH, CH,
ClI
Il | OC | ο — | II. | O > | |
Il | |||||
C | -C | ||||
( | ί ο r | ||||
CH
OH
(II. ,-CII-,
(\UV :
CH (H.
(H,
OH
OCO —-' O >- CII
( Il ■-- - Γ CH ■ _ — (H;
CII-
CU
CH-.
OH
OCiKIk-CH—"
Cl!.- - —CU
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CH-
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CH,
CH
{I nrtM'i/
Nummer
Nummer
Μιιμμι.·->!'."γ
OH
C(CH,), ~γ 'V- CII.
OH
( (CII-J1 ;>,'] C
Y CII,
OH
C(CII-.)-, ;V τ C"
OCO-/ O. C(CH,),
CII; OCO λ' O >
ν -C(CH,),
V
C,IL
C,IL
OCO —ς H
. \ C(CH,).
H >
CW.
OH
C Cl
CW;
OH
CH-. "V
CH, CII, OCO-< ο y-ocju
CH-.
CH.
OCOCH = CH-CH-.
CH3 CH3
Nummer
Μι>ηοι>Ιι·:
Oll πι,
21
ClI
HemcrkiiMi! In Nr.'». 1(1. Il und 12 i\t uW C
In Nr. 4 ist tier CII RlM cm i CH.
In Nr. 4 ist tier CII RlM cm i CH.
cm .\ I.IIrinK'tlnlpjnn lrc^t
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren /ur Herstellung der Monoester der Formel (I). das dadurch
gekennzeichnet ist. daß man ein 3.5:3'. V kcrnsubstitinertesgem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan
der Formel II:
OH | i | '1 | OH |
ι | j | \ | I |
I | λ | ||
ο j" | R, | °; | |
γ | T | ||
ι R- |
I R |
||
worin Ri. Rj, Rj und R4 die gleiche Bedeutung wie in
Formel (I) haben, mit einem Veresterungsmittel der Formeln (III) oder(IV)
R5COCi
(R5CO)2O
(III)
(IV)
worin R5 die gleiche Bedeutung wie in Formel (I) hat. in
einem Molverhältnis des Veresterungsmittels zum 3.5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxvphenyl)-alkan
im Bereich von etwa 1.0 bis etwa 1.3 in Gegenwart eines Reaktionsmediums und in Gegenwart eines
basischen Katalysators bei einer Temperatur von etwa O bis etwa 10O0C umsetzt.
Wenn man nicht die genannten speziellen Reaktionsbedingungen einhält, kann man eine große Menge des
Diesters des 3,5;3',5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans der nachstehenden Formel (V):
(V)
worin Rt, R2, R3, R* und R5 die gleiche Bedeutung wie i.i
Formel (I) haben, zusätzlich zum Monoester gleichzeitig aufgrund der Anwesenheit von zwei äquivalenten
phenolischen Hydroxylresten in der Strukturformel des
3.5:3'.5'-kernsubstitliierten gem.-Di-(2-hydrox>phen\l)·
alkalis leicht herstellen. Dieser Diester hat keinerlei Antioxidationswirkung bei einem Kunstharz. Ferner
blutet der Diester aus dem Kunstharz aus. wenn er mit dem Kunstharz gemischt wird. Insbesondere, wenn man
den Diester zur Herstellung von Fasern verwendet,
blutet der Diester als weißes Pulver auf der Oberfläche der Fasern aus und ve-ursacht ein Brechen der Fibern
beim Stricken, was einen nachteiligen Einfluß auf die Arbeitsleistung ergibt. Daher sollte man die Erzeugung
des Diesters als Nebenprodukt soviel wie möglich unterdrücken. Wenn nan andererseits die Herstellung
des Diesters als Nebenprodukt unterdrückt, steigen man die Menge des unumgesetzten 3.5:3'.5'-kernsubsti
tuierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans, das im Reaktionsprodukt verbleibt. Der Monoester gerincer
Reinheit, der dieses nicht umgesetzte 3.5;3'.5'-kernsubstituierte gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan enthält, verliert
die Beständigkeit gegen Verfärbung aufgrund der Einwirkung von Licht und Dämpfen von Stickstoffoxiden,
wobei diese Beständigkeit für ein Antioxi-Hanz für
Kunstharze sehr vorteilhaft ist. 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 unumgesetztem 3.5;3',5'-kemsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxypheny!)-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 eines geeigneten Lösungsmittels entfernen.
Erfindur.gsgemäß kann man den Monoester gemäß der Erfindung hoher Reinheit in hohen Ausbeuten
herstellen, indem man die Reaktion zwischen einem 3^ß'r5'-kernsubstituierten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan und einem Veresterungsmittel unter den angegebnen speziellen Reaktionsbedingungen durchführt
Beispiele für geeignete 3,5;3',5'-kernsubstituierte
gem.-Di-{2-hydroxyphenyl)-alkane, die man erfindur.gsgemäß verwenden kann, sind
Di-(2· hydroxy-3,5-dimclhy !phenyl)-methan
(2.2'-Methylen-bis (4.6-dimethylphennl)).
Π J-(2- hydroxy - 3-1 -butyl- 5-athylphcny I)-methan
(2,2'-Meth vlen-bis-(4-äi hyl-
6-t-butylphenol)).
Di-[2-hydroxy- 3-( 1 -methylcyclohexyl)-5-methylphenyl]-methan (2.2'- M ethylcnbis-[4-mcthyl-6-(l -methvlcyclohecyl)
Di-[2-hydroxy- 3-( 1 -methylcyclohexyl)-5-methylphenyl]-methan (2.2'- M ethylcnbis-[4-mcthyl-6-(l -methvlcyclohecyl)
phenol]).
Di-(2-[hydroxy-3-cyclohexyl-5-methylphenyl)-methan (2.2'-Methv len-bis-
Di-(2-[hydroxy-3-cyclohexyl-5-methylphenyl)-methan (2.2'-Methv len-bis-
(4-methyl-6-i \clohe\\ !phenol)).
Di-(2-hydro\y-3-1-HuIyI-D-methy !phenyl)·
methan (2.2' -Met hylen-biv(4- methyl b-t-buty
!phenol)).
1.1 Di-(2-hydroxy- 3.5 dimethylphcnyl)-äthiin
(2,2'-Äthyliclen-bis-(4.b-dimethylphenol)),
I.IDi-(2-hvdroxy-3t-but\l-5-nicthvlphcnyl)-iilhan(2.?'-Xthyli(lon-his-(4-mpthylb-;-butylphenol)).
2.2 Di-(2-hyclroxy- 3.5-dimethylphenyl)-propan
(2.2'Isopropyliden-bis-
(4 b-climethylphenol)). 2.2-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-mcthylphenyl)-propan(2.2'-lsopropyliden-
bis-(4 ■ met hy 1-b-t-butyl phenol)).
1.1-Di-(2-hydroxy-3.5-dimethylphenyl)-propan (2.2'-Propyliden-bis-
(4.6-dimet hy !phenol)). l.l-Di-(2-hydroxy-3-t-butvl-5-methylphenyl)·
propan (2.2-Propyliden-bis-(4-methyl-
6-t-butylphenol)).
l.l-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-isobutan (2.2-1 soDutyliden-bis-
l.l-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-isobutan (2.2-1 soDutyliden-bis-
(4.6-dimethylphenol)). l.l-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methy!-
phenyl)-isobutan (2.2'-isobutyliden-bis-
(4-methy 1-6-t-buty !phenol)).
l.l-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-ätn\lphenyl)-isobutan(2,2'-lsobutyliden-bis-(4-;ih\l-
6-t-butylphenol)).
l.l-Di-(2-hydroxy-3-cyclohexyl-5-methyl· phenyl)-isobutan(2.2'-lsobutyliden-bis-
l.l-Di-(2-hydroxy-3-cyclohexyl-5-methyl· phenyl)-isobutan(2.2'-lsobutyliden-bis-
(4-methyl-b-cyclohexylphenol)).
l.l-Di-(2-hydroxy-3.5-dimethylphenyl)-octan
(2.2'-Octyliden-bis-(4.6-dimethylphenol)).
1.1-Di-(2-hydroxy-3.5-dimethylphenyl)-3.5.5-trimethylhexan(2.2'-(3.5.5-Tri- methylhexyliden)-bis-(4,6-dimethyl-
phenol)).
l.l-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-3.5.5-trimethylhexan(2.2'-(3.5.5-Trimeth\!- hexyliden)-bis-(4-methyl-6-t-butyl-
l.l-Di-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-3.5.5-trimethylhexan(2.2'-(3.5.5-Trimeth\!- hexyliden)-bis-(4-methyl-6-t-butyl-
phenol)) LP.d
1.1 -Di-(2-hydroxy-33-dipropylphenyl)-decan
1.1 -Di-(2-hydroxy-33-dipropylphenyl)-decan
(2,2'-DecyIiden-bis-(4.6-dipropylphenol)).
Beispiele für geeignete Veresterungsmittel, die man enindungemäß verwenden kann, sind
Ci _ o-Alkancarbonsäurechloride,
Cyclopropancarbonsäurechlorid, Cyclobutancarbonsäurechlorid.
Cyclopentancarbonsäurechlorid, Cyclohexancarbonsäurechlorid,
Cycloheptancarbonsäurechiorid, Acrylsäurechlorid,Methacry!säurechlorid.
Sj-Dimethylacryisäurechiorid,
Benzoylchlorid, Methylbenzoylchlorid. p-t-Butylbenzoylchlorid.
p-Methoxyben/.oylchlorid.
4-Hydroxy-3.5-di-t-butylbenzoylchlorid.
p-Butoxybenzoylchlorid.Croton.säurechlorid,
Zimtsäurechlorid. Phenylacetylchlorid,
Nikotinsäurechlorid, Isonikotinsänrcchlorid.
Picolinsäurechlorid,
C1- j-Alkancarbonsäureanhydride.
Cyclohexancarbonsäureanhydrid.
Benzoesäure?nhydrid, Zimtsäureanhydrid.
Methylbenzylsäiireanhydride und
Phenylacetylanhydrid.
Das Molverhältnis des Veresterungsmittels zum 3,5 ;3'.5'-kernsiibst it liierten gem.-Di (2 hydroxy pheny I)-alkan
beträgt etwa 10 bis etwa 1,3. und insbesondere
liegt das Molveriiältnis im Bereich von 1,0 bis 1.1. Kin
besonders bevorzugtes Molverhältnis ist 1,02.
Die erfindungsgemäße Reaktion führt man in Gegenwart eines Rcaklionsmodiiims in erster Linie /.iir
Bildung einer flüssigen Ph;tsp riiirrh wdrin rtit*.
3.5;3'.5'-kernsubstittiierte gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan
gleichmäßig mit dem Verestcrungsmittel in Berührung gebracht werden kann.
Beispiele für Reaktionsmedien, die man erfindungsgc
maß verwenden kann, sind Dioxan. Benzol, Chlorbenzol. Nitrobenzol. Xylol. Toluol. Pyridin, N.N-Dimethylformamid
und N.N-Dimethylacetamid.
Die Menge des Reaktionsmediums. das man erfin
dungsgemäß verwenden kann, beträgt mindestens etwa das dreifache, vorzugsweise etwa das vier- bis etwa
zehnfache des Gesamtgewichtes des 3.5;3',5 -kernsubstituierten
gem. Di-(2-hydroxyphcnyl)-alkans und des Veresterungsmittels.
Zur Beschleunigung der Reaktion führt man die Reaktion gemäß der Erfindung in Gegenwart eines
basischen Katalysators durch. Derartige basische Katalysatoren sind beispielsweise heterocyclische Amine
wie z. B. Pyridin: stickstoffhaltige Verbindungen. der?n Stickstoffatom nicht mit einem Wasserstoffatom
verbunden ist, wie z. B. Triethylamin. Triallylamin. Tetramethylharnstoff. N.N-Dimethylformamid, Dimethylaceiamid:
und basische Ionenaustauscherharze.
Die Menge des basischen Katalysators, die man erfindungsgemäß verwenden kann, beträft etwa 1 bis
etwa 2 Mol/Mol Veresterungsmittel.
Die Reaktionstemperatur liegt im Bereich von etwa 0
bis etwa 100" C. Ferner bevorzugt man zur Herstellung
des Monoesters der Formel (I) in hoher Ausbeute, daß man die Reaktionstemperatur im Bereich von etwa 0 bis
etwa 30'C. insbesondere bei ca. 20°C. hält, bis sich etwa
50% des verwendeten 3.5;3'.5'-kernsubstituierten gerr.. 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 33 J',5'-kernsubstituierten
gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkans in den Monoester der Formel (I) umgewandelt haben, erhöht man
vorzugsweise die Reaktionstemperatur auf etwa 50 bis etwa 1000C insbesondere auf etwa 800C, und kürzt die
Zeit bis zur Beendigung der Reaktion ab.
Vorzugsweise führt man die erfindungsgemäße 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-hyd.Oxyphenyl)-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',5'-kernsubstknerten gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkan
reagieren.
Den Monoester 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
Eüdform und dem gewünschten Grad der Oxidationshemmung. Man kann etwa 0,001 bis etwa 10
Gewichisteile des Monoesters gemäß der Erfindung in Gewichtsteile des Kunstharzes einarbeiten.
Beispiele 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 aipha-Olefinpolymere,
wie z. B.
Polyäthylen, Polypropylen, Polybutene;
Polyolefinmischpolymere, wie z. B.
Äthylen/Propylen-Mischpolymere,
Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymere;
halogenhaitige Kunstharze, wie z. B.
Polyvinylchlorid, Polyvinylbromid,
Polyvinylfluorid, Polyvinylidenchlorid,
chloriertes Polyäthylen,
chloriertes Polypropylen,
Polyvinylidenfluorid,
bromiertes Polyäthylen,
chlorierter Kautschuk,
Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Propylen-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Stvrol-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Isobutylen-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Vinylidenchiorid-
Polyolefinmischpolymere, wie z. B.
Äthylen/Propylen-Mischpolymere,
Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymere;
halogenhaitige Kunstharze, wie z. B.
Polyvinylchlorid, Polyvinylbromid,
Polyvinylfluorid, Polyvinylidenchlorid,
chloriertes Polyäthylen,
chloriertes Polypropylen,
Polyvinylidenfluorid,
bromiertes Polyäthylen,
chlorierter Kautschuk,
Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Propylen-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Stvrol-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Isobutylen-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Vinylidenchiorid-
Mischpolymere,
Vinylchlorid/Styrol/Maleinsäureanhydrid-
Vinylchlorid/Styrol/Maleinsäureanhydrid-
Terpolymere,
Vinylchlorid/Styrol/Acrylnitril-
Vinylchlorid/Styrol/Acrylnitril-
Terpolymere,
Vinylchlorid/Butadien-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Isopren-Mischpolymere,
Vinylchlorid/chloriertes Propylen-
Vinylchlorid/Isopren-Mischpolymere,
Vinylchlorid/chloriertes Propylen-
Mischpolymere,
Vinylchlorid/Vinylidenchlorid/Vinylacetat-
Vinylchlorid/Vinylidenchlorid/Vinylacetat-
Terpolymere,
Vinylchlorid/Acrylat-Mischpolymere,
Vinylchlorid/Maleat-Mischpolymere,
Vinylehlorid/Methacrylat-Mischpolymere.
Vinylchlorid/Acrylnitril-Mischpolymere;
Acrytaitril/Butadien/Styrol-Mischpolymere,
Acrylat/Butadien/Styrol-Mischpolymere,
Methacrylat/Butadien/Styrol-Mischpolymere,
Polystyrol, Acrylharze, Polyvinylacetat,
Methacrylharze, z. B. Polymethylmethacrylat,
Polyvinylalkohol, Polyvinylformaidehyd,
Polyvinylbutyraldehyd,
Polyester, z. B. Polyäthylenterephthalat,
Polyamid, Polycarbonat, Polyacetal,
Polyurethan, Phenolharz, Polyacetat,
Harnstoffharz. Melaminharz,
ungesättigter Polyester, Silikonharz,
vernetztes Kunstharz, wie z. B.
vernetztes Polyäthylen.
Vinylchlorid/Maleat-Mischpolymere,
Vinylehlorid/Methacrylat-Mischpolymere.
Vinylchlorid/Acrylnitril-Mischpolymere;
Acrytaitril/Butadien/Styrol-Mischpolymere,
Acrylat/Butadien/Styrol-Mischpolymere,
Methacrylat/Butadien/Styrol-Mischpolymere,
Polystyrol, Acrylharze, Polyvinylacetat,
Methacrylharze, z. B. Polymethylmethacrylat,
Polyvinylalkohol, Polyvinylformaidehyd,
Polyvinylbutyraldehyd,
Polyester, z. B. Polyäthylenterephthalat,
Polyamid, Polycarbonat, Polyacetal,
Polyurethan, Phenolharz, Polyacetat,
Harnstoffharz. 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.
Isoprenkautschiik, Butadienkautschuk,
Acrylnitril/Butadien-Mischpolymere;
und beliebige Mischungen davon. Bei diesen Kunstharzen sind die Monoester gemäß der Erfindung zur in Stabilisierung besonders wirksam für Polyurethane.
Acrylnitril/Butadien-Mischpolymere;
und beliebige Mischungen davon. Bei diesen Kunstharzen sind die Monoester gemäß der Erfindung zur in Stabilisierung 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 Phos-■
phittyp und Antioxidanzien vom Schwefeltyp zusätzlich zu diesen Monoesterverbindungen oder als teilweisen
Ersatz dafür verwenden.
Beispiele für Lichtstabilisatoren sind Hydroxybenzophenone, wie z. B.
:n 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon;
Benztriazoie, wie z. B.
2-(2'-Hydroxy-3',5'-d!-t-buty!phenyl)-
5-chlorbenztriazol;
Benzoate, wie z. B.
r, Phenylsalicylat;
Benzoate, wie z. B.
r, Phenylsalicylat;
substituierte Acrylnitrile,
und Piperidine, wie z. B.
und Piperidine, wie z. B.
Di-(2,2,6,6-tetr?methyl-4-piperidin)-
sebacat und
so Tri-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidin)-
so Tri-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidin)-
trimellitat.
Musterbeispiele für Verbindungen vom Phosphittyp sind
Trioctylphosphit,Tricresylphosphit,
j-, Tri-(nonylphenyl)-phosphit,
Tri-(octylphenyl)-phosphit,
Diisodecylphenylphosphit,
Diisodecylphenolphosphit,
Tri-(2-t-butylphenyl)-phosphit,
Distearylpentaerythritdiphosphit und
j-, Tri-(nonylphenyl)-phosphit,
Tri-(octylphenyl)-phosphit,
Diisodecylphenylphosphit,
Diisodecylphenolphosphit,
Tri-(2-t-butylphenyl)-phosphit,
Distearylpentaerythritdiphosphit und
Tetra-(tridecyl)-4,4'-butyliden-di-(3-methyl-
6-t-biitylphenyl)-diphosphit,
Tetra-(tridecyl)-4,4'-butyliden-di-(3-methyl-
Tetra-(tridecyl)-4,4'-butyliden-di-(3-methyl-
6-t-butylphenol)-diphosphit
4-, Musterbeispiele für Antioxydantien vom Schwefeltyp
sind
Distearylthiodipropionat und
Dilaurylthiopropionat.
Dilaurylthiopropionat.
Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert, wobei alle Teile und Prozente au(
Gewichtsbasis bezogen sind, sofern nicht anders angegeben.
-. Herstellung von
1 -(2-Hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-1 -(2-benzoyl-
oxy-3,5-dimethylphenyl)-2-methyl-propan
(Verbindung Nr. 5 in Tabelle 1)
In einem 500-mI-Dreihalskolben mit einem Rührer
mi einem Thermometer und einem Tropftrichter löste man l,l-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-isobutar
(2.2'-Isobutyliden-bis-(4,6-dimethylphenol) in einer Menge gemäß Tabelle 2 vollständig in einer flüssigen Mischung
von 10 g (126,6 mMol) Pyridin und 200 g Toluol
t,-, Während man den Ansatz bei 20°C in einer trockenen
Stickstoffatmosphäre hielt, gab man Benzoylchlorid in einer Menge gemäß Tabelle 2 tropfenweise aus einem
Tropftrichter unter heftigem Rühren innerhalb von ca
230 211/5IC
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% in Versuch 1,2 und 3.
Ferner erwärmte man die Lösung der Reaktionsmischung auf 80° C und hielt sie bei 80° C 2 h lang. Die
Bildung des Monoesters in der Lösung der Reaktionsmischung, die man dadurch erhielt, betrug 97%, 74% bzw.
59% in Versuch 1,2 und 3.
Nach Beendigung der Reaktion trennte man das ausgefallene Pyridinsalz durch Filtrieren von der
Lösung der Reaktionsmischung 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-dimethylphenyl)-1 -(2-benzoyloxy-3,5-dimethylphenyl)-2-methylpropan
als Monoester, 1,1-Di-Tabelle 2
(2-hydroxy-3,5-dimethyIphenyl)-isobuian als Ausgangsstoff
und l,l-Di-(2-benzoyloxy-3,5-dimethylphenyl)-2-methylpropan
als Diester in den Mengen gemäß Tabelle 2.
Der Schmelzpunkt des Produktes betrug 129 bis 1300C und das IR-Absorptionsspektrum zeigte Absorptionen
bei 3530 (nyoH). 1735 (nyc=o) und 1250 und
1140cm-'(nyc-o).
Die gleiche Methode wie in Beispiel 1, Versuch Nr. 1, wiederholte man mit der Ausnahme, daß man die
Temperatur und die benötigte Zeit 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. Die
Reinheit des Produktes gemäß der Analyse durch Gaschromatographie ist in Tabelle 3 gezeigt.
Ver | I,l-Di(2-hydroxy- | Benzoyl- | Molver | Reinheit des | Produktes (Gew.-%) | Diester |
such | 3,5-dimethyl- | chlorid | hältnis*) | Mono | U-Di-(2-hy- | |
Nr. | phenyD-isobutan | ester | droxy-3,5-di- | |||
methylphenyl)- | ||||||
[g (mMol)] | [g (mMol)] | isobutan | 2,7 | |||
1 | 20(67,1) | 9,6 (68,3) | 1,02 | 97,2 | 0,1 | 16,5 |
2 | 20(67,1) | 9,2 (65,8) | 0,98 | 72,3 | 11,2 | 41,0 |
3 | 20(67,1) | 12,7(90,6) | 1,35 | 58,6 | 0,4 | |
Bemerkung:
*i M !verhältnis von Benzoylchlorid zu l,l-Di-(2-hydroxy-3.5-dimethyIphenyl)-isobutan.
Benötigte Temperatur | Temperatur und Zeit | Reinheit des | Produktes (Gew.-0/») |
und Zeit zur Erzielung | nach Erzielung | ||
einer Bildung des | einer Bildung des | Mono | l.l-Di-(2-hydror.y- Diester |
Monoesters von 50% | Monoester von 50% | ester | 3,5-dimethylphenyl)- |
2-methylpropan | |||
( Ο (h) | ( C) (h) |
Versuch Nr.
110
80
80
S0,5
S0,5
S0,5
SI
40,3
69,4
69,4
97,2
10,5
10,5
21,2
10,4
10,4
0,1
89,5
89,5
38,5
2ü,2
2ü,2
2,7
Beispiel I,
Versuch 1
Versuch 1
Vergleichsversuch 1*)
Bemerkung:
*) Die Reaktion setzte man bei -5 C 30 h lang Tort, und nur in diesem Versuch entdeckte man nicht-umgesetztes Benzoylchlorid
durch Ciaschromatographie.
Herstellung von
I -(2-Hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-1 -(2-benzoyl-
oxy-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 20g (67,1 mMol) l,1-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-isobutan
in 200 g Ν,Ν-Dimethylacetamid. Während man den Ansatz bei 200C in einer trockenen
SticKStoffatmosphäre hielt, gab man 100 g Ν,Ν-Dimethylacetamid,
worin 15,5 g (68,6 mMol) Benzoesäureanhydrid aufgelöst waren, aus dem Tropftrichter zu und
h> rührte die Mischung 1 h lang bei 200C. 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° C und hielt sie bei 80° C 4 h lang. Die
derart erzielte Bildung des Monoesters in der Lösung der Reaktionsmischung betrug 95%.
Nach Beendigung der Reaktion destillierte man das Ν,Ν-Dimethylacetamid 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°C 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.-% l-(2-Hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-1
^-benzoyloxy^^-dimethylphenyl)-2-methyIpropan als Monoester, 0,7 Gew.-% 1,1-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyI)-isobutan
als Ausgangsstoff und 2,3 Gew.-% l,1-Di-(2-benzoy|oxy-3,5-dime:hylpheny!)-2-methylpropan
als Diester.
Ferner zeigte die Lösung der Reaktionsmischung in Ν,Ν-Dimethylacetamid als solche nach Beendigung der
Reaktion eine zufriedenstellende Wirkung als ein Antioxidanz für Polyurethan, Polystyrol, PolymethyJ-methacrylat
und Polyamid, das gegen Verfärbung beständig ist.
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.
Tabelle | 4 | Schmelz | Elemenlaranalyse | ge | II (%) | ge | 1 R-Absorptionsspektrum | nyc-n | Methode*) |
Ver | Nr. des | punkt | funden | be | funden | (cm1) | |||
such | Mono | C (%) | 78,44 | rechnet | 8,16 | 1730 | |||
Nr. | ester | be | 78,58 | 8,01 | 8,73 | nyoii | 1725 | ||
gemäß | (C) | rechnet | 80,50 | 8,96 | 7,45 | 1735 | |||
Tabelle I | Öl | 78,38 | 80,98 | 7,51 | 7,26 | 3520 | 1730 | A | |
1 | 2 | Öl | 78,49 | 77,51 | 7,53 | 7,10 | 3480 | 1735 | A |
2 | 3 | 129-130 | 80,56 | 7,24 | 3530 | A | |||
3 | 5 | 148-152 | 81,27 | 81,02 | 8,70 | 3540 | 1710 | A | |
4 | 7 | 78- 80 | 7/,39 | 81,57 | 8,53 | 8,90 | 3550-3000 | 1705 | A |
5 | 8 | 81,37 | 8,70 | 8,62 | (breit) | 1745 | |||
65- 69 | 81,s2 | 81,12 | 8,35 | 8,33 | 3430 | 1710 | B | ||
6 | 9 | 138-140 | 81,44 | 81,29 | 8,16 | 8,47 | 3470 | 1715 | B |
7 | 10 | 45- 48 | 81,18 | 80,15 | 8,53 | 9,22 | 3500 | 1730 | B |
8 | 13 | 150-151 | 81,04 | 82,36 | 9,49 | 8,51 | 3460 | 1710 | B |
9 | 14 | 58- 60 | 81,32 | 8,45 | 3480 | B | |||
10 | 15 | 46- 49 | 80,46 | 3490 | A | ||||
11 | 16 | 70- 72 | 82,40 | 3490 | B | ||||
12 | 20 | ||||||||
Bemerkung:
*) Methode Λ war eine Methode gemäß Beispiel 1.
Methode B war eine Methode gemäß Beispiel 3.
Methode B war eine Methode gemäß Beispiel 3.
Beispiel 5
(Verwendungsbeispiel)
Mit einer Mischwalze mischte man 100 Teile eines ABS-Harzes (Acrylnitril/Butadien/Styrol-Harz), 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-dimethylphenyl)-1 -(2-benzoyloxy-34-dimethylphenyl)-2-methylpropan mit einer Reinheit gemäß Tabelle 5, extrudierte
die Mischung bei 200° C und erhielt Pellets. Danach formte man die Pellets durch Spritzguß bei 230°C zu
einem Film mit einer Dicke von 0,5 mm. Den so erhaltenen Film unterwarf man dem nachstehenden
Test auf Lichtbeständigkeit.
Den Film belichtete man in einem Kohlenstoff-Verwitterungsmeßgerät 40 h lang und beurteilte das
Ausn.aß der Verfärbung durch Augenschein gemäß den 5 Klassen der Farbveränderung, d. h. Klasse 1 (extreme
Farbveränderung) bis Klasse 5 (vernachlässigbare oder keine Farbveränderung). Ferner belichtete man den
Film in einem Kohlenstoff-Verwitterungsmeßgerät 400 h lang und maß danach die Zugfestigkeit des Films
mit einer Zugfestigkeitsprüfvon ichtung vom Instron-Typ und berechnete die Erhaltung der Festigkeit
aus der nachstehenden Formel:
,. . ,, , r. , . .„.. Zugfestigkeit nach der Belichtung .
Erhaltung der Festigkeit (X) = — -
■ 100
Zugfestigkeit vor der Belichtung
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
21
22
Reinheit des Monoesters (Gew.-'„ι
Mono- l,l-Di-(2-Hydroxy-
ester 3,5-dimethyl-
phenyD-isobulan Diester
Lichtbeständigkeit
Erhaltung der
Zugfestigkeit
Zugfestigkeit
Ausmaß der Farbveränderung (Klasse)
Versuch Nr. | 97,2 | 0,1 |
1 | 96,0 | 4,0 |
2 | 95,0 | 5.0 |
3 | 90,0 | 0 |
4 | ||
Vergleichs | ||
versuch Nr. | ||
kein
kein 2,7
0
0
10,0
0
0
10,0
kein
96
92
89
73
92
89
73
38
Bemerkung:
In Versuch Nr. 1 verwendete man das feste Produkt von Beispiel 1 als Monoester. In der Versuchen Nr. 2 bis 4
verwendete man reines {!-<2-Hydroxy-3,5-d!methy!pheny!)-!-(2-benzoyloxy-3,5-dimethy!phep.y!)-2-mcthv!propan oder reines
l-(2-Hydroxy-3,5-dimethylphenol)-l-(2-ben?yyIoxy-3,5-dimethyIphenyl)-2-methylpropan, reines l,l-Di-(2-benzoyloxy-3,5-dimethylphenyI)-2-methylpropan
und reines I.l-Di-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-isobutan oder reines 2,2'-Isobutyliden-bis-(4.6-dimethyIphenyI).
Beispiel 6 (Verwendungsbeispiel)
Mit Mischwalzen mischte 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-piperidin)-sebacat,
0,2 Teile Tri-(2-t-butylphenyl)-phosphit und 03 Teile des Monoesters gemäß der Erfindung bzw.
der üblichen Phenolverbindung gemäß Tabelle 6, extrudierte die Mischung bei 200°C und erhielt Pellets.
j Danach formte man die Pellets durch Spritzguß bei 230° C 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 6 gezeigt.
Monoester der üblichen Verbindung
Versuch Nr.
1
1
Vergleichsversuch Nr.
Verbindung Nr. 1 in Tabelle Verbindung Nr. 17 in Tabelle Verbindung Nr. 18 in Tabelle
Verbindung Nr. 19 in Tabelle Verbindung Nr. 20 in Tabelle
keine
Di(2-hyciroxy-3,5-di methyl phenyl !-methan
Dii 2-hydroxy-3-cyclohexyl-5-mcthyl phenyl )-
methan (2.2'-Methylcn-bis-(4-mcthyl-d-cvi;lo-
hexylphenol))
Di-[2-hydroxy-.V(1-mcthylcyclohcxyl)-5 -methyl
phenyl 1-niethan (2.2'-Mcthylen-his-|4-mcthyl-6-1
ir-mcthyleyclolie.xyl )-phcnnl]i
Lichlbcstiindigkeil l'irhiiKung der lcstigkcil (%) |
Thermische Bcsliindigkcil larbvcrändcrung (Klasse) |
90 | 5 |
91 | 5 |
83 | 5 |
80 | 5 |
94 | C |
34 | 2 |
38 | 2 |
37 | 3 |
41
Test auf thermische !Inständigkeit
24
Den Film beließ man in einem Geer-Alterungsprüfgc·
rat gemäß dem japanischen Indiistriestandard k 7212-1977
bei 10O0C" 20 h lang in einer l.uftatmosphäre. und
man beurteilte das Ausmaß der Verfärbung nach Augenschein gemäß ilen 5 Klassen ih-r Farbveräncle
rung. d.h. Klasse I (extreme f;arb\ eränderung) bi
Klasse 5 (vernachlässigbare nclcr keine Farbverände rung).
Beispiel 7
(Verwendungsheispiel)
In einem Sticksloffstrom setzte man 100 Teile eines
Po!\tetr,imethvlenel\kni<. nut mm /ahlenmittel des
Molekulargewichtes »on 1200 im: l|.2 Teilen 4.4'-Oiphenvlmcthaniliisoo.tnat
bei 4i Γ u0 mm unle: Kühren
um und erhielt em Vorpolymens.ii mit endständigen
Isocyana'resten. Dann h kühlte man das Vorpolvmeri
sat auf 15 C. gab 2 ib (eile trockenes N.N DiniethyL
formamid zu. loste es :lann u'.d erhielt eine Losung des
'-orpolsmerisats. Getrennt davon loste man 2.28 Teile
•\th_\lendiamin und Oil Teile Diäthslaniin in 157 Teilen
trockenem N.N-Oinieth\lfnrmamiil und stellte eine
Li .sung her Zu dieser Losung gab man die Lösung des
wirpoivnensats bei : ">
( /u. erhielt eine Poiyurethati-'''-'1'Ig
ir. i' einer V r-koMtä' mn 78Og cm ■ s (poises) bei
Jo C ■'.·■■' gab ii,■■ -'ch /ur Polvurethanlösung den
MoRoe1···-! L'cniiiH 'Je·· Frtindiing L'emäß Tabelle ! in
einer M .--.^r jemaM T 'u!'l!c : iim! '-vschie gleichmäßig.
Die derart erhaltene Lösung spann man /u Fäden eine Stärke von 40 g/WOO πι (deniers) nut einer liblichei
Trockenspin η methode.
ferner wusch man einen Teil der laden in einem Hai
Jas 5 g/l eines synthetischen Detergen/ enthielt, muh
lang, wusch mit Wasser und trocknete.
ferner wiederholte man die gleiche Methode u, n
oben mit der Ausnahme, daß man das üblichi
Anlioxicl.in/ iind/ndrr \rrfärhiinpshemmpndr Mittr
gegen Stickstoffoxide in der Atmosphäre in eine Menge gemäß Tabelle 8 anstelle des Monoesters geinäl
der F.rfindung verwendete und Vergleichsfäden er/ieltc
Die so erhaltenen Fäden unterwarf man den nachstehenden Test auf Lichtbeständigkeit und Test au
Beständigkeit gegen das Verblassen durch Oämpfe. um die V.rgebnisse sind in den Tabellen 7 und 8 gezeigt.
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~ii /'ügegeherrj Menge in CieA!_-hi>"r;.»ze:H. bezogen düf üäs Gcwichi der" Fön ufcihaiV
'2' Faden. ·*:■;· γτ.λπ :hn n;;ch dem Srinren erhielt.
"'·■■ Faden, de·-, iian der Wa^-hrehandiune nach derr; Spinnen jnter\»orfen hatte.
.^ η,,ν.Μ.,Μ.,ι!,·,, | Ι,μΚ,-Π . | I .trhuer.iniL'riiiis: (kl.i>»ci | el- heh.milelk-r |
I -i\.|'lMY .!..Τ ί CSl | heh.imloltor | Li η hch,ι nil | *2i I .iilen -.·ι |
ι η nc h. ι π. Ι ■*'- | I .Kien ': ι | lor I .iilen | ς |
:.τ|..|οη :, | X 1.2 | 4 | |
40.11 | 6 S. 5 | 4 | 4 |
80.4 | 70.4 | 4 | 4 |
S"1 ' | "2.5 | 5 | 5 |
>(».l | 1M.2 | 5 | 5 |
4(1.3 | '»0.8 | 5 | |
46.8 | Ί2.1 | 5 | 4 |
45.3 | 81." | 4 | 5 |
^1.2 | 84.5 | 5 | 5 |
41.3 | 85.2 | N | 5 |
88.6 | 70.1 | 5 | 4 |
84.5 | 75.4 | 5 | 4 |
."'.Ι | 69.8 | 4 | 5 |
R0.5 | 73.8 | 5 | 5 |
87.3 | 77.2 | 5 | 4 |
83,2 | 74.3 | 5 | 5 |
90." | 71.6 | 5 | 4 |
83.3 | 72.4 | 5 | 4 |
85.6 | 70.6 | 4 | 5 |
89.2 | 80.3 | 5 | 4 |
90.5 | 71.2 | 4 | |
81.5 | |||
25
labelle S
\ er- !'blicher Sl.ibih-..i!ni
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li>(lr(i\>-3-t-bul>
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melhylben/yli- inisnl
|2-(2'-llulro\> 3-1-hutyl-5'-nieth>lhen/\ I
melhylben/yli- inisnl
|2-(2'-llulro\> 3-1-hutyl-5'-nieth>lhen/\ I
phenyll-tercphlhal.it
(iini-j'lnlphem 11-isobutan
Di-(2-h\(lr(i\>-3-t-hi.iU i-ς-ηιοΐΗ\
Ipheinl i-;:):lh,tn
k.-in
!. i -D!-'2-meth> 1-4-
η _w I r< ι \ >
· 5 -1 - h u tv I ρ Ii e η >
11 ■
butan (4.4'-Hut> liden-
his-(3-methv|-(i-t-butvl-
phenoh)
l.l-I)i-(2-niethyl-4-
li>dro\\-5-t-but>;
phen> !(-butan
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2-licii/'. Ι,ιηιιΐΐ()-4.(ι-(Ii
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Ietra-[methyl-3-
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hulro\yphenyl|-pro-
pionatj-niethan
Tetra-[methyl-3-
(3.5-di-t-butyI-4-
hydro\yphen\l)-pro-
pionat]-methan
75 25) kein
2-Hen/ylamino-4.(>-
di-üsym-dimclhyl-
hydra/in-s-tria/in
Dilaurylthiodipro-
pinnat 85.0
'inn
6').5
Bemerkung:
*!) Zugegebene Menge in Ciew.-'■-. bezogen auf das Ciewicht der Polyurethanlösung.
*2) Faden, »ie man ihn nach dem Spinnen erhielt.
*3) Faden, den man ler Waschbehandlung nach dem Spinnen unterworfen hatte.
Lichtbeständigkeitstest
Die Fäden setzte man einer UV-Bestrahlung in einem eo prüfer und berechnete die Erhaltung der Festigkeit aus
Farbenlichtechtheitsprüfgerät 40 h lang aus, maß der gleichen Formel wie in Beispiel 5.
danach ihre Bruchfestigkeit mit einem Zugfestigkeits-
danach ihre Bruchfestigkeit mit einem Zugfestigkeits-
Test auf die Beständigkeit gegen Verblassen durch Dämpfe
Gemäß der Methode, die in »Coiorfastness to Oxides 23-5971) beschrieben ist, setzte man die Fäden
of Nitrogen in the Atmosphere« (American Association Stickstoffoxiden in der Atmosphäre aus und bestimmte
of Textile Chemists and Colorists Test Methode die Beständigkeit gegen Farbveränderung. Die Wirkung
auf die Farbe der Fäden drückte man durch 5 Κ lassen
aus und bestimmte sie damit, d.h. Klasse I (extreme Farbveränderiing) bis Klasse 5 (vernaehlässigbare oder
keine Farbveränderung), die auf die Grauleiter für 1 arhveränderungen bezogen sind.
Fs ist klar ersichtlich, daß die Monoester gemäß der
Frfindung sowohl eine oxidationshemmende Wirkung als auch eine B ;tändigkeit gegen Verblassen durch
Dämpfe bei Polyurethanen sogar dann zeigten, wenn man sie allein verwendete, und daß man diese
Wirkungen ferner sogar nach einer Waschbehandlung aufrechterhalten konnte. Wenn man andererseits die
üblichen Antioxidanzien oder verfärbungshemmeriden 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.
Beispiel 8
(Verwendungsbeispiel)
(Verwendungsbeispiel)
Mit Mischwalzen mischte 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 Dilaurvlthiodipropionat. 0.3 Teile Tri-(2.2,6,6-letramet
hy 1-4-piperidin)-trimelli tat. 0.2 Teile
Zinkstearat. 0.1 Teil Trioetylphosphit und 0,2 Teile des Monoesters gemäß der Erfindung bzw. der üblichen
Phenolverbindung gemäß Tabelle 9 bei 150" C 5 min lang und formte die Mischung durch Formpressen bei
150" C zu einem Film mit einer Dicke von 0.5 mm. Die
Frgebnisse des gleichen 1 estes auf Lichtbeständigkeit \sic in Beispiel 5 und des nachstehenden Testes auf
thermische Beständigkeit, die man bei dem Film erhalten hatte, sind in Tabelle 9 gezeigt.
'Γ .K..1I.. C)
Versuch Nr.
1
1
Vergleichsversuch Nr.
Mnt.ocslcr cuk'i lihlicho l'licnoh crhindun·.:
Verbindung Nr. 13 in Tabelle I
Verbindung Nr. 14 in Tabelle 1
Verbindung Nr. 15 in Tabelle 1
Verbindiini: Nr. Ui in Tabelle !
Verbindung Nr. 14 in Tabelle 1
Verbindung Nr. 15 in Tabelle 1
Verbindiini: Nr. Ui in Tabelle !
keine
l)i-(2-hydroxy-3-t-biityl-5-methylphen\llmethan
Di-(2-hydro\y-3-t-butyl-5-ä'thylphenyl)-melhan
(2,2'-Methylen-bis-(4-athyl-(i-tbutylphenvj;))
I ic.lilK-Nl.iiuliiikeit lhcrmiVchc
Mc'si.imli.ukcil
Mc'si.imli.ukcil
I rh.ilmni: Jet
I csliiikcit (1I 1 rlultuni: der
I cstiiikcil ι ι
Sil
94
S2
58
60
60
S 5
94
94
79
33
61
61
Test auf thermische Beständigkeit
Den Film beließ man in einem Geer-Alterungsprüfgerät
bei 150°C 500 h in einer Luftatmosphäre und maß die Erhaltung der Festigkeit auf gleiche Weise wie in
Beispiel5· Beispiel 9
(Verwendungsbeispiel)
Mit Mischwalzen mischte und knetete man 100 Teile eines Polyvinylchlorids, 0,4 Teile' Tri-(2.2.6,6-tetramethyl-4-piperidin)-crimellitat.
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'C 5 min
lang und formte die Mischung durch Formpressen bei 175CC zu einem Film mit einer Dicke von 0.5 mm. Die
Ergebnisse des gleichen Testes auf Lichtbeständigkeit wie in Beispiel 5 und des nachstehenden Testes auf
thermische Beständigkeit, die man hei dem Film erhielt, sind in Tabelle 10 gezeigt.
Monoester oder übliche Phenolverbinduns Lichtbeständigkeit
Erhaltung der
Festigkeit (',)
Festigkeit (',)
Thermische Beständigkeit
Farbveränderung
(Klasse)
(Klasse)
Erhaltung der Festigkeit (%)
Versuch Nr.
1
1
Verbindung Nr. 9 gemäß Tabcüe 1
Verbindung Nr. 10 gemäß Tabelle 1
Verbindung Nr. 10 gemäß Tabelle 1
93
90
89
85
85
UhIi1Iu- I'IvmmI'. π biiulu
I.IL-IlI-
bc- I.i ml iukc il
I Γΐι.ιΙΙιιημ ilei
I L-sliukcil ( )
I L-sliukcil ( )
I .iilnerjn
<) C ! 11111!
I rh.illimu lIl'i
I Or1JJIkCII I I
Versuch Nr.
Yceleichsv
ο is is., h Nr.
Verbindung Nr. 1 I uemiiß Tabelle 1 Verhindiirm Nr Π oeniiil« Libelle 1
keine
l.l-Di-'Mu'l·"-.-..;! .--(ΐ,πι-jiin
IMi-JMv' i-.V".; -': ■ :ri lh1, lh ■ .in
S 5
V(I
2-A'
1 es! nut thermische Beständigkeit
"j-.— ! !:r. r>Pii;e man in einem (ieer-Alterungspruf-■:'i!'
r>c< W) ( 30 h lang in einer l.tiftatmosphare und
■ .r-ei!!e das Ausmaß der Verfärbung durch Augen-.-.er",
gcüiail den j Klassen der I arbveranderung. d. h.
Klasse 1 (extreme Farbveraiiderung) bis Klas.se 5 (vor
nachlässigbare oder keine Farbveräriderun;·). und man
maß ferner die F.rhaltung der l-'estipkeit auf gleiche
V/eise wie in Beispiel 5.
Beispiel (Verwendiingsbeispiel)
Mit Mischwal/en mischte und knetete man 100 Teile
eines Polyäthylenterephthalats mit einer Schwellenbzw. Grenzviskosität von 0.89 (gemessen in einer
gemischten Lösung von Phenol und Tetrachloräthan mit einem Gewichtsverhältnis von 6 : 4 bei 120" C). 0.2 Teile
Di-(2.2.6.6-tetramethyl-4-piperidin)-sebacat. 0.2 Teile Tri-(nonylphenyl)-phosphit und 0,3 Teile des Monoesters
gemäß der Erfindung bzw. der üblichen Phenolverbindung gemäß Tabelle 11 bei 285C" 5 min
lang, und man formte die Mischung durch Formpressen bei 285C 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
•hermisc ie Beständigkeit, die man bei dem Film erhielt,
sind in Tabelle 11 gezeigt.
Versuch Nr.
1
1
Vergleichsversuch Nr.
Mnnne-ter mlo' iihlichc
Verbindung Nr. 2 gcmal.l "lahelle I
Verbindung Nr. 3 gemäß lahelle I Verbindung Nr. 4 gemäß Tabelle I Verbindung Nr. 5 gemäß Tabelle 1
Verbindung Nr. 6 gemäß Tabelle 1 Verbindung Nr. 7 gemäß Tabelle 1 Verbindung Nr. 8 gemäß Tabelle I
keine
Di-(2-hydroxy-3.5-dimeihylphenyl (-methan
1 jLhthestandigkeil | Thermische |
I rhalHing der | Beständigkeit |
l-csligkcit Cl | I.rhiii.ung der |
Festigkeit C-) | |
97 | 82 |
90 | 91 |
S 5 | 90 |
S3 | 87 |
92 | 85 |
94 | 93 |
88 | 92 |
34 | 32 |
57 | 61 |
Test auf thermische Beständigkeit
ι Film prüfte man in einem 'nrur-Aiieriingsprüfgeräi bei i5O°C 240 h in einer Luftatmosphäre und maß die
Erhaltung der Festigkeit auf (/leicht Weise wie in Beispiels.
Beispiel il
(Verwendungsbeispiel)
Ein pulveriges Tolyoxymethylendiacetat mit einer
Grenzviskosität von 2,10 (gemessen in einer gemischten Lösung von Tetrachloräthylen und p-Chlorphenol mit
einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bei 6O0C), 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.-% eine« Kondensationsproduktes von Adipinsäuredihydrazir
und Thioharnstoff. In ein Reagenzglas setzte man 1 g der so erhaltenen Mischung ein, brachte das Reagenzglas
in ein ölbad bei 222° C 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 er. 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.
Monoester oder übliche Phenolverbindung
Zugegebene
Menge
(Gew.-%)
R ("A)
Versuch Nr.
1
2
1
2
Vergleichs-.ersuch Nr.
Verbindung Nr. 5 gemäß Tabelle Verbindung Nr. 7 gemäß Tabelle Verbindung Nr. 8 gemäß Tabelle
Verbindung Nr. 13 gemäß Tabelle Verbindung Nr. 14 gemäß Tabelle
Di-(2-hydroxy-3-t-buty!-5-methylphenyl)-methan l,l-Di-(2-hydroxy-3.5-dimethy!phenyi)-isobutan
0,2 | 99,2 |
0,5 | 98,6 |
0,3 | 99,7 |
0,3 | 98,8 |
0,4 | 99,0 |
0,2 | 92,5 |
0,5 | 93,0 |
230 211/510
Claims (1)
1. Monoester von 3,5;3',5'-kernsubstituierten
gem.-Di-(2-hydroxyphenyl)-alkanen der Formel:
OH
OCORs
(D
Applications Claiming Priority (3)
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Publication Number | Publication Date |
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DE2948969A1 DE2948969A1 (de) | 1980-06-12 |
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Family
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-
1981
- 1981-11-04 US US06/318,018 patent/US4365032A/en not_active Expired - Lifetime
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