DE4103741A1 - Neue (beta)-ketoester mit sterisch gehinderten phenolgruppen - Google Patents
Neue (beta)-ketoester mit sterisch gehinderten phenolgruppenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/66—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
- C07C69/73—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids
- C07C69/738—Esters of keto-carboxylic acids or aldehydo-carboxylic acids
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Description
Die Erfindung betrifft neue β-Ketoester mit sterisch gehinderten Phenolgruppen, ein
Verfahren zu ihrer Herstellung, Zusammensetzungen, welche diese enthalten, und ihre
Verwendung zum Schutz von organischem Material.
Sogenannte sterisch gehinderte Phenole, welche Gruppen z. B. der Formel
enthalten, werden seit langem als Antioxidantien zum Schutz von Industrieprodukten verwendet
(vgl. Ullmanns Enzyklopadie der Technischen Chemie, 4. Auflage, Weinheim 1984, Bd. 8, S. 19
ff: "Antioxidantien"). Es besteht jedoch weiterhin ein Bedarf nach neuen und wirksamen
Verbindungen dieser Klasse.
Auf der Suche nach solchen neuen gehinderten Phenolen wurde nun überraschenderweise
gefunden, daß man durch Claisen Kondensation von Verbindungen der Formel II
in wider Erwarten glatter Reaktion zu neuen Verbindungen der Formel I
kommt, die eine ausgezeichnete Wirksamkeit als Stabilisatoren für organisches Material haben.
Die Erfindung betrifft daher Verbindungen der Formel I
worin
R₁ Wasserstoff, C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloalkyl oder Phenyl ist,
R₂ C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloalkyl oder Phenyl ist,
R₃ C₁-C₁₈-Alkyl, durch -O- oder -S- unterbrochenes C₂-C₁₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloalkyl oder Phenyl-C₁-C₄-alkyl ist.
R₁ Wasserstoff, C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloalkyl oder Phenyl ist,
R₂ C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloalkyl oder Phenyl ist,
R₃ C₁-C₁₈-Alkyl, durch -O- oder -S- unterbrochenes C₂-C₁₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloalkyl oder Phenyl-C₁-C₄-alkyl ist.
R₃ in der Bedeutung von C₁-C₁₈-Alkyl kann gerad- oder verzweigtkettig sein und ist
beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Pentyl,
Isopentyl, Hexyl, Heptyl, 3-Octyl, 2-Ethylhexyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl,
Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, 2-Ethylbutyl,
1-Methylpentyl, 1,3-Dimethylbutyl, 1,1,3,3-Tetramethylbutyl, 1-Methylhexyl, Isoheptyl,
1-Methylheptyl, 1,1,3-Trimethylhexyl oder 1-Methylundecyl. Bedeuten R₁, R₂ und R₃
Alkylgruppen mit einer geringeren Zahl von C-Atomen, so sind entsprechende Beispiele
ebenfalls obiger Liste zu entnehmen. Bevorzugt sind für R₁ und R₂ Alkylreste mit 1-6, vor
allem 1-4 C-Atomen. Ist R₃ durch -O- oder -S- unterbrochenes C₂-C₁₈-Alkyl, so kann es
eines oder mehrere der Heteroatome enthalten, und es finden sich darin beispielsweise die
Gruppen -CH₂-CH₂-O- und -CH₂-CH₂-S-, gegebenenfalls aneinandergereiht. Bevorzugt
ist die Unterbrechung durch ein einzelnes O- oder S-Atom.
R₁, R₂ und R₃ als C₅-C₇-Cycloalkyl können Cyclopentyl, Cyclohexyl oder Cycloheptyl
sein. Cyclopentyl und Cyclohexyl sind bevorzugt, insbesondere Cyclohexyl.
R₃ als Phenyl-C₁-C₄-alkyl bedeutet z. B. Benzyl, Phenethyl, 3-Phenylpropyl,
α-Methylbenzyl oder α,α-Dimethylbenzyl. Bevorzugt ist Benzyl.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, worin R₁ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl ist,
und R₂ C₁-C₄-Alkyl ist.
R₃ ist vorzugsweise C₁-C₁₂- insbesondere C₁-C₄-Alkyl, vor allem Methyl.
Die Verbindungen der Formel I eignen sich hervorragend zum Stabilisieren von
organischen Materialien gegen lichtinduzierten, thermischen oder/und oxidativen Abbau.
Gegenstand der Erfindung sind daher auch Zusammensetzungen enthaltend ein gegen
solche Abbaureaktionen empfindliches organisches Material und mindestens eine
Verbindung der Formel I bzw. die Verwendung von Verbindungen der Formel I als
Stabilisatoren für organische Materialien gegen die genannten Abbauarten.
Die Verbindungen der Formel I können insbesondere als Stabilisatoren für natürliche,
halbsynthetische oder synthetische Polymere, besonders thermoplastische Kunststoffe und
Elastomere, sowie für funktionelle Flüssigkeiten, insbesondere Schmierstoffe und
Hydraulikflüssigkeiten, eingesetzt werden. Beispiele für solche Substrate sind der
folgenden Aufzählung von geeigneten Materialien zu entnehmen:
- 1. Polymere von Mono- und Diolefinen, beispielsweise Polypropylen, Polyisobutylen, Polybuten-1, Polymethylpenten-1, Polyisopren oder Polybutadien sowie Polymerisate von Cycloolefinen wie z. B. von Cyclopenten oder Norbornen; ferner Polyethylen (das gegebenenfalls vernetzt sein kann), z. B. Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen niederer Dichte (LDPE), lineares Polyethylen niederer Dichte (LLDPE).
- 2. Mischungen der unter 1) genannten Polymeren, z. B. Mischungen von Polypropylen mit Polyisobutylen, Polypropylen mit Polyethylen (z. B. PP/HDPE, PP/LDPE) und Mischungen verschiedener Polyethylentypen (z. B. LDPE/HDPE).
- 3. Copolymere von Mono- und Diolefinen untereinander oder mit anderen Vinylmonomeren, wie z. B. Ethylen-Propylen-Copolymere, lineares Polyethylen niederer Dichte (LLDPE) und Mischungen desselben mit Polyethylen niederer Dichte (LDPE), Propylen-Buten-1-Copolymere, Propylen-Isobutylen-Copolymere, Ethylen-Buten- 1-Copolymere, Ethylen-Hexen-Copolymere, Ethylen-Methylpenten-Copolymere, Ethylen-Hepten-Copolymere, Ethylen-Octen-Copolymere, Propylen-Butadien- Copolymere, Isobutylen-Isopren-Copolymere, Ethylen-Alkylacrylat-Copolymere, Ethylen-Alkylmethacrylat-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Ethylen-Acrylsäure-Copolymere und deren Salze (Ionomere), sowie Terpolymere von Ethylen mit Propylen und einem Dien, wie Hexadien, Dicyclopentadien oder Ethylidennorbornen; ferner Mischungen solcher Copolymere untereinander und mit unter 1) genannten Polymeren, z. B. Polypropylen/Ethylen-Propylen-Copolymere, LDPE/Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, LDPE/Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, LLDPE/Ethylen-Vinylacetat-Copolymere und LLDPE/Ethylen-Acrylsäure- Copolymere.
- 3a. Statistische oder alternierende Copolymere von α-Olefinen mit Kohlenmonoxid.
- 3b. Kohlenwasserstoffharze (z. B. C₅-C₉) inklusive hydrierte Modifikationen davon (z. B. Klebrigmacherharze).
- 4. Polystyrol, Poly-(p-methylstyrol), Poly-(α-methylstyrol).
- 5. Copolymere von Styrol oder α-Methylstyrol mit Dienen oder Acrylderivaten, wie z. B. Styrol-Butadien, Styrol-Acrylnitril, Styrol-Alkylmethacrylat, Styrol-Butadien-Alkyl acrylat, Styrol-Maleinsäureanhydrid, Styrol-Acrylnitril-Methylacrylat; Mischungen von hoher Schlagzähigkeit aus Styrol-Copolymeren und einem anderen Polymer, wie z. B. einem Polyacrylat, einem Dien-Polymeren oder einem Ethylen-Propylen-Dien-Ter polymeren; sowie Block-Copolymere des Styrols, wie z. B. Styrol-Butadien-Styrol, Styrol-Isopren-Styrol, Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol oder Styrol-Ethylen/Pro pylen-Styrol.
- 6. Pfropfcopolymere von Styrol oder α-Methylstyrol, wie z. B. Styrol auf Polybutadien, Styrol auf Polybutadien-Styrol- oder Polybutadien-Acrylnitril-Copolymere, Styrol und Acrylnitril (bzw. Methacrylnitril) auf Polybutadien; Styrol, Acrylnitril und Methyl methacrylat auf Polybutadien; Styrol und Maleinsäureanhydrid auf Polybutadien; Styrol, Acrylnitril und Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäureimid auf Polybutadien; Styrol und Maleinsäureimid auf Polybutadien, Styrol und Alkylacrylate bzw. Alkylmethacrylate auf Polybutadien, Styrol und Acrylnitril auf Ethylen-Pro pylen-Dien-Terpolymeren, Styrol und Acrylnitril auf Polyalkylacrylaten oder Poly alkylmethacrylaten, Styrol und Acrylnitril auf Acrylat-Butadien-Copolymeren, sowie deren Mischungen mit den unter 5) genannten Copolymeren, wie sie z. B. als sogenannte ABS-, MBS-, ASA- oder AES-Polymere bekannt sind.
- 7. Halogenhaltige Polymere, wie z. B. Polychloropren, Chlorkautschuk, chloriertes oder chlorsulfoniertes Polyethylen, Copolymere von Ethylen und chloriertem Ethylen, Epi chlorhydrinhomo- und -copolymere, insbesondere Polymere aus halogenhaltigen Vinyl verbindungen, wie z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylfluorid, Poly vinylidenfluorid; sowie deren Copolymere, wie Vinylchlorid-Vinylidenchlorid, Vinyl chlorid-Vinylacetat oder Vinylidenchlorid-Vinylacetat.
- 8. Polymere, die sich von α, β-ungesättigten Säuren und deren Derivaten ableiten, wie Polyacrylate und Polymethacrylate, Polyacrylamide und Polyacrylnitrile.
- 9. Copolymere der unter 8) genannten Monomeren untereinander oder mit anderen ungesättigten Monomeren, wie z. B. Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Acrylnitril-Alkyl acrylat-Copolymere, Acrylnitril-Alkoxyalkylacrylat-Copolymere, Acrylnitril-Vinyl halogenid-Copolymere oder Acrylnitril-Alkylmethacrylat-Butadien-Terpolymere.
- 10. Polymere, die sich von ungesättigten Alkoholen und Aminen bzw. deren Acylderivaten oder Acetalen ableiten, wie Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, -stearat, -benzoat, -maleat, Polyvinylbutyral, Polyallylphthalat, Polyallylmelamin; sowie deren Copolymere mit in Punkt 1 genannten Olefinen.
- 11. Homo- und Copolymere von cyclischen Ethern, wie Polyalkylenglykole, Polyethylen oxyd, Polypropylenoxyd oder deren Copolymere mit Bisglycidylethern.
- 12. Polyacetale, wie Polyoxymethylen, sowie solche Polyoxymethylene, die Comonomere, wie z. B. Ethylenoxid, enthalten; Polyacetale, die mit thermoplastischen Poly urethanen, Acrylaten oder MBS modifiziert sind.
- 13. Polyphenylenoxide und -sulfide und deren Mischungen mit Styrolpolymeren oder Polyamiden.
- 14. Polyurethane, die sich von Polyethern, Polyestern und Polybutadienen mit end ständigen Hydroxylgruppen einerseits und aliphatischen oder aromatischen Polyisocyanaten andererseits ableiten, sowie deren Vorprodukte.
- 15. Polyamide und Copolyamide, die sich von Diaminen und Dicarbonsäuren und/oder von Aminocarbonsäuren oder den entsprechenden Lactamen ableiten, wie Polyamid 4, Polyamid 6, Polyamid 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 4/6, Polyamid 11, Polyamid 12, aromatische Polyamide ausgehend von m-Xylol, Diamin und Adipinsäure; Polyamide, hergestellt aus Hexamethylendiamin und Iso- und/oder Terephthalsäure und gegebenenfalls einem Elastomer als Modifikator, z. B. Poly-2,4,4-trimethylhexamethylenterephthalamid, Poly-m-phenylen-isophthalamid. Block-Copolymere der vorstehend genannten Polyamide mit Polyolefinen, Olefin-Copolymeren, Ionomeren oder chemisch gebundenen oder gepfropften Elastomeren; oder mit Polyethern, wie z. B. mit Poly ethylenglykol, Polypropylenglykol oder Polytetramethylenglykol. Ferner mit EPDM oder ABS modifizierte Polyamide oder Copolyamide; sowie während der Verarbeitung kondensierte Polyamide ("RIM-Polyamidsysteme").
- 16. Polyharnstoffe, Polyimide, Polyamid-imide und Polybenzimidazole.
- 17. Polyester, die sich von Dicarbonsäuren und Dialkoholen und/oder von Hydroxy carbonsäuren oder den entsprechenden Lactonen ableiten, wie Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Poly-1,4-dimethylolcyclohexanterephthalat, Polyhydroxy benzoate, sowie Block-Polyether-ester, die sich von Polyethern mit Hydroxylend gruppen ableiten; ferner mit Polycarbonaten oder MBS modifizierte Polyester.
- 18. Polycarbonate und Polyestercarbonate.
- 19. Polysulfone, Polyethersulfone und Polyetherketone.
- 20. Vernetzte Polymere, die sich von Aldehyden einerseits und Phenolen, Harnstoff oder Melamin andererseits ableiten, wie Phenol-Formaldehyd-, Harnstoff-Formaldehyd- und Melamin-Formaldehydharze.
- 21. Trocknende und nicht-trocknende Alkydharze.
- 22. Ungesättigte Polyesterharze, die sich von Copolyestern gesättigter und ungesättigter Dicarbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, sowie Vinylverbindungen als Ver netzungsmittel ableiten, wie auch deren halogenhaltige, schwerbrennbare Modifi kationen.
- 23. Vernetzbare Acrylharze, die sich von substituierten Acrylsäureestern ableiten, wie z. B. von Epoxyacrylaten, Urethan-acrylaten oder Polyester-acrylaten.
- 24. Alkydharze, Polyesterharze und Acrylatharze, die mit Melaminharzen, Harnstoffharzen, Polyisocyanaten oder Epoxidharzen vernetzt sind.
- 25. Vernetzte Epoxidharze, die sich von Polyepoxiden ableiten, z. B. von Bis-glycidylethern oder von cycloaliphatischen Diepoxiden.
- 26. Natürliche Polymere, wie Cellulose, Naturkautschuk, Gelatine, sowie deren polymer homolog chemisch abgewandelte Derivate, wie Celluloseacetate, -propionate und -butyrate, bzw. die Celluloseether, wie Methylcellulose; sowie Kolophoniumharze und Derivate.
- 27. Mischungen (Polyblends) der vorgenannten Polymeren, wie PP/EPDM, Poly amid/EPDM oder ABS, PVC/EVA, PVC/ABS, PVC/MBS, PC/ABS, PBTP/ABS, PC/ASA, PC/PBT, PVC/CPE, PVC/Acrylate, POM/thermoplastisches PUR, PC/thermoplastisches PUR, POM/Acrylat, POM/MBS, PPO/HIPS, PPO/PA 6.6 und Copolymere, PA/HDPE, PA/PP, PA/PPO.
- 28. Natürliche und synthetische organische Stoffe, die reine monomere Verbindungen oder Mischungen von solchen darstellen, beispielsweise Mineralöle, tierische oder pflanzliche Fette, Öle und Wachse, oder Öle, Wachse und Fette auf Basis synthetischer Ester (z. B. Phthalate, Adipate, Phosphate oder Trimellitate), sowie Abmischungen synthetischer Ester mit Mineralölen in beliebigen Gewichtsverhältnissen, wie sie z. B. als Spinnpräparationen Anwendungen finden, sowie deren wäßrige Emulsionen.
- 29. Wäßrige Emulsionen natürlicher oder synthetischer Kautschuke, wie z. B. Natur kautschuk-Latex oder Latices von carboxylierten Styrol-Butadien-Copolymeren.
In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind die Verbindungen der Formel I
zweckmäßig zu 0,01 bis 10, beispielsweise zu 0,05 bis 5, vorzugsweise zu 0,05 bis 3,
insbesondere jedoch zu 0,1 bis 2 Gew.-% enthalten. Es kann sich dabei um eine oder
mehrere dieser Verbindungen der Formel I handeln, und die Gewichtsprozentangaben
beziehen sich auf die gesamte Menge dieser Verbindungen. Berechnungsgrundlage ist
dabei das Gesamtgewicht des organischen Materials ohne die Verbindungen der Formel I.
Die Einarbeitung in die Materialien kann beispielsweise durch Einmischen oder
Aufbringen der Verbindungen der Formel I und gegebenenfalls weiterer Additive nach
den in der Technik üblichen Methoden erfolgen. Handelt es sich um Polymere,
insbesondere synthetische Polymere, kann die Einarbeitung vor oder während der
Formgebung, oder durch Aufbringen der gelösten oder dispergierten Verbindungen auf
das Polymere, gegebenenfalls unter nachträglichem Verdunsten des Lösungsmittels
erfolgen. Im Fall von Elastomeren können diese auch als Latices stabilisiert werden. Eine
weitere Möglichkeit der Einarbeitung der Verbindungen der Formel I in Polymere besteht
in deren Zugabe vor, während oder unmittelbar nach der Polymerisation der
entsprechenden Monomeren bzw. vor der Vernetzung. Die Verbindungen der Formel I
können dabei als solche, aber auch in encapsulierter Form (z. B. in Wachsen, Ölen oder
Polymeren) zugesetzt werden. Im Falle der Zugabe vor oder während der Polymerisation
können die Verbindungen der Formel I auch als Regulatoren für die Kettenlänge der
Polymerem (Kettenabbrecher) wirken.
Die Verbindungen der Formel I oder Mischungen davon können auch in Form eines
Masterbatches, der diese Verbindungen beispielsweise in einer Konzentration von 2,5 bis
25 Gew.-% enthält, den zu stabilisierenden Kunststoffen zugesetzt werden.
Zweckmäßig kann die Einarbeitung der Verbindungen der Formel I nach folgenden
Methoden erfolgen:
- - als Emulsion oder Dispersion (z. B. zu Latices oder Emulsionspolymeren)
- - als Trockenmischung während des Vermischens von Zusatzkomponenten oder Polymer mischungen
- - durch direktes Zugeben in die Verarbeitungsapparatur (z. B. Extruder, Innenmischer usw.)
- - als Lösung oder Schmelze.
Erfindungsgemäße Polymerzusammensetzungen können in verschiedener Form ange
wendet bzw. zu verschiedenen Produkten verarbeitet werden, z. B. als (zu) Folien, Fasern,
Bändchen, Formmassen, Profilen, oder als Bindemittel für Lacke, Klebstoffe oder Kitte.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Stabilisieren von organischen Material,
insbesondere von thermoplastischen Polymeren, Elastomeren oder funktionellen Flüssigkeiten, vor allem Schmierstoffen, gegen oxidativen, thermischen und/oder actinischen
Abbau, dadurch gekennzeichnet, daß man diesem Material als Stabilisatoren
Verbindungen der Formel I zusetzt bzw. auf dieses aufbringt.
Die Verbindungen der Formel I sind beispielsweise auch geeignet, um funktionellen
Flüssigkeiten verbesserte Gebrauchseigenschaften zu verleihen. Es ist dabei insbesondere
auf ihre überraschend gute Wirkung als Antioxidantien hinzuweisen. Deshalb umfaßt die
Erfindung auch Zusammensetzungen, enthaltend eine funktionelle Flüssigkeit und
wenigstens eine Verbindung der allgemeinen Formel I, wie oben beschrieben.
Als funktionelle Flüssigkeiten sind beispielsweise Schmierstoffe, Hydraulikflüssigkeiten
und Metallbearbeitungsflüssigkeiten zu nennen.
Die in Frage kommenden Schmierstoffe basieren beispielsweise auf mineralischen oder
synthetischen Ölen oder Mischungen davon oder auf pflanzlichen und tierischen Ölen,
Fetten und Wachsen. Die Schmierstoffe sind dem Fachmann geläufig und in der ein
schlägigen Fachliteratur, wie beispielsweise im Dieter Klamann, "Schmierstoffe und verwandte
Produkte" (Verlag Chemie, Weinheim, 1982), in Schewe-Kobek, "Das Schmier
mittel-Taschenbuch" (Dr. Alfred Hüthing-Verlag, Heidelberg, 1974) und in "Ullmanns
Enzyklopädie der technischen Chemie", Bd. 13, Seiten 85-94 (Verlag Chemie, Weinheim,
1977) beschrieben.
Die Schmierstoffe sind insbesondere Öle und Fette, beispielsweise basierend auf einem
Mineralöl. Bevorzugt sind Öle.
Die Mineralöle basieren insbesondere auf Kohlenwasserstoffverbindungen.
Beispiele von synthetischen Schmierstoffen umfassen Schmierstoffe auf der Basis der aliphatischen
oder aromatischen Carboxylester, der polymeren Ester, der Polyalkylenoxide,
der Phosphorsäureester, der Poly-α-olefine oder der Silicone, eines Diesters einer zweiwertigen
Säure mit einem einwertigen Alkohol, wie z. B. Dioctylsebacat oder Dinonyl
adipat, eines Triesters von Trimethylolpropan mit einer einwertigen Säure oder mit einem
Gemisch solcher Säuren, wie z. B. Trimethylolpropantripelargonat, Trimethylolpropan-tri
caprylat oder Gemische davon, eines Tetraesters von Pentaerythrit mit einer einwertigen
Säure oder mit einem Gemisch solcher Säuren, wie z. B. Pentaerythrit-tetracaprylat, oder
eines komplexen Esters von einwertigen und zweiwertigen Säuren mit mehrwertigen
Alkoholen, z. B. ein komplexer Ester von Trimethylolpropan mit Capryl- und Sebacinsäure
oder von einem Gemisch davon. Besonders geeignet sind neben Mineralölen z. B. Poly-α-
Olefine, Schmierstoffe auf Esterbasis, Phosphate, Glykole, Polyglykole und Polyalkylen
glykole, sowie deren Mischungen mit Wasser.
Als pflanzliche Schmierstoffe sind die Öle, Fette und Wachse, gewonnen beispielsweise
aus Oliven, Palmen, Palmkernen, Rüben, Raps, Leinen, Nüssen, Soja, Baumwolle,
Ricinus, Sonnenblumen, Kürbiskernen, Kokos, Mais oder deren modifizierte Formen, z. B.
geschwefelte oder epoxierte Öle, wie epoxidiertes Sojaöl, sowie Mischungen der Substanzen
zu nennen. Beispiele für tierische Öle, Fette und Wachse, die als Schmierstoffe
angewendet werden können, sind Talge, Fischöle, Spermöl, Klauenöl, Trane und Specköle,
deren modifizierte Formen und Mischungen.
Metallbearbeitungsflüssigkeiten wie Walz-, Zieh- und Schneidöle basieren zumeist auf
den oben beschriebenen Mineral- und synthetischen Ölen und können auch als
Öl-in-Wasser- bzw. Wasser-in-Öl-Emulsionen vorliegen. Das gleiche gilt für Hydraulik
flüssigkeiten. Als weitere funktionelle Flüssigkeiten kommen z. B. Kompressoröle und
Spinnpräparationen in Frage.
Die Verbindungen der Formel I, wie oben beschrieben, können z. B. in Mengen von 0,01
bis 10 Gew.-%, zweckmäßig in Mengen von 0,03 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise in einer
Menge von 0,05 bis 3 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 0,5 bis 1,5 Gew.-%,
bezogen auf die Zusammensetzung, in der funktionellen Flüssigkeit vorliegen.
Die Verbindungen der Formel I können der funktionellen Flüssigkeit auf an sich bekannte
Weise beigemischt werden. Die Verbindungen sind beispielsweise in Ölen gut löslich. Es
ist auch möglich, einen sogenannten Masterbatch herzustellen, der nach Maßgabe des Ver
brauchs auf Einsatzkonzentrationen mit der entsprechenden funktionellen Flüssigkeit verdünnt
werden kann.
Zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Verbindungen bzw. Mischungen können die erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen, insbesondere wenn sie organische, vorzugsweise
synthetische, Polymere enthalten, noch weitere Additive enthalten. Beispiele für
solche Additive sind:
- 1. Antioxidantien
- 1.1. Alkylierte Monophenole, z. B. 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-Di-tert-butyl phenol, 2-tert-Butyl-4,6-dimethylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-ethylphenol, 2,6-Di- tert-butyl-4-n-butylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-iso-butylphenol, 2,6-Di-cyclopen tyl-4-methylphenol, 2-(α-Methylcyclohexyl)-4,6-dimethylphenol, 2,6-Di-octa decyl-4-methylphenol, 2,4,6-Tri-cyclohexylphenol, 2,6-Di-tert-bu tyl-4-methoxymethylphenol, o-tert-Butylphenol.
- 1.2. Alkylierte Hydrochinone, z. B. 2,6-Di-tert-butyl-4-methoxyphenol, 2,5-Di-tert-butyl hydrochinon, 2,5-Di-tert-amyl-hydrochinon, 2,6-Diphenyl-4-octadecyloxyphenol.
- 1.3. Hydroxylierte Thiodiphenylether, z. B. 2,2′-Thio-bis-(6-tert-butyl-4-methylphenol), 2,2′-Thio-bis-(4-octylphenol), 4,4′-Thio-bis-(6-tert-butyl-3-methylphenol), 4,4′- Thio-bis-(6-tert-butyl-2-methylphenol).
- 1.4. Alkyliden-Bisphenole, z. B. 2,2′-Methylen-bis-(6-tert-butyl-4-methylphenol), 2,2′-Methylen-bis-(6-tert-butyl-4-ethylphenol), 2,2′-Methylen-bis-[4-methyl-6-(α-me thylcyclohexyl)-phenol], 2,2′-Methylen-bis-(4-methyl-6-cyclohexylphenol), 2,2′-Methylen-bis-(6-nonyl-4-methylphenol), 2,2′-Methylen-bis-(4,6-di-tert-butyl phenol), 2,2′-Ethyliden-bis-(4,6-di-tert-butylphenol), 2,2′-Ethyliden- bis-(6-tert-butyl-4- oder -5-iso-butylphenol), 2,2′-Methylen-bis-[6-(α-methyl methyl)-4-nonylphenol], 2,2′-Methylen-bis-[6-(α, α-dimethylbenzyl)-4-nonylphenol], 4,4′-Methylen-bis-(2,6-di-tert-butylphenol), 4,4′-Methylen-bis-(6-tert-butyl-2-methyl phenol), 1,1-Bis-(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-butan, 2,6-Di-(3-tert- butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl)-4-methylphenol, 1,1,3-Tris-(5-tert-butyl-4- hydroxy-2-methylphenyl)-3-n-dodecylmercaptobutan, Ethylenglycol-bis-[3,3-bis-(3′- tert-butyl-4′-hydroxyphenyl)-butyrat], Bis-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methyl phenyl)-dicyclopentadien, Bis-[2-(3′-tert-butyl-2′-hydroxy-5′-methyl-benzyl)-6-tert- butyl-4-methyl-phenyl]-terephthalat.
- 1.5. Benzylverbindungen, z. B. 1,3,5-Tri-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-2,4,6-tri- methylbenzol, Bis-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-sulfid, 3,5-Di-tert-bu tyl-4-hydroxybenzyl-mercaptoessigsäure-isooctylester, Bis-(4-tert-butyl-3-hydroxy- 2,6-dimethylbenzyl)-dithiol-terephthalat, 1,3,5-Tris-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy benzyl)-isocyanurat, 1,3,5-Tris-(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-iso cyanurat, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl-phosphonsäure-dioctadecylester, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl-phosphonsäure-monoethylester, Calcium-salz.
- 1.6. Acylaminophenole, z. B. 4-Hydroxy-laurinsäureanilid, 4-Hydroxy-stearinsäureanilid, 2,4-Bis-octylmercapto-6-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyanilino)-s-triaz-in, N-(3,5-di- tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-carbaminsäureoctylester.
- 1.7. Ester der β-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, wie z. B. mit Methanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, Neopentyl glycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythrit, Tris- (hydroxyethyl)-isocyanurat, N,N′-Bis-(hydroxyethyl)-oxalsäurediamid.
- 1.8. Ester der β-(5-tert-Butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)-propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, wie z. B. mit Methanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, Neo pentylglycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythrit, Tris-(hydroxy)ethyl-isocyanurat, N,N′-Bis-(hydroxyethyl)-oxalsäurediamid.
- 1.9. Ester der β-(3,5-Dicyclohexyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure mit ein- oder mehr wertigen Alkoholen, wie z. B. mit Methanol, Octacecanol, 1,6-Hexandiol, Neopentyl glycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythrit, Tris- (hydroxy)ethyl-isocyanurat, N,N′-Bis-(hydroxyethyl)-oxalsäurediamid.
- 1.10. Amide der β-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure, wie z. B. N,N′-Bis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-hexamethylendiamin, N,N′-Bis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-trimethyldiamin, N,N′-Bis-(3,5-di- tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-hydrazin.
- 2. UV-Absorber und Lichtschutzmittel
- 2.1. 2-(2′-Hydroxyphenyl)-benztriazole, wie z. B. das 5′-Methyl-3′,5′-Di-tert-butyl-, 5′-tert-Butyl-, 5′-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)-, 5-Chlor-3′,5′-di-tert-butyl-, 5-Chlor- 3′-tert-butyl-5′-methyl-, 3′-sec.Butyl-5′-tert-butyl, 4′-Octoxy-, 3′,5′-Di-tert-amyl-, 3′,5′-Bis-(α, α-dimethylbenzyl)-Derivat.
- 2.2. 2-Hydroxybenzophenone, wie z. B. das 4-Hydroxy-, 4-Methoxy-, 4-Octoxy-, 4-Decyl oxy-, 4-Dodecyloxy-, 4-Benzyloxy-, 4,2′,4′-Trihydroxy-, 2′-Hydroxy-4,4′-di- methoxy-Derivat.
- 2.3. Ester von gegebenenfalls substituierten Benzoesäuren, wie z. B. 4-tert-Butyl-phenyl salicylat, Phenylsalicylat, Octylphenyl-salicylat, Dibenzoylresorcin, Bis-(4-tert-butyl- benzoyl)-resorcin, Benzoylresorcin, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzoesäure-2,4-di- tert-butylphenylester, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzoesäurehexadecylester.
- 2.4. Acrylate, wie z. B. α-Cyan-β, β-diphenylacrylsäure-ethylester bzw. -isooctylester, α-Carbomethoxy-zimtsäuremethylester, α-Cyano-β-methyl-p-methoxy-zimtsäure methylester bzw. -butylester, α-Carbomethoxy-p-methoxy-zimtsäure-methylester, N-(β-Carbomethoxy-β-cyanovinyl)-2-methyl-indolin.
- 2.5. Nickelverbindungen, wie z. B. Nickelkomplexe des 2,2′-Thio-bis-[4-(1,1,3,3-tetra methylbutyl)-phenols], wie der 1 : 1- oder 1 : 2-Komplex, gegebenenfalls mit zusätzlichen Liganden, wie n-Butylamin, Triethanolamin oder N-Cyclohexyl-diethanol amin, Nickeldibutyldithiocarbamat, Nickelsalze von 4-Hydroxy-3,5-di-tert-Butylbenzylphosphonsäure-monoalkylestern, wie vom Methyl- oder Ethylester, Nickelkomplexe von Ketoximen, wie von 2-Hydroxy-4-methyl-phenyl-undecylketoxim, Nickelkomplexe des 1- Phenyl-4-lauroyl-5-hydroxy-pyrazols, gegebenenfalls mit zusätzlichen Liganden.
- 2.6. Sterisch gehinderte Amine, wie z. B. Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-piperidyl)-sebacat, Bis- (1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-sebacat, n-Butyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl malonsäure-bis(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-ester, Kondensationsprodukt aus 1-Hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin und Bernsteinsäure, Kondensationsprodukt aus N,N′-Bis-(2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylen diamin und 4-tert-Octylamino-2,6-dichlor-1,3,5-s-triazin, Tris-(2,2,6,6-tetramethyl- 4-piperidyl)-nitrilotriacetat, Tetrakis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butan- tetraoat, 1,1′-(1,2-Ethandiyl)-bis-(3,3,5,5-tetramethyl-piperazinon).
- 2.7. Oxalsäurediamide, wie z. B. 4,4′-Di-octyloxy-oxanilid, 2,2′-Di-octyloxy-5,5′-di- tert-butyl-oxanilid, 2,2′-Di-dodecyloxy-5,5′-di-tert-butyl-oxanilid, 2-Ethoxy-2′-ethyl oxanilid, N,N′-Bis-(3-dimethylaminopropyl)-oxalamid, 2-Ethoxy-5-tert-butyl-2′- ethyloxanilid und dessen Gemisch mit 2-Ethoxy-2′-ethyl-5,4′-di-tert-butyl-oxanilid, Gemische von o- und p-Methoxy- sowie von o- und p-Ethoxy-di-substituierten Oxani liden.
- 2.8. 2-(2-Hydroxyphenyl)-1,3,5-triazine, wie z. B. 2,4,6-Tris(2-hydroxy-4-octyloxy phenyl)-1,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-octyloxyphenyl)-4,6-bis-(2,4-dimethylphenyl)- 1,3,5-triazin, 2-(2,4-Dihydroxyphenyl)-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, 2,4-Bis(2-hydroxy-4-propyloxyphenyl)-6-(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-tr-iazin, 2-(2-Hydroxy-4-octyloxyphenyl)-4,6-bis(4-methylphenyl)-1,3,5-triazin-, 2-(2-Hydroxy-4-dodecyloxyphenyl)-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-t-riazin.
- 3. Metalldesaktivatoren, wie z. B. N,N′-Diphenyloxalsäurediamid, N-Salicylal-N′- salicyloylhydrazin, N,N′-Bis-(salicyloyl)-hydrazin, N,N′-Bis-(3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxyphenylpropionyl)-hydrazin, 3-Salicyloylamino-1,2,4-triazol, Bis-(benzyliden)-oxalsäuredihydrazid.
- 4. Phosphite und Phosphonite, wie z. B. Triphenylphosphit, Diphenylalkylphosphite, Phenyldialkylphosphite, Tris-(nonylphenyl)-phosphit, Trilaurylphosphit, Triocta decylphosphit, Distearyl-pentaerythritdiphosphit, Tris-(2,4-di-tert-butylphenyl)- phosphit, Diisodecylpentaerythrit-diphosphit, Bis-(2,4-di-tert-butylphenyl)-penta erythritdiphosphit, Tristearyl-sorbit-triphosphit, Tetrakis-(2,4-di-tert-butyl phenyl)-4,4′-biphenylen-diphosphonit, 3,9-Bis-(2,4-di-tert-butylphenoxy)- 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecan.
- 5. Peroxidzerstörende Verbindungen, wie z. B. Ester der β-Thio-dipropionsäure, beispielsweise der Lauryl-, Stearyl-, Myristyl- oder Tridecylester, Mercaptobenzimidazol, das Zinksalz des 2-Mercaptobenzimidazols, Zink-dibutyl-dithiocarbamat, Dioctadecyl disulfid, Pentaerythrit-tetrakis-(β-dodecylmercapto)-propionat.
- 6. Polyamidstabilisatoren, wie z. B. Kupfersalze in Kombination mit Jodiden und/oder Phosphorverbindungen und Salze des zweiwertigen Mangans.
- 7. Basische Co-Stabilisatoren, wie z. B. Melamin, Polyvinylpyrrolidon, Dicyandiamid, Tri allylcyanurat, Harnstoff-Derivate, Hydrazin-Derivate, Amine, Polyamide, Poly urethane, Alkali- und Erdalkalisalze höherer Fettsäuren, beispielsweise Ca-Stearat, Zn-Stearat, Mg-Stearat, Na-Ricinoleat, K-Palmitat, Antimonbrenzcatechinat oder Zinnbrenzcatechinat.
- 8. Nukleierungsmittel, wie z. B. 4-tert-Butylbenzoesäure, Adipinsäure, Diphenylessigsäure.
- 9. Füllstoffe und Verstärkungsmittel, wie z. B. Calciumcarbonat, Silikate, Glasfasern, Asbest, Talk, Kaolin, Glimmer, Bariumsulfat, Metalloxide und -hydroxide, Ruß, Graphit.
- 10. Sonstige Zusätze, wie z. B. Weichmacher, Gleitmittel, Emulgatoren, Pigmente, optische Aufheller, Flammschutzmittel, Antistatika, Treibmittel.
Handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen um solche auf Basis von
Schmierstoffen und Hydraulikflüssigkeiten bzw. Metallbearbeitungsflüssigkeiten, können
diese ebenfalls weitere Additive enthalten, die zugegeben werden, um gewisse
Gebrauchseigenschaften zu verbessern, wie z. B. weitere Antioxidantien, Metall
desaktivatoren, Rostinhibitoren, Viskositäts-Index-Verbesserer, Stockpunkterniedriger,
Dispergiermittel/Tenside und Verschleißschutzadditive. Beispiele hierfür sind neben den
unter Punkt 1. der obigen Aufzählung genannten phenolischen Antioxidantien:
Beispiele für aminische Anitoxidantien:
N,N′-Di-isopropyl-p-phenylendiamin,N,N′-Di- sec-butyl-p-phenylendiamin,N,N′-Bis(1,4-dimethyl-pentyl)-p-phenylend-iamin, N,N′-Bis(1-ethyl-3-methyl-pentyl)-p-phenylendiamin, N,N′-Bis(1-methyl-heptyl)- p-phenylendiamin, N,N′-Dicyclohexyl-p-phenylendiamin, N,N′-Diphenyl-p-phenylen diamin, N,N′-Di-(naphthyl-2)-p-phenylendiamin, N-Isopropyl-N′-phenyl-p-phenylen diamin, N-(1,3-Dimethyl-butyl)-N′-phenyl-p-phenylendiamin, N-(1-Methyl-hep tyl)-N′-phenyl-p-phenylendiamin, N-Cyclohexyl-N′-phenyl-p-phenylendiamin, 4-(p-Toluol-sulfonamido)-diphenylamin, N,N′-Dimethyl-N,N′-di-sec- butyl-p-phenylendiamin, Diphenylamin, N-Allyldiphenylamin, 4-Isopropoxy-diphenyl amin, N-Phenyl-1-naphthylamin, N-Phenyl-2-naphthylamin, octyliertes Diphenylamin, z. B. p,p′-Di-tert-octyldiphenylamin, 4-n-Butylaminophenol, 4-Butyrylamino-phenol, 4-Nonanoylamino-phenol, 4-Dodecanoylamino-phenol, 4-Octadecanoylamino-phenol, Di-(4-methoxyphenyl)-amin, 2,6-Di-tert-butyl-4-dimethylamino-methyl-phenol, 2,4′-Diamino-diphenylmethan, 4,4′-Diamino-diphenylmethan, N,N,N′,N′-Tetra methyl-4,4′-diamino-diphenylmethan, 1,2-Di-[(2-methyl-phenyl)-amino]-ethan, 1,2-Di-(phenylamino)-propan, (o-Tolyl)-biguanid, Di-[4-(1′,3′-dimethyl-bu tyl)-phenyl]amin, tert-octyliertes N-Phenyl-1-naphthylamin, Gemisch aus mono- und dialkylierten tert-Butyl/tert-Octyldiphenylaminen, 2,3-Dihydro-3,3-di- methyl-4H-1,4-benzothiazin, Phenothiazin, N-Allylphenothiazin.
N,N′-Di-isopropyl-p-phenylendiamin,N,N′-Di- sec-butyl-p-phenylendiamin,N,N′-Bis(1,4-dimethyl-pentyl)-p-phenylend-iamin, N,N′-Bis(1-ethyl-3-methyl-pentyl)-p-phenylendiamin, N,N′-Bis(1-methyl-heptyl)- p-phenylendiamin, N,N′-Dicyclohexyl-p-phenylendiamin, N,N′-Diphenyl-p-phenylen diamin, N,N′-Di-(naphthyl-2)-p-phenylendiamin, N-Isopropyl-N′-phenyl-p-phenylen diamin, N-(1,3-Dimethyl-butyl)-N′-phenyl-p-phenylendiamin, N-(1-Methyl-hep tyl)-N′-phenyl-p-phenylendiamin, N-Cyclohexyl-N′-phenyl-p-phenylendiamin, 4-(p-Toluol-sulfonamido)-diphenylamin, N,N′-Dimethyl-N,N′-di-sec- butyl-p-phenylendiamin, Diphenylamin, N-Allyldiphenylamin, 4-Isopropoxy-diphenyl amin, N-Phenyl-1-naphthylamin, N-Phenyl-2-naphthylamin, octyliertes Diphenylamin, z. B. p,p′-Di-tert-octyldiphenylamin, 4-n-Butylaminophenol, 4-Butyrylamino-phenol, 4-Nonanoylamino-phenol, 4-Dodecanoylamino-phenol, 4-Octadecanoylamino-phenol, Di-(4-methoxyphenyl)-amin, 2,6-Di-tert-butyl-4-dimethylamino-methyl-phenol, 2,4′-Diamino-diphenylmethan, 4,4′-Diamino-diphenylmethan, N,N,N′,N′-Tetra methyl-4,4′-diamino-diphenylmethan, 1,2-Di-[(2-methyl-phenyl)-amino]-ethan, 1,2-Di-(phenylamino)-propan, (o-Tolyl)-biguanid, Di-[4-(1′,3′-dimethyl-bu tyl)-phenyl]amin, tert-octyliertes N-Phenyl-1-naphthylamin, Gemisch aus mono- und dialkylierten tert-Butyl/tert-Octyldiphenylaminen, 2,3-Dihydro-3,3-di- methyl-4H-1,4-benzothiazin, Phenothiazin, N-Allylphenothiazin.
Beispiele für weitere Antioxidantien:
Aliphatische oder aromatische Phosphite, Ester der Thiodipropionsäure oder der Thiodiessigsäure, oder Salze der Dithiocarbamid- oder Dithiophosphorsäure.
Aliphatische oder aromatische Phosphite, Ester der Thiodipropionsäure oder der Thiodiessigsäure, oder Salze der Dithiocarbamid- oder Dithiophosphorsäure.
Beispiele für Metall- Desaktivatoren, z. B. für Kupfer, sind:
Triazole, Benztriazole und deren Derivate, Tolutriazole und deren Derivate, 2-Mercaptobenzthiazol, 2-Mercapto benztriazol, 2,5-Dimercaptobenztriazol, 2,5-Dimercaptobenzthiazol, 5,5′-Methylen bisbenztriazol, 4,5,6,7-Tetrahydrobenztriazol, Salicyliden-propylendiamin, Salicylaminoguanidin und dessen Salze.
Triazole, Benztriazole und deren Derivate, Tolutriazole und deren Derivate, 2-Mercaptobenzthiazol, 2-Mercapto benztriazol, 2,5-Dimercaptobenztriazol, 2,5-Dimercaptobenzthiazol, 5,5′-Methylen bisbenztriazol, 4,5,6,7-Tetrahydrobenztriazol, Salicyliden-propylendiamin, Salicylaminoguanidin und dessen Salze.
Beispiele für Rost-Inhibitoren sind:
- a) Organische Säuren, ihre Ester, Metallsalze und Anhydride, z. B.: N-Oleoyl-sarcosin, Sorbitan-mono-oleat, Blei-naphthenat, Alkenylbernsteinsäure anhydrid, z. B. Dodecenylbernsteinsäure-anhydrid, Alkenylbernsteinsäure-Teilester und -Teilamide, 4-Nonylphenoxy-essigsäure.
- b) Stickstoffhaltige Verbindungen, z. B.:
- i. Primäre, sekundäre oder tertiäre aliphatische oder cycloaliphatische Amine und Amin- Salze von organischen und anorganischen Säuren, z. B. öllösliche Alkylammonium carboxylate.
- ii. Heterocyclische Verbindungen, z. B.: Substituierte Imidazoline und Oxazoline.
- c) Phosphorhaltige Verbindungen, z. B.: Aminsalze von Phosphorsäurepartialestern oder Phosphonsäurepartialestern, Zinkdialkyl dithiophosphate.
- d) Schwefelhaltige Verbindungen, z. B.: Barium-dinonylnaphthalin-sulfonate, Calciumpetroleum-sulfonate.
Beispiele für Viskositätsindex-Verbesserer sind:
Polyacrylate, Polymethycrylate, Vinyl pyrrolidon/Methacrylat-Copolymere, Polyvinylpyrrolidone, Polybutene, Olefin-Co polymere, Styrol/Acrylat-Copolymere, Polyether.
Beispiele für Stockpunkterniedriger sind:
Polymethacrylat, alkylierte Naphthalinderivate.
Beispiele für Dispergiermittel/Tenside sind:
Polybutenylbernsteinsäureamide oder -imide, Polybutenylphosphonsäurederivate, basische Magnesium-, Calcium- und Bariumsulfonate und -phenolate.
Beispiele für Verschleißschutz-Additive sind:
Schwefel und/oder Phosphor und/oder Halogen enthaltende Verbindungen, wie geschwefelte pflanzliche Öle, Zinkdialkyl dithiophosphate, Tritolylphosphat, chlorierte Paraffine, Alkyl- und Aryldi- und tri-sulfide, Triphenylphosphorothionate, Diethanolaminomethyltolyltriazol, Di(2-ethyl hexyl)aminomethyltolyltriazol.
Polyacrylate, Polymethycrylate, Vinyl pyrrolidon/Methacrylat-Copolymere, Polyvinylpyrrolidone, Polybutene, Olefin-Co polymere, Styrol/Acrylat-Copolymere, Polyether.
Beispiele für Stockpunkterniedriger sind:
Polymethacrylat, alkylierte Naphthalinderivate.
Beispiele für Dispergiermittel/Tenside sind:
Polybutenylbernsteinsäureamide oder -imide, Polybutenylphosphonsäurederivate, basische Magnesium-, Calcium- und Bariumsulfonate und -phenolate.
Beispiele für Verschleißschutz-Additive sind:
Schwefel und/oder Phosphor und/oder Halogen enthaltende Verbindungen, wie geschwefelte pflanzliche Öle, Zinkdialkyl dithiophosphate, Tritolylphosphat, chlorierte Paraffine, Alkyl- und Aryldi- und tri-sulfide, Triphenylphosphorothionate, Diethanolaminomethyltolyltriazol, Di(2-ethyl hexyl)aminomethyltolyltriazol.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung von Verbindungen der Formel I
zum Stabilisieren von gegen oxidativen, thermischen und/oder actinischen Abbau
empfindlichem organischen Material, insbesondere von natürlichen oder
(halb)synthetischen Polymeren oder von funktionellen Flüssigkeiten, vor allem von
thermoplastischen Polymeren oder Elastomeren und von Schmierstoffen. Die
Verbindungen wirken beispielsweise besonders gut als Antioxidantien in funktionellen
Flüssigkeiten, wie oben erwähnt.
Bevorzugte Verbindungen der Formel I führen zu bevorzugten Zusammensetzungen.
Die Erfindung betrifft auch Zusammensetzungen enthaltend
- A) ein gegen lichtinduzierten, thermischen oder/und oxidativen Abbau empfindliches organisches Material, insbesondere ein natürliches, halbsynthetisches oder synthetisches Polymer oder eine funktionelle Flüssigkeit und
- B) mindestens eine Verbindung der Formel I.
Bevorzugt sind Zusammensetzungen, worin das organische Material ein synthetisches
Polymer, insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff oder ein Elastomer, oder ein
Schmierstoff oder eine Hydraulikflüssigkeit ist.
Entsprechend der Eignung der Verbindungen der Formel I als Stabilisatoren betrifft die
Erfindung auch die Verwendung von Verbindungen der Formel I zum Stabilisieren von
gegen oxidativen, thermischen und/oder actinischen Abbau empfindlichem organischen
Material, bevorzugt von natürlichen, halbsynthetischen oder synthetischen Polymeren oder
von funktionellen Flüssigkeiten, insbesondere von thermoplastischen Polymeren,
Elastomeren, Schmierstoffen oder Hydraulikflüssigkeiten. Somit betrifft die Erfindung
auch ein Verfahren zum Stabilisieren von organischem Material, bevorzugt von
thermoplastischen Polymeren, Elastomeren oder funktionellen Flüssigkeiten, insbesondere
von Schmierstoffen gegen oxidativen, thermischen und/oder actinischen Abbau, dadurch
gekennzeichnet, daß man diesem Material als Stabilisatoren Verbindungen der Formel I
zusetzt bzw. auf dieses aufbringt.
Die Herstellung der Verbindungen der Formel I erfolgt z. B. in an sich bekannter Weise
durch Claisen Kondensation. Überraschend ist dabei die glatte Reaktion, obwohl das
Vorhandensein der beiden phenolischen Hydroxygruppen Komplikationen erwarten ließe
Die Umsetzung wird entweder in Lösungsmitteln wie Alkoholen, aliphatischen oder
aromatischen Kohlenwasserstoffen oder polaren, aprotischen Lösungsmitteln wie DMF
oder DMSO durchgeführt, oder direkt in der Schmelze des Ausgangsstoffs. Als Basen
können z. B. Alkalimetalle, deren Alkoholate und insbesondere deren Hydride verwendet
werden. Die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte kann zweckmäßig nach Ansäuren mit
Mineralsäuren, z. B. Schwefelsäure erfolgen.
Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der
Formel I nach Anspruch 1 durch Claisen Kondensation, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Ester der Formel II in Gegenwart einer Base mit sich selbst kondensiert wird. Bevorzugt
führt man die Reaktion in einem Lösungsmittel aus einer der Gruppen der aliphatischen
oder aromatischen Kohlenwasserstoffe, der Ether oder der polaren aprotischen
Lösungsmittel durch.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter, ohne sie jedoch zu beschränken.
Teile- und Prozentangaben beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
50 g (0,2 mol) Methyl-3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionat werden in 50 ml
Dimethylsulfoxid und 50 ml Toluol gelöst. Nach Abdestillieren von 30 ml des
Lösungsmittelgemisches (vorwiegend Toluol) wird auf 5°C abgekühlt. Unter Kühlung
(<5°C) werden 17,6 g (0,44 mol) NaH (60% Dispersion in Öl) in 3 Portionen zugegeben,
wobei jeweils das Abklingen der Gasentwicklung abgewartet wird. Nach 41 h Rühren bei
Raumtemperatur unter Feuchtigkeitsausschluß werden 150 ml Toluol und vorsichtig unter
Kühlung 45 ml konz. Salzsäure zugegeben. Die organische Phase wird abgetrennt und die
wäßrige Phase mit 30 ml Toluol extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden
mit Wasser gewaschen, filtriert und eingedampft. Der Rückstand wird 2 h in 100 ml
Methanol mit 0,5 ml konz. Schwefelsäure gekocht, abgekühlt und 0,5 h mit 1 g
Natriumbicarbonat gerührt. Nach Filtrieren und Abziehen des Methanols werden durch
Umkristallisieren aus Toluol/Ligroin 23,2 g der Verbindung 1 (Tabelle 1) erhalten. Smp.
109-111°C.
Analog zu Beispiel 1 wird Methyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat zur
Verbindung 2 umgesetzt (Tabelle 1).
Die in Tabelle 2 angegebenen Additive werden in 40 ml Hexan/Isopropanol (1 : 1) gelöst.
Die Lösung wird unter kräftigem Rühren zu einer Dispersion von 100 g ABS in 600 ml
Wasser gegeben. Nach ca. 1 Minute ist die Lösung vom ABS absorbiert. Das ABS-Pulver
wird abgesaugt und während 40 Stunden bei 40°C im Vakuum getrocknet. Dem trockenen
Pulver werden 2% Titandioxid (Pigment) und 1% Ethylen-bis-stearinsäureamid
(Gleitmittel) zugegeben. Die Mischung wird anschließend während 4 Minuten auf einem
Zweiwalzenstuhl bei 180°C compoundiert. Aus dem Walzfell wird bei 175°C eine Platte
von 0,8 mm Dicke gepreßt, aus welcher Prüflinge von 45×17 mm ausgestanzt werden.
Die Prüfung auf Wirksamkeit der zugesetzten Additive wird durch Hitzealterung in einem
Umluftofen bei 180°C vorgenommen. Als Kriterium dient die Farbentwicklung nach
45 Minuten Prüfdauer. Die Farbintensität wird über den Yellowness Index nach ASTM D
1925-70 bestimmt. Die Ergebnisse und die eingesetzten Additive sind in Tabelle 2
dargestellt. Höhere Zahlen bedeuten intensivere Gelbfärbung. Die Versuche zeigen, daß
die Gelbfärbung durch die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I wirksam
vermindert wird.
Claims (14)
1. Verbindungen der Formel I
worin
R₁ Wasserstoff, C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloylkyl oder Phenyl ist,
R₂ C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloylkyl oder Phenyl ist,
R₃ C₁-C₁₈-Alkyl, durch -O- oder -S- unterbrochenes C₂-C₁₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloylkyl oder Phenyl-C₁-C₄-alkyl ist.
R₁ Wasserstoff, C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloylkyl oder Phenyl ist,
R₂ C₁-C₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloylkyl oder Phenyl ist,
R₃ C₁-C₁₈-Alkyl, durch -O- oder -S- unterbrochenes C₂-C₁₈-Alkyl, C₅-C₇-Cycloylkyl oder Phenyl-C₁-C₄-alkyl ist.
2. Verbindungen der Formel I, worin R₁ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl ist und
R₂ C₁-C₄-Alkyl ist.
3. Zusammensetzungen enthaltend
- A) ein gegen lichtinduzierten, thermischen oder/und oxidativen Abbau empfindliches organisches Material und
- B) mindestens eine Verbindung der Formel I gemäß Anspruch 1.
4. Zusammensetzungen nach Anspruch 3, worin das organische Material ein natürliches,
halbsynthetisches oder synthetisches Polymer oder eine funktionelle Flüssigkeit ist.
5. Zusammensetzungen nach Anspruch 3, worin das organische Material ein synthetisches
Polymer, insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff oder ein Elastomer ist.
6. Zusammensetzungen nach Anspruch 3, worin das organische Material ein Schmierstoff
oder eine Hydraulikflüssigkeit ist.
7. Verwendung von Verbindungen der Formel I gemäß Anspruch 1 zum Stabilisieren von
gegen oxidativen, thermischen und/oder actinischen Abbau empfindlichem organischem
Material.
8. Verwendung nach Anspruch 7 zum Stabilisieren von natürlichen, halbsynthetischen
oder synthetischen Polymeren oder von funktionellen Flüssigkeiten.
9. Verwendung nach Anspruch 7 zum Stabilisieren von thermoplastischen Polymeren oder
Elastomeren.
10. Verwendung nach Anspruch 7 zum Stabilisieren von Schmierstoffen oder
Hydraulikflüssigkeiten.
11. Verfahren zum Stabilisieren von organischem Material gegen oxidativen, thermischen
und/oder actinischen Abbau, dadurch gekennzeichnet, daß man diesem Material als
Stabilisatoren Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1 zusetzt bzw. auf dieses
aufbringt.
12. Verfahren nach Anspruch 11 zum Stabilisieren von thermoplastischen Polymeren,
Elastomeren oder funktionellen Flüssigkeiten, insbesondere von Schmierstoffen.
13. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1 durch
Claisen Kondensation, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ester der Formel II
in Gegenwart einer Base mit sich selbst kondensiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in einem
Lösungsmittel aus einer der Gruppen der aliphatischen oder aromatischen
Kohlenwasserstoffe, der Ether oder der polaren aprotischen Lösungsmittel durchgeführt
wird.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19914103741 DE4103741A1 (de) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Neue (beta)-ketoester mit sterisch gehinderten phenolgruppen |
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DE19914103741 DE4103741A1 (de) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Neue (beta)-ketoester mit sterisch gehinderten phenolgruppen |
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DE4103741A1 true DE4103741A1 (de) | 1991-08-14 |
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ID=6424580
Family Applications (1)
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DE19914103741 Withdrawn DE4103741A1 (de) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Neue (beta)-ketoester mit sterisch gehinderten phenolgruppen |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE4103741A1 (de) |
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1991
- 1991-02-07 DE DE19914103741 patent/DE4103741A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
8130 | Withdrawal |