JP2021503456A - 安定化効果を有する化合物、当該化合物の製造方法、当該該安定化化合物を含む組成物、有機成分の安定化方法、及び安定化化合物の使用 - Google Patents
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Abstract
Description
A 芳香族残基、不飽和残基、飽和残基;
B O又はNH;
D 1〜12個の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖脂肪族残基;
R 少なくとも1つの立体障害基及び少なくとも1つのヒドロキシル基を有する残基;
b 0又は1;
x 0〜12;
y 1〜4;及び
z 1〜6。
aは1又は0;及び
cは0、1、2、3、又は4。
x 0又は1;
y 1又は2;及び
z 1、2、3又は4。
式IIa、IIb及びIIIの化合物において定義される変数A、B、D、R、b、x、y及びzの意味は、請求項1に記載の通りに生じる。
a)オレフィン又はジオレフィンのポリマー、例えば、ポリエチレン(LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE、MDE、HDPE及びUHMWPE)、メタロセンPE(m−PE)、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ−4−メチル−ペンテン−1、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリシクロオクテン、ポリアルキレン−一酸化炭素コポリマーなど、及び、統計コポリマー又はブロック構造のコポリマー、例えば、ポリプロピレン−ポリエチレン(EP)、EPM又はEPDM、エチレン−酢酸ビニル(EVA)、エチレンブチルアクリレートなどのエチレン−アクリル酸エステル、エチレン−アクリル酸及びそれらの塩(アイオノマー)など、及び、ターポリマー、例えば、エチレン−アクリル酸グリシジルアクリレートなど、グラフトポリマー、例えば、ポリプロピレンg−マレイン酸無水物、ポリプロピレンg−アクリル酸、及びポリエチレンg−アクリル酸など、
b)ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリビニルナフタレン、スチレンブタジエン(SB)、スチレンブタジエンスチレン(SBS)、スチレンエチレンブチレンスチレン(SEBS)、スチレンエチレンプロピレンスチレン、スチレンイソプレン、スチレンイソプレンスチレン(SIS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、アクリロニトリルスチレンアクリレート(ASA)、メタクリレートブタジエンスチレン(MBS)、メタクリレートアクリロニトリルブタジエンスチレン(MABS)、スチレンエチレンスチレンマレイン酸無水物ポリマー(対応するグラフトコポリマー、例えば、ブタジエン上のスチレン、SBS又はSEBS上のマレイン酸無水物などを含む)、
c)ハロゲン化物を含有するポリマー、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリクロロプレン、及びポリ塩化ビニリデン(PVDC)など、塩化ビニルと塩化ビニリデンのコポリマー、又は塩化ビニルと酢酸ビニルのコポリマー、塩素化ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど、
d)ポリアクリレートやポリメタクリレートなどの不飽和エステルのポリマー、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリブチルアクリレート、ポリラウリルアクリレート、ポリステアリルアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミドなど、コポリマー、例えば、ポリアクリロニトリル−ポリアルキルアクリレートなど、
e)不飽和アルコール及び誘導体のポリマー、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラールなど、
f)ポリアセタール、例えば、ポリオキシメチレン(POM)、又は例えばブタナールとのコポリマー、
g)ポリフェニレンオキシド、及び、ポリスチレン又はポリアミドとのブレンド、
h)環状エーテルのポリマー、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなど、
i)ヒドロキシ末端ポリエーテル又はポリエステルと、芳香族又は脂肪族イソシアネートとのポリウレタン、特に線状ポリウレタン、ポリウレア、
j)ポリアミド、例えばポリアミド−6、6.6、6.10、4.6、4.10、6.12、12.12、ポリアミド11、ポリアミド12、及び(部分)芳香族ポリアミド、例えば、ポリフタルアミド、例えば、テレフタル酸及び/又はイソフタル酸及び脂肪族ジアミンから製造されるもの、又は、アジピン酸若しくはセバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸と、1,4−又は1,3−ジアミノベンゼンなどの芳香族ジアミンとから製造されるもの、
k)ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリ(エーテル)ケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾール、ポリヒダントイン、
l)脂肪族若しくは芳香族ジカルボン酸とジオールのポリエステル、又は、ヒドロキシカルボン酸のポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリプロピレンテレフタレート、ポリ−1,4−ジメチロールシクロヘキサンテレフタレート、ポリヒドロキシベンゾエート、ポリヒドロキシナフタレート、ポリ乳酸、
m)ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート及びブレンド、例えばPC/ABS、PC/PBT、PC/PET/PBTなど、
n)セルロース誘導体、例えば、セルロースナイトレート、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレートなど、
о)非熱可塑性プラスチック又はデュロプラスチック(duroplastics)、
p)及び、上記ポリマーの2種以上からなる、混合物、組み合わせ、又はブレンド。
,N′−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサメチレンジアミド、N,N′−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサメチレンジアミド、N,N′−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサメチレンジアミド、N,N′−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヒドラジド、N,N′−ビス[2−(3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニルオキシ)エチル]オキサミド(ユニロイヤル社(Uniroyal)が販売するNaugard(商標)XL−1)など;アスコルビン酸(ビタミンC)。
a)無機難燃剤、例えば、Al(OH)3、Mg(OH)2、AlO(OH)、MgCO3、シート状シリケート、例えば、モンモリロナイト又はセピオライト、非修飾又は有機修飾複塩、例えばMg−Alシリケート、POSS(多面体オリゴマーシルセスキオキサン)化合物、ハンタイトハイドロマグネサイト又はハロイサイト、及び、Sb2O3、Sb2O5、MoO3、スズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛、
b)窒素を含有する防炎剤、例えば、メラミン、メレム、メラム、メロン、メラミン誘導体、メラミン縮合生成物又はメラミン塩、ベンゾグアナミン、ポリイソシアヌラート、アラントイン、ホスファセン、特にメラミンシアヌラート、メラミンホスフェート、ジメラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェート、メラミン金属ホスフェート、例えば、メラミンアルミニウムホスフェート、メラミンジンクホスフェート、メラミンマグネシウムホスフェート、及び、対応するピロホスフェート及びポリホスフェート、ポリ−[2,4−(ピペラジン−1,4−イル)−6−(モルフォリン−4−イル)−1,3,5−トリアジン]、アンモニウムホスフェート、メラミンボレート、メラミンヒドロブロミド、
c)ラジカル発生剤、例えば、アルコキシアミン、ヒドロキシルアミンエステル、アゾ化合物、ジクミル又はポリクミル、ヒドロキシイミド及びその誘導体、例えば、ヒドロキシイミドエステル又はヒドロキシイミドエーテル、
d)以下を含有する難燃剤、例えば赤リンなどのリン、レゾルシンジホスフェートなどのホスフェート、ビスフェノール−A−ジホスフェート及びそれらのオリゴマー、トリフェニルホスフェート、エチレンジアミンジホスフェート、次亜リン酸の塩などのホスフィネート、及び、アルキルホスフィネート塩などのそれらの誘導体、例えば、ジエチルホスフィネートアルミニウム、ジエチルホスフィネート亜鉛又はアルミニウムホスフィネート、アルミニウムホスファイト、アルミニウムホスホナート、ホスホナートエステル、メタンホスホン酸のオリゴマー及びポリマー誘導体、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスホリルフェナントレン−10−オキシド(DOPO)及びそれらの置換化合物、
e)塩素及び臭素をベースとするハロゲン化防炎剤、例えば、ポリ臭素化ジフェニルオキシド、例えば、デカブロモジフェニルオキシド、トリス(3−ブロモ−2,2−ビス(ブロモメチル)プロピル−ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート、テトラブロモフタル酸、1,2−ビス(トリブロモフェノキシ)エタン、ヘキサブロモシクロドデカン、臭素化ジフェニルエタン、トリス−(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌラート、エチレン−ビス−(テトラブロモフタルイミド)、テトラブロモ−ビスフェノールA、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリブタジエン又はポリスチレン、臭素化ポリブタジエンコポリマー、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化エポキシ樹脂、ポリペンタブロモベンジルアクリレート、Sb2O3及び/又はSb2O5と組み合わせてもよい、
f)ボレート、例えばジンクボレート又はカルシウムボレート、シリカのような担体材料上でもよい、
g)硫黄を含有する化合物、例えば、元素硫黄、ジスルフィド及びポリスルフィド、チウラムスルフィド、ジチオカルバメート、メルカプトベンズチアゾール及びスルフェンアミド、
h)抗ドリップ剤(anti-drip agents)、例えばポリテトラフルオロエチレン、
i)シリコンを含有する化合物、例えばポリフェニルシロキサン、
j)炭素修飾、例えば、カーボンナノチューブ(CNTs)、膨張黒鉛、又はグラフェン、
及び、これらの組み合わせ又は混合物。
方法:
アリル化合物又はビニル化合物又はマイケル受容体の変換は、好ましくは、第一の反応段階では、アルコール基をさらに含むチオール化合物と、触媒を用いて行われ、また、第二の反応段階では、立体障害フェノール基を含むエステル化合物とのアルコール基のエステル交換が行われる。チオール化合物としては、メルカプトエタノール、3−メルカプトプロパノール、2−メルカプトプロパノール、1−メルカプトブタノール及びチオグリセロールが特に好ましい。さらに好ましい方法は、立体障害フェノール基を含むチオプロピル化合物の変換であり、例えば以下である。
プラスチック、オイル及び油脂は、本発明による安定剤によって安定化され得る好ましい有機材料である。
本発明による安定剤は、まず、室温(RT)又は高温の撹拌装置を用いて、アルコール基をわずかに過剰に担持したチオール化合物と、以下のスキームで、好ましくは紫外線照射下で光触媒を添加しながら(方法A)、ラジカル開始剤を加熱しながら(方法B)、又は電子求引基(EWGs)については、好ましくは塩基を添加しながら(方法C)、アリル/ビニル化合物を適当な反応容器中で変換することによって準備される。
a)本発明による実施例Aの合成:
スキーム1によると、
20.88g(83.76mmol、1当量)のトリアリルイソシアヌラートを6.66g(85.24mmol、0.98当量)の2−メルカプトエタノールに、加熱した100mLのシュレンクフラスコ中で溶解する。反応混合物を、凍結−ポンプ−解凍法(freeze-pump-thaw method)を用いて2回脱気する。フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−ホスフィンオキシド(光開始剤)をスパチュラの先端の量追加した後、反応混合物に波長366nmのUV光を1時間照射する。この工程では、反応混合物の粘度の明らかな増加が30分後に観察できる。次いで、反応混合物を110℃に加熱し、0.1mlの2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)−ヘキサン(ラジカル開始剤)を添加する。2時間の反応時間の後、1mlの2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)−ヘキサンを再び加える。粘稠な淡黄色反応混合物を、17時間の反応時間の後に250mlの冷メタノール中に沈殿させる。高真空下での乾燥後、無色の粉末状物3.80gを得る。
a)本発明による実施例Aの適用試験
本発明による実施例Aを、表1に示される重量パーセントのポリプロピレン(Moplen HP 500N, Lyondell Basell Industries)に加工し、比較例として硫黄を含有する市販のフェノール系抗酸化剤(比較例2、Songnox 1035, Songwon)を実施した。本発明による実施例1は、比較例に関して比較可能な重量濃度を示す。本発明による実施例2は、フェノール性抗酸化基でのモル当量に従って計算された。
エイジングしたペレットのメルトボリュームフローレート(melt volume flow rate)をDIN EN ISO 1133-2:2011(2.16kg、230℃)に従って決定した。
本発明による実施例Aの適用試験に類似して、安定性の評価は、本発明による実施例と、230℃でエイジングせずにフィラーとしてタルカムを添加した表7の比較例とのOIT測定により行った。本明細書において、添加された安定剤の含有率は、ポリプロピレンの含有率に関する。
本発明による化合物Aをさらに0.3%の濃度で以下のポリマーに加工した。
D1:アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)
D2:ポリアミド−6
D3:30%のガラス繊維を含むポリアミド−6
D4:ポリブチレンテレフタレート
Claims (17)
- 変数Aが、zが請求項1で定められた意味を有するそれぞれz価のシアヌル酸残基;トリアジン残基;5〜36個の炭素原子を有する環状脂肪族炭化水素残基、特にシクロヘキシル;芳香族炭化水素残基、特にフェニル;及び、2〜36個の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖脂肪族炭化水素残基、を含む群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の化合物。
- 変数x、y及びzが、互いに独立して、それぞれ以下の意味を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
x 0又は1;
y 1又は2;及び
z 1、2、3、又は4。 - Dが−CH2−、又は1,2,3−プロピニル残基を含む群から選択されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物。
- Xがアルコラート、ハライド、トリフルオロメタンスルホネート、トシラート、メシラート、フルオロスルホネート、又はノナフラートであることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 一般式IIの化合物と、一般式IIIa又はIIIbのいずれか1つのチオールとの反応を、一般式IIの化合物の不飽和官能基に対して過剰のチオールを用いて行うことを特徴とする、請求項8又は9のいずれか一項に記載の方法。
- 安定化される少なくとも1つの有機成分と、請求項1〜7のいずれか一項に記載の少なくとも1つの化合物とを含むか、又はそれからなる組成物。
- 安定化される成分が、プラスチック、オイル、潤滑剤及び油脂類を含む群から選択されることを特徴とする、請求項11に記載の組成物。
- 安定化される少なくとも1つの成分が95.00〜99.99重量%、好ましくは97.00〜99.95重量%、特に好ましくは98.00〜99.90重量%と、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の少なくとも1つの化合物が〜5.00重量%、好ましくは0.05〜3.00重量%、特に好ましくは0.10〜2.00重量%と、を含むか、又はそれからなる、請求項11又は12に記載の組成物。 - さらに、UV吸収剤、光安定剤、安定剤、抗酸化剤、ヒドロキシルアミン、ベンゾフラン、金属不活性化剤、フィラー不活性化剤、オゾン化防止剤、核形成剤、衝撃強度向上剤、可塑剤、潤滑剤、レオロジー改質剤、チキソトロピー剤、鎖延長剤、加工助剤、離型助剤、難燃剤、顔料、染料、光学的増白剤、抗菌剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、カップリング剤、架橋剤、抗架橋剤、親水化剤、疎水化剤、接着剤、分散剤、分解添加剤、消泡剤、臭気トラップ、マーキング剤、防曇剤、フィラー及び強化剤を含む群から少なくとも1種の添加剤を選択することを特徴とする、請求項11〜13のいずれか一項に記載の組成物。
- 少なくとも1種の添加剤が、ホスファイト、ホスホニット、ヒドロキシルアミン、又はニトロンを含む群から選択されることを特徴とする、請求項11〜14のいずれか一項に記載の組成物。
- 特に酸化的、熱的又は活性線による分解若しくは損傷に関して、安定化される有機成分を安定化する方法であって、請求項1〜7のいずれか一項に記載の少なくとも1つの化合物を、安定化される有機成分と混合するか、又は安定化される有機成分に加工する、安定化される有機成分を安定化する方法。
- 酸化的、熱的又は活性線による分解若しくは損傷に関して有機材料を安定化するための請求項1〜7のいずれか一項に記載の化合物の使用。
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