JP3065742B2 - 耐候性の改善された高分子材料組成物 - Google Patents
耐候性の改善された高分子材料組成物Info
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Description
分子材料組成物に関し、詳しくは、特定の2−ヒドロキ
シフェニルベンゾトリアゾール化合物を添加することに
よって、長期間に渡って耐候性の改善された高分子材料
組成物に関する。
チレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、スチレン系樹
脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル等の高分子材料
は、光の作用により劣化し、変色あるいは機械的強度の
低下等を引き起こし、長期の使用に耐えないことが知ら
れている。
に、従来から種々の光安定剤が用いられている。これら
の光安定剤としては、ヒンダードアミン系の光安定剤、
ベンゾフェノン系またはベンゾトリアゾール系の紫外線
吸収剤が主として用いられており、特に、2−ヒドロキ
シフェニルベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤は、そ
の安定化効果が大きく、広く用いられている。
トリアゾール系の化合物は、それ自身の耐熱性に劣り、
高分子材料の加工中あるいは高温下での使用時に揮散し
たり、あるいは水、有機溶媒に抽出され易い欠点を有し
ており、実用上不満足なものであった。
状に鑑み、新規なタイプの光安定剤を得るために鋭意検
討を重ねた結果、特定のベンゾトリアゾ─ル化合物が耐
熱性に優れ、苛酷な加工条件下においても合成樹脂等の
高分子材料に長期の耐候性を付与しえることを見出し本
発明に到達した。
に、下記化2(化1と同じ)の一般式(I)で表される
ベンゾトリアゾール化合物0.001〜5重量部を添加
してなる、耐候性の改善された高分子材料組成物を提供
するものである。
子材料組成物について詳述する。
示されるアルキル基としては、例えば、メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、イ
ソブチル、第三ブチル、アミル、イソアミル、第三アミ
ル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、第三オクチル、ノ
ニル、デシル、ドデシル、ウンデシル、ベンジル、α−
メチルベンジル、α,α−ジメチルベンジルなどが挙げ
られる。R4、R5及びR6で示されるアリール基としては、
フェニル、トリル、キシリル、ブチルフェニル、ナフチ
ル、ビフェニルなどが挙げられる。また、R4、R5が互い
に結合してN原子と共に環を形成した場合としては、例
えばN原子、R4及びR5が、ピペリジリノ基、モルホリノ
基などを形成した場合が挙げられる。また、Xで示され
るハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素
などが挙げられる。
化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
えば、塩化シアヌルと2−(2’−ヒドロキシ−3’−
アミノフェニル)ベンゾトリアゾール化合物との脱塩酸
反応で容易に製造することができる。塩化シアヌルに対
する置換基の数は、温度条件によって容易に調節するこ
とができ、後でアルコール類やアミン類で未反応の塩素
を置換することができる。
法を、以下の〔合成例1〕〜〔合成例3〕に示すが、こ
の方法に限られるものではない。
−ヒドロキシ−3’−(2H−ベンゾトリアゾール−
2”−イル)−5’−第三オクチルフェニルアミノ〕−
1,3,5−トリアジンの合成(化13の化合物No.
11) 塩化シアヌル915mgを芳香族系炭化水素12.3g
に溶解し、それに2−(2’−ヒドロキシ−3’−アミ
ノ−5’−第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール
5.04gおよび無水炭酸ナトリウム1.54gを加
え、170℃で6時間攪拌した。その後80℃まで冷却
し、水40mlを加え、水層を5N塩酸で中和し、30
分間攪拌した。更に室温まで冷却し、生成した結晶をろ
過、水洗した。この結晶をトルエン/シクロヘキサン混
合溶媒から再結晶し、融点313.5℃の淡黄色粉末
(生成物)3.8gを得た。
m-1、1608cm-1、1572cm-1および800c
m-1に吸収が観察された。また、UV測定の結果、(λ
max =325nm,ε=67600)、(λmax =27
4nm,ε=72800)の2つの吸収が観察された。
更に、プロトンNMR測定の結果、0.88ppm(2
7H)、1.54ppm(18H)、1.93ppm
(6H)、7.29−8.11ppm(15H)、8.
84ppm(3H)、11.52ppm(3H)であ
り、生成物が目的物であることを確認した。
ロキシ−3’−(2H−ベンゾトリアゾール−2”−イ
ル)−5’−第三オクチルフェニルアミノ〕−6−クロ
ロ−1,3,5−トリアジンの合成(化10の化合物N
o.8) 塩化シアヌル1.317gをトルエン81.84gに溶
解し、それに2−(2’−ヒドロキシ−3’−アミノ−
5’−第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール4.
835gおよび無水炭酸ナトリウム1.50gを加え、
70℃で7時間反応した。室温まで冷却し、水洗を3回
行ない、生成した結晶をろ過、水洗した。この結晶をベ
ンゼン/シクロヘキサン混合溶媒から再結晶し、融点2
46.9℃の淡黄色粉末(生成物)3.65gを得た。
m-1、1610cm-1、1540cm-1および790c
m-1に吸収が観察された。また、UV測定の結果、(λ
max =322nm,ε=46200)、(λmax =28
7nm,ε=43900)の2つの吸収が観察された。
更に、プロトンNMR測定の結果、0.84ppm(1
8H)、1.50ppm(12H)、1.88ppm
(4H)、7.19−8.16ppm(10H)、8.
63ppm(2H)、11.56ppm(2H)であ
り、生成物が目的物であることを確認した。
ロキシ−3’−(2H−ベンゾトリアゾール−2”−イ
ル)−5’−第三オクチルフェニルアミノ〕−6−〔ジ
(2’−エチルヘキシル)アミノ〕−1,3,5−トリ
アジンの合成(化6の化合物No.4) 塩化シアヌル5gをアセトン23gに溶解し、−5℃以
下に冷却した。ここに、2−エチルヘキシルアミン6.
61gを10分間かけて滴下し、更に無水炭酸ナトリウ
ム1.44gを加えた。系内を−5℃以下に保ちながら
3時間反応させた。その後室温として、水50mlを加
え、クロロホルム20mlで3回抽出した。この抽出操
作により得られたクロロホルム抽出液を20mlの1N
水酸化ナトリウム水溶液で洗浄後、無水硫酸ナトリウム
で乾燥した。減圧下溶媒を留去し、無色液体を10.3
4g得た。
クロロ−6−ジ(2−エチルヘキシル)アミノ−1,
3,5−トリアジン〕2.59gを芳香族炭化水素系溶
媒21.3gに溶解し、2−(2’−ヒドロキシ−3’
−アミノ−5’−第三オクチルフェニル)ベンゾトリア
ゾール4.51gおよび無水炭酸ナトリウム1.39g
を加え、窒素雰囲気下、170℃で9時間反応させた。
その後室温で水洗し、油層を無水硫酸ナトリウムで乾燥
した。減圧下溶媒を留去し、粗生成物をn−ブチルアル
コール/イソプロピルアルコールから再結晶し、融点1
80.8℃の淡黄色粉状晶(生成物)5.44gを得
た。
m-1、1610cm-1、1580cm-1および800c
m-1に吸収が観察された。また、UV測定の結果、(λ
max =326nm,ε=44500)、(λmax =27
4nm,ε=53100)の2つの吸収が観察された。
更に、プロトンNMR測定の結果、0.86−1.91
ppm(64H)、3.77ppm(4H)、7.30
−8.21ppm(10H)、8.75ppm(2
H)、11.61ppm(2H)であり、生成物が目的
物であることを確認した。
に、上記一般式(I)で表されるベンゾトリアゾール化
合物を光安定剤として添加するものであり、その添加量
は、高分子材料100重量部に対して、0.001〜5
重量部、好ましくは0.01〜3重量部である。
分子材料としては、例えば、高密度、低密度または直鎖
状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−
1、ポリ−3−メチルペンテン等のα−オレフィン重合
体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プ
ロピレン共重合体等のポリオレフィン及びこれらの共重
合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポ
リエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリ
デン、塩化ゴム、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩
化ビニル−エチレン共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリ
デン共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン−酢酸ビニ
ル三元共重合体、塩化ビニル−アクリル酸エステル共重
合体、塩化ビニル−マレイン酸エステル共重合体、塩化
ビニル−シクロヘキシルマレイミド共重合体、塩化ビニ
ル−シクロヘキシルマレイミド共重合体等の含ハロゲン
樹脂、石油樹脂、クマロン樹脂、ポリスチレン、ポリ酢
酸ビニル、アクリル樹脂、スチレン及び/又はα−メチ
ルスチレンと他の単量体(例えば、無水マレイン酸、フ
ェニルマレイミド、メタクリル酸メチル、ブタジエン、
アクリロニトリル等)との共重合体(例えば、AS樹
脂、ABS樹脂、MBS樹脂、耐熱ABS樹脂等)、ポ
リメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリエチレ
ンテレフタレート及びポリテトラメチレンテレフタレー
ト等の直鎖ポリエステル、ポリフェニレンオキサイド、
ポリカプロラクタム及びポリヘキサメチレンアジパミド
等のポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、
ポリフェニレンサルファイド、ポリウレタン、繊維素系
樹脂等の熱可塑性合成樹脂及びこれらのブレンド物、あ
るいはフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂
を挙げることができる。更に、イソプレンゴム、ブタジ
エンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、
スチレン−ブタジエン共重合ゴム等のエラストマーであ
っても良い。
式(I)で表される化合物と共に、他の汎用の抗酸化
剤、安定剤等の添加剤を併用することができる。
しては、フェノール系、硫黄系、ホスファイト系等の抗
酸化剤、ヒンダードアミン系の光安定剤が挙げられる。
ば、2,6−ジ第三ブチル−p−クレゾール、2,6−
ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステア
リル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)−プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ第三
ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、チオ
ジエチレングリコールビス〔(3,5−ジ第三ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−
ヘキサメチレンビス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサ
メチレンビス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキ
シフェニル)プロピオン酸アミド〕、4,4’−チオビ
ス(6−第三ブチル−m−クレゾール) 、2,2’−メ
チレンビス(4−メチル−6−第三ブチルフェノー
ル)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−第三
ブチルフェノール)、ビス〔3,3−ビス(4−ヒドロ
キシ−3−第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕
グリコールエステル、4,4’−ブチリデンビス(6−
第三ブチル−m−クレゾール)、2,2’−エチリデン
ビス(4,6−ジ第三ブチルフェノール)、2,2’−
エチリデンビス(4−第二ブチル−6−第三ブチルフェ
ノール) 、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒド
ロキシ−5−第三ブチルフェニル)ブタン、ビス〔2−
第三ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−
第三ブチル−5−メチルベンジル)フェニル〕テレフタ
レート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−
ヒドロキシ−4−第三ブチルベンジル)イソシアヌレー
ト、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−
ヒドルキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−
トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジ
ル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−
トリス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、
テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ第三ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2
−第三ブチル−4−メチル−6−(2−アクリロイルオ
キシ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル) フェノー
ル、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{(3−第
三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロ
ピオニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラ
オキサスピロ〔5. 5〕ウンデカン、トリエチレングリ
コールビス〔(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−
メチルフェニル)プロピオネート〕等が挙げられる。
ば、チオジプロピオン酸ジラウリル、ジミリスチル、ジ
ステアリル等のジアルキルチオジプロピオネート類及び
ペンタエリスリトールテトラ(β−ドデシルメルカプト
プロピオネート)等のポリオールのβ−アルキルメルカ
プトプロピオン酸エステル類が挙げられる。
は、例えば、トリスノニルフェニルホスファイト、トリ
ス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、ト
リス〔2−第三ブチル−4−(3−第三ブチル−4−ヒ
ドロキシ−5−メチルフェニルチオ)−5−メチルフェ
ニル〕ホスファイト、トリデシルホスファイト、オクチ
ルジフェニルホスファイト、ジ(デシル)モノフェニル
ホスファイト、ジ(トリデシル)ペンタエリスリトール
ジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジ
ホスファイト、ジ (ノニルフェニル)ペンタエリスリト
ールジホスファイト、ビス(2,4−ジ第三ブチルフェ
ニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス
(2,6−ジ第三ブチル−4−メチルフェニル)ペンタ
エリスリトールジホスファイト、テトラ(トリデシル)
イソプロピリデンジフェノールジホスファイト、テトラ
(トリデシル)−4,4’−n−ブチリデンビス(2−
第三ブチル−5−メチルフェノール) ジホスファイト、
ヘキサ(トリデシル)−1,1,3−トリス(2−メチ
ル−4−ヒドロキシ−5−第三ブチルフェニル)ブタン
トリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ第三ブチル
フェニル)ビフェニレンジホスホナイト、9,10−ジ
ハイドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン
−10−オキサイド等が挙げられる。
しては、例えば、2,2,6,6−テトラメチル−4−
ピペリジルベンゾエート、N−(2,2,6,6−テト
ラメチル−4−ピペリジル)ドデシルコハク酸イミド、
1−〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオニルオキシエチル〕−2,2,6,6−テ
トラメチル−4−ピペリジル−(3,5−ジ第三ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ビス
(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セ
バケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−
4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,
6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−ブチル−2
−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
マロネート、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラ
メチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン、テ
トラ(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジ
ル)ブタンテトラカルボキシレート、テトラ(1,2,
2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ブタンテ
トラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6−テトラ
メチル−4−ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテ
トラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペ
ンタメチル−4−ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタ
ンテトラカルボキシレート、3,9−ビス〔1,1−ジ
メチル−2−{トリス(2,2,6,6−テトラメチル
−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカル
ボニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラオ
キサスピロ〔5.5〕ウンデカン、3,9−ビス〔1,
1−ジメチル−2−{トリス(1,2,2,6,6−ペ
ンタメチル−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)
ブチルカルボニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10
−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、1,5,
8,12−テトラキス〔4,6−ビス{N−(2,2,
6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミ
ノ}−1,3,5−トリアジン−2−イル〕−1,5,
8,12−テトラアザドデカン、1−(2−ヒドロキシ
エチル)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリ
ジノール/コハク酸ジメチル縮合物、2−第三オクチル
アミノ−4,6−ジクロロ−s−トリアジン/N,N’
−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジ
ル)ヘキサメチレンジアミン縮合物、N,N’−ビス
(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘ
キサメチレンジアミン/ジブロモエタン縮合物等が挙げ
られる。
組成物には、重金属不活性化剤、造核剤、金属石けん、
有機錫化合物、可塑剤、エポキシ化合物、発泡剤、帯電
防止剤、難燃剤、滑剤、加工助剤等を包含させることが
できる。
分子材料の耐候性を改善する効果に優れるばかりでな
く、それ自身高度の耐熱性を有するため、汎用プラスチ
ックのみならず、各種エンジニアリングプラスチック用
の光安定剤としても有用である。
用資材、自動車用塗料等の、長期間に渡って高度の耐候
性が要求される用途にも好適に用いることができ、例え
ば、フィルム、繊維、テープ、シート、各種成型材料、
塗料、ラッカー用結合剤、接着剤、パテ及び写真材料に
おける基材等に用いることができる。
明する。しかしながら、本発明は、以下の実施例によっ
て制限を受けるものではない。
トを作成した。次いで、250℃で射出成形して、厚さ
2mmの試験片を作成し、この試験片を用いて、83℃の
サンシャインウェザオメーター(雨あり)による耐候性
試験を行った。オリジナルの試験片及び1500時間老
化後の試験片の光沢度を測定して残率を求め、また、オ
リジナルの試験片及び480時間老化後の試験片の色差
を求めた。尚、比較例に用いた比較化合物1、2を化1
4、化15に各々示した。
ノールAポリカーボネート粉末に対し、0.30重量%
の試料化合物(表−2)を添加し、250℃で押し出し
加工してペレットを作成した。このペレットを320℃
で射出成型し、厚さ2.5mmの試験片を作成した。
線を照射し、ASTM 1925に従い、未照射の試験
片と2週間照射後の試験片について、その色差を求め
た。
重量部、ペンタエリスリトールテトラ(3,5−ジ第三
ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)0.
1重量部および試料化合物(表−3)1重量部を混合
し、300℃で溶融押し出しを行ない、45℃の冷却ド
ラム上でシートを作成した。次に90℃の温度で機械方
向に3.5倍の倍率で延伸し、軸方向に3.6倍延伸し
た後200℃で30秒熱固定し、厚さ0.125mmの
2軸延伸フィルムを作成した。
耐候性試験を行なった。試験は、フィルムのヘーズ値の
経時変化を測定して、ヘーズ値が初期値の2倍になるま
での時間を外挿法により求めることにより行った。
成し、次いで、260℃で射出成型して、厚さ1mmの試
験片を作成した。この試験片を用いて、83℃のサンシ
ャインウエザオメーター(雨なし)による耐候性試験を
行い、400時間照射後の色差を測定した。
ンゾトリアゾール化合物を用いた場合には、従来のベン
ゾトリアゾール化合物を用いた場合と比較して著しい効
果を示すことが明らかである。
工条件下においても長期の耐候性を有するものである。
Claims (1)
- 【請求項1】 高分子材料100重量部に、下記化1の
一般式(I)で表されるベンゾトリアゾール化合物0.
001〜5重量部を添加してなる、耐候性の改善された
高分子材料組成物。 【化1】
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JP3280122A JP3065742B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 耐候性の改善された高分子材料組成物 |
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JP3280122A JP3065742B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 耐候性の改善された高分子材料組成物 |
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JPH05117444A JPH05117444A (ja) | 1993-05-14 |
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JP3280122A Expired - Fee Related JP3065742B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 耐候性の改善された高分子材料組成物 |
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1991
- 1991-10-25 JP JP3280122A patent/JP3065742B2/ja not_active Expired - Fee Related
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