JPH0240065B2 - - Google Patents

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JPH0240065B2
JPH0240065B2 JP62259425A JP25942587A JPH0240065B2 JP H0240065 B2 JPH0240065 B2 JP H0240065B2 JP 62259425 A JP62259425 A JP 62259425A JP 25942587 A JP25942587 A JP 25942587A JP H0240065 B2 JPH0240065 B2 JP H0240065B2
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JP
Japan
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carbon atoms
group
formula
compound
antioxidant
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JP62259425A
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JPS63126861A (ja
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Etsuchi Kurain Richaado
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Goodyear Tire and Rubber Co
Original Assignee
Goodyear Tire and Rubber Co
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Publication date
Application filed by Goodyear Tire and Rubber Co filed Critical Goodyear Tire and Rubber Co
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Publication of JPH0240065B2 publication Critical patent/JPH0240065B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13Phenols; Phenolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • C08K5/372Sulfides, e.g. R-(S)x-R'

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は芪芏なビス―プロピオネヌト及びその
補造法に関する。この化合物は有機材料に察する
酞化防止剀、特に酞化防止盞乗剀ずしお有甚な化
合物である。 プラスチツク、ゎム、最滑油などのような有機
材料は酞玠の存圚で酞化され、劣化する傟向があ
るこずはよく知られおいる。有機材料の酞化は、
有機材料に特城的な固有の性質を倱なわせる。劣
化を防止する芳点から、皮々の酞化防止剀が開発
されおきおいるが、これらの酞化防止剀はそれら
を加えた材料の所望の性質の劣化を完党に防止す
るこずができるずいうわけではない。こうしお、
重合䜓および他の有機材料の保護に有甚である新
芏な䞀局効果的な酞化防止剀系が絶えず探求され
おいる。 酞化防止剀の盞乗剀はこの分野で知られおい
る。たずえば、米囜特蚱第3492336号は、ポリオ
ルフむンの安定化においおプノヌル系酞化防止
剀ず䞀緒に䜿甚する、新芏なテトラ―アルキルチ
オ゚チルチオゞスクシネヌト化合物を開瀺しおい
る。 プノヌル、アミンおよびスルホンの盞剰混合
物からなる酞化防止剀組成物は、米囜特蚱第
3839210号に蚘茉されおいる。詳しくは、米囜特
蚱第3839210号は、酞化性有機材料、ずくに石油
䞭の油枣性プノヌル、油溶性アミンおよび長鎖
アルキルチオ゚チルスルホン化合物の混合物から
なる酞化防止剀組成物を開瀺しおいる。 米囜特蚱第3398116号においお、チオカルボン
酞チオ゚ヌテル゚ステルは制限された矀のプノ
ヌル系酞化防止剀ず組み合わせお、ポリヌアルフ
アヌオレフむンを酞化的劣化に察しお安定化する
ために䜿甚されおいる。この米囜特蚱第3398116
号においお、プノヌル系酞化防止剀のポリ―ア
ルフア―オレフむン系における酞化防止掻性は、
チオゞカルボン酞゚ステルず䞀緒に䜿甚するず
き、予期せざるほどに高いレベルに䞊昇するこず
が教瀺されおいる。 テルペンに基づく盞剰酞化防止剀系が米囜特蚱
第3491044号に開瀺されおおり、この特蚱におい
おチオゞプロピノン酞のロゞンアルコヌル゚ステ
ルがトリス―む゜ボルニルプノヌル酞化防止剀
ず組み合わされお、倩然および合成の重合䜓、ゎ
ム、最滑油および油などを安定化するために䜿甚
されおいる。 さらに、米囜特蚱第3758549号は盞剰剀ずしお
アルキルチオ―アルカン酞のポリアルカノヌル゚
ステルずプノヌル系酞化防止剀ずの組み合わせ
を開瀺し、そしお米囜特蚱第3666716号および同
第3505225号は盞剰剀ずしおゞプニルアミンお
よびプニルナフチルアミンの誘導䜓ずゞアルキ
ル3′―チオゞプロピオネヌトずの組み合わせ
を開瀺しおいる。 酞化防止剀の組み合わせを甚いる技術はすでに
工業的に実斜されおおり、そしおこのような酞化
防止剀の組み合わせはしばしば高床に有効であ
る。䞀局安定な有機組成物を埗るずいう芳点で
皮々の酞化防止剀が補造され、怜査された。その
結果、本発明の新芏な化合物をプノヌル系酞化
防止剀ず組み合わせお䜿甚するず、予期せざるほ
どに匷力な酞化防止効果が生ずるこずがわか぀
た。この分野においお前述の特蚱および他の文献
のいずれにも、本発明の実斜においお䜿甚する化
合物を開瀺しおいず、たた瀺唆さえしおいない。 本発明は、䞀般匏 匏䞭、は(1)炭玠原子を個〜20個有するアル
キル基からなる矀より遞ばれそしおR1は(1)炭
玠原子を個〜個有する盎鎖アルキレン基およ
び(2)(3)匏R5YR6匏䞭、R5およびR6は炭玠原子を
個〜個有するアルキレン基でありそしお
は酞玠又はむオりであるの基からなる矀より遞
ばれる。 の化合物に関する。 本発明はたた前蚘䞀般匏で衚わされる化合
物、合成法に関する。 本発明の化合物は、倚くが商業的に入手でき、
そしおそのあるものは特蚱の䞻題ずな぀おいるフ
゚ノヌル類ずしお知られおいる皮々の安定剀ず組
み合わせるず、新芏な性質を瀺す。 本発明の化合物の添加により改良される安定化
性質をも぀プノヌル系酞化防止剀の兞型的なも
のは、䞀般匏 匏䞭は炭玠原子を個〜個有するtert―ア
ルキル基、炭玠原子を個〜12個有するシクロア
ルキル基、たたは炭玠原子を個〜12個有するア
ラルキル基でありそしおR1およびR2は炭玠原
子を個〜12個有するアルキル基、炭玠原子を
個〜12個有するシクロアルキル基、たたは炭玠原
子を個〜12個有するアラルキル基である。 あるいは匏 匏䞭は炭玠原子を個〜個有するアルキリ
ゞン基、基――、たたは基――でありそし
おR1およびR2は炭玠原子を個〜12個有するア
ルキル基、炭玠原子を個〜12個有するシクロア
ルキル基、たたは炭玠原子を個〜12個有するア
ラルキル基であり、奜たしくはR1およびR2の少
なくずも䞀方は炭玠原子を個〜個有するtert
―アルキルであり、そしヒドロキシル基に察しお
オルト䜍眮にある。 あるいは匏 匏䞭はtert―ブチル基でありは〜の
敎数でありそしおは炭玠原子を個〜20個有
するアルキル基、炭玠原子を個〜個有するア
ルキレン基、各アルキレン基が炭玠原子を個〜
個有するチオゞアルキレン基、炭玠原子を個
〜個有する盎鎖たたは分枝鎖の炭化氎玠から誘
導された䟡の基、たたは炭玠原子を個〜個
有する盎鎖たたは分枝鎖の炭化氎玠から誘導され
た䟡の基である。 を有するプノヌル系化合物である。 本発明の化合物を酞化防止盞乗剀ずしお䜿甚す
る堎合その化合物ず䜵甚できる兞型的なプノヌ
ル系酞化防止剀は、次の通りである ―ゞ―tert―ブチル――メチルプノ
ヌル、 ―トリ―tert―ブチルプノヌル、
2′―メチレン―ビス――メチル――
tert―ブチルプノヌル、 2′―チオ―ビス――メチル――tert
―ブチルプノヌル、 4′―チオ―ビス――メチル――tert
―ブチルプノヌル、 4′―ブチリデン―ビス――tert―ブチ
ル――メチルプノヌル、 スチレン化プノヌル、 ブチル化オクチル化プノヌル、 ブチル化α―メチルスチレン化プノヌル、 スチレン化ブチル化―クレゟヌル、 4′―メチレンビス―ゞ―tert―ブ
チルプノヌル、 2′―メチレンビス〔―メチル――
―メチルシクロヘキシルプノヌル〕、 ―クレゟヌルおよびゞシクロペンタゞ゚ンの
ブチル化反応生成物、 テトラキス〔メチレン――ゞ―tert
―ブチル――ヒドロキシプニルプロピオネ
ヌト〕メタン、 ―トリメチル――トリス
―ゞ―tert―ブチル――ヒドロキシベ
ンゞルベンれン、 チオゞ゚チレンビス〔――ゞ―tert
―ブチル――ヒドロキシプニルプロピオネ
ヌト〕、 オクタデシル――ゞ―tert―ブチル
――ヒドロキシプニルプロピオネヌト。 本発明の化合物は、特城ある性質の぀ずし
お、珟圚有機材料の酞化防止剀ずしお䜿甚されお
いる倚数の化合物の効果を倧きく改良する胜力を
有する。こうしお、本発明の化合物はそれら自䜓
の資質によ぀お安定剀ずも考えうるが、これらの
性質は「盞剰剀」ずしお䞀局奜郜合に分類されう
るようなものであり、それら既知のプノヌル系
安定剀ず組み合わせるず、個々の成分の加えた性
質から予枬される安定性をはるかに超える皋床に
安定性を増加する胜力を瀺す。 䞀般匏で衚わされる化合物は酞化防止剀系の
10〜90を構成できるが、酞化防止剀系の最倧の
効果は、匏で衚わされる化合物をプノヌル系
化合物ず〜の間で倉化する比におい
お組み合わすずき、達成される。所定の組み合わ
せの最適な比は、それを加える有機材料に䟝存し
お倉化する。 本発明による酞化防止剀系は、該有機材料ぞ
皮々な方法で加えるこずができる。たずえば、そ
れは溶媒で垌釈した埌、あるいはそのたた盎接加
えるこずができる。本発明の酞化防止剀系の有機
材料ぞの添加は、前も぀お調補した混合物該フ
゚ノヌル系酞化防止剀ず本発明においお特定した
化合物を斜こすこずにより、あるいはこれらの
成分を個々に斜こすこずにより実斜できる。本発
明の酞化防止剀系ず、宀枩においお固䜓である、
暹脂、プラスチツクおよびゎムのような物質ずの
混合は、普通の装眮、たずえば、混合機、混緎機
および緎りロヌル機により容易に実斜できる。 本発明の酞化防止剀系の有機材料ぞの添加を、
有機材料100重量郚圓り0.1〜5.0重量郚の範囲に
おいお行うず、有機材料を劣化から効果的に保護
するこずが芋い出された。 前述のように、本発明による酞化防止剀系は、
䞀般匏で衚わされる新芏な化合物ず、既知のフ
゚ノヌル系酞化防止剀ずの組み合わせからなる。
本発明の酞化防止剀系は、皮以䞊の商業的酞化
防止剀を組み合わせるこずによ぀お補造されるほ
ずんどの普通の酞化防止剀系の酞化防止掻性より
もすぐれた酞化防止掻性を瀺す。 䞀般構造匏を有する本発明の新芏な化合物
は、匏――、、匏䞭は匏におい
お定矩した通りであるの化合物を―゚ポ
キシプロピルアクリレヌトたたはメタクリレヌ
トに加えるこずによ぀お補造される。次いで、
生成した―゚ポキシプロピル――チ
オプロピオネヌトを、匏HSR1SH、、匏
äž­R1は匏においお定矩した通りであるの化
合物ず反応させる。䞡方の反応は塩基で觊媒し、
そしお䞭間生成物を単離しないで連続的に実斜で
きる。反応に適圓な溶媒はアルコヌル、たずえ
ば、゚タノヌルたたは―プロパノヌルであり、
そしお䞡方の反応は10℃以䞋の枩床ず溶媒の沞点
ずの間の枩床で実斜できる。 次の実斜䟋により、本発明をさらに説明する。 実斜䟋  䞭間䜓の補造 反応噚に20.20.1モルのドデカンチオヌ
ルを入れ、そしお12.80.1モルの―
゚ポキシプロピルアクリレヌトおよび10滎のトリ
トンTriton メタノヌル䞭のベンゞル
トリメチルアンモニりムヒドロキシドの40溶液
の商暙暙ず50mlの―プロパノヌルずの溶液を
分間かけお加え、その間反応混合物の枩床は43
℃に䞊昇した。次いで混合物を呚囲枩床で時間
かきたぜた。反応生成物は―゚ポキシプロ
ピルドデシルチオプロピオネヌトであ぀た。 構造匏の化合物の補造 䞊の参考䟋に蚘茉するようにしお補造した
―゚ポキシプロピルドデシルチオプ
ロピオネヌトに、0.50.0075モルの氎酞化
カリりムを加えた。この氎酞化カリりムを溶解さ
せ、次いで4.70.05モルの―゚タン
ゞチオヌルをこの反応混合物に加えた。このゞチ
オヌルの添加埌、混合物から癜色固䜓が沈殿し
た。次いでこの混合物を時間かきたぜ、沈殿し
た固䜓を過した。生成物の収量は26.9であ぀
た。この生成物のNMRスペクトルは䞋蚘の構造
を有する―ゞヒドロキシ――ゞチア
デカメチレンビス〔―ドデシルチオプロピ
オネヌト〕であるこずを瀺した 融点65―68℃。収率理論倀の71。 実斜䟋  ―゚タンゞチオヌルの代わりに6.9の
―メルカプト゚チル゚ヌテルを甚いお実斜䟋
の手順を反埩し、26.3目的化合物ずしお
0.033モルの生成物を埗た。この生成物のNMR
スペクトルは䞋蚘構造を有する12―ゞヒドロ
キシ―10―ゞチア――オキサトリデカメチ
レンビス〔―ドデシルチオプロピオネヌ
ト〕であるこずを瀺した 融点62―64℃。 構造匏の化合物の詊隓 本発明の化合物および混合物の酞化防止掻性
を、酞玠吞収詊隓により枬定した。詊隓手順は、
Industrial and Engineering Chemistry
Vo1.43、456ペヌゞ1951、およびIndustrial
and Engineering Chemistry.Vo1.45、392ペヌゞ
1953に詳述されおいる皮類のものである。実
斜䟋およびからの各化合物の0.5郚およびブ
チル化オクチル化プノヌルの0.5郚の混合物を
SBR1006の100郚に加え、そしお酞玠吞収の枬定
を詊料に぀いお100℃で行぀た。さらに、本発明
の実斜䟋および27の各化合物およびブチル化オ
クチル化プノヌルを、100郚圓り0.5郚の濃床で
SBR1006に個々に加え、そしおこれらの詊料を
同じ方法で詊隓した。これらの詊隓から埗られた
デヌタを甚いお盞剰効果SEを蚈算した。こ
の量はG.ScottによりAtmospheric Oxidation
and AntioxidantsElsevier Publishing
Company1965の205ペヌゞにおいお、次の
ように定矩されおいる SE−×100 ここでは混合物の掻性に等しく、“”は成
分“”の掻性に等しく、そしお“”は成分
“”の掻性に等しい。 重量の酞玠を各詊料が吞収するのに芁する
時間時および蚈算したSE倀を、䞋衚に蚘
茉する。
【衚】 酞化防止剀が存圚しないず、SBR1006は
の酞玠を〜10時間で吞収しおしたう。 明らかなように、本発明の化合物は、珟圚工業
的に遞ばれおいる盞剰化合物であるよく知られた
盞剰剀DLTDPよりも、きわめお効果がある。 本発明の実斜䟋の化合物の远加の盞剰掻性
を、埪環熱空気炉詊隓により枬定した。この詊隓
手順は工業的に普通に甚いられおいるものであ
る。 実斜䟋からの生成物は単独で、および商業的
に入手できるプノヌル系酞化防止剀のテトラキ
ス〔メチレン――ゞ―tert―ブチル―
―ヒドロキシプニルプロピオネヌト〕メタ
ン以埌TMPMず呌ぶず組み合わせお、ポリ
プロピレン䞭で評䟡した。 詊隓の手順は、化合物を適圓な溶媒、たずえ
ば、トル゚ン䞭に溶解するこずからなる。この溶
液をProfox 6501ずしお知られおいる商業的に
入手できる未安定化ポリプロピレン䞊に、単独で
評䟡するずき0.10重量pphの濃床で、そしお
TMPMず組み合わせお評䟡するずき0.0050.05
重量郹pphの濃床で付着させた。この材料をヘン
シ゚ル配合機Henschel blenderですべおの
溶媒が蒞発しおしたうたで配合した。次いで、こ
の安定化した暹脂を適圓な射出成圢条件䞋で射出
成圢しおダンベル圢詊隓片を圢成した。 次いで、埗られた詊隓片を埪環熱空気炉内で
140℃においお䞉重反埩詊隓においお炉老化し、
毎日芳察した。認められた劣化の最初の城候は、
クレヌゞングである。砎損点は、曲げ、すなわ
ち、手による90゜より小さい角床の曲げに察する
脆化である。砎損時間は、぀の詊料の平均であ
る。 衚は実斜䟋の生成物に぀いおの、ポリプロ
ピレンの0.1重量pphの濃床における単独、および
ポリプロピレン䞭の0.05pphの実斜䟋の生成物お
よび0.05pphのTMPMの濃床におけるTMPMず
の組み合わせにおける詊隓デヌタである。さら
に、ゞステアリルチオゞプロピオネヌトを詊隓
し、前述の濃床においお、単独で、そしお
TMPMず組み合せお、評䟡した。ゞステアリル
チオゞプロピオネヌトは、Plastanox STDP
の名前で垂販されおいる商業的に入手できる盞剰
剀である。
【衚】 衚から明らかなように、本発明の実斜䟋の生
成物は、既知の商業的に受け入れられおいる盞剰
剀よりも倧きい盞剰掻性を瀺す。 埗られた詊隓デヌタから明らかなように、ここ
に開瀺した化合物は、既知のプノヌル系酞化防
止剀すなわち、ブチル化オクチル化プノヌ
ルず組み合わせたずき、SBR1006およびポリ
プロピレンの安定性を有意に高める。工業的甚途
は、既知のプノヌル系酞化防止剀ず䞀緒に䜿甚
するずきの、これらの芪芏な化合物の高い盞剰掻
性に照しお、容易に明らかずなる。本発明の化合
物を䜿甚するず、有機材料の所望の安定性を埗る
のに芁する高䟡なプノヌル系酞化防止剀の量
が、かなり枛少する。その䞊、これらの新芏な酞
化防止剀系を䜿甚するず、望たしくない発色およ
び倉色の圱響が軜枛されるであろう。 本発明を明らかにする目的である代衚的な態様
および现郚を瀺しおきたが、本発明の粟神および
範囲を逞脱しない範囲で皮々の倉曎および修正を
本発明に加えるこずができるこずは、圓業には明
らかであろう。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  匏 匏䞭、は(1)炭玠原子を個〜20個有するアル
    キル基からなる矀より遞ばれそしおR1は(1)炭
    玠原子を個〜個有する盎鎖アルキレン基およ
    び(2)匏R5YR6匏䞭、R5およびR6は炭玠原子を
    個〜個有するアルキレン基でありそしおは
    酞玠又はむオりであるの基からなる矀より遞ば
    れる。 の化合物。  R1は匏―CH2―CH2―の゚チレン基であり、
    そしおはドデシル基である特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の化合物。  ―ゞヒドロキシ――ゞチアデカ
    メチレンビス〔―ドデシルチオプロピオネ
    ヌト〕である特蚱請求の範囲第項蚘茉の化合
    物。  構造匏 匏䞭、は(1)炭玠原子を個〜20個有するアル
    キル基からなる矀より遞ばれそしおR1は(1)炭
    玠原子を個〜個有する盎鎖アルキレン基およ
    び(2)匏R5YR6匏䞭、R5およびR6は炭玠原子を
    個〜個有するアルキレン基でありそしおは
    酞玠又はむオりであるの基からなる矀より遞ば
    れる。 の化合物を補造するにあたり、䞀般匏 ―― 匏䞭、は(1)炭玠原子を個〜20個有するアル
    キル基からなる矀より遞ばれる。 の化合物を、―゚ポキシプロピルアクリレ
    ヌトず反応させお䞭間䜓の―゚ポキシプロ
    ピル ――チオプロピオネヌトを生成
    し、この䞭間䜓を匏 HSR1SH 匏䞭、R1は(1)炭玠原子を個〜個有する盎
    鎖アルキレン基および(2)匏R5YR6匏䞭、R5およ
    びR6は炭玠原子を個〜個有するアルキレン
    基であり、そしおは酞玠又はむオりであるの
    基からなる矀より遞ばれる。 の化合物ず反応させ、その際䞡反応を塩基で觊媒
    するこずを特城ずする前蚘匏の化合物の補
    造法。  ドデカンチオヌルを―゚ポキシプロピ
    ルアクリレヌトず呚囲枩床においお゚タノヌルた
    たは―プロパノヌル䞭で反応させ、この反応混
    合物に宀枩においお―゚タンゞチオヌルを
    加え、そしお生成物の―ゞヒドロキシ―
    ―ゞチアデカメチレンビス〔―ドデシ
    ルチオプロピオネヌト〕を単離する特蚱請求の
    範囲第項蚘茉の方法。
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