JPH10509758A - ポリマーを熱及び光安定化するために用いることができる立体障害環状アミン官能基を含有する新規なシリコーン化合物 - Google Patents

ポリマーを熱及び光安定化するために用いることができる立体障害環状アミン官能基を含有する新規なシリコーン化合物

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JPH10509758A
JPH10509758A JP8516616A JP51661696A JPH10509758A JP H10509758 A JPH10509758 A JP H10509758A JP 8516616 A JP8516616 A JP 8516616A JP 51661696 A JP51661696 A JP 51661696A JP H10509758 A JPH10509758 A JP H10509758A
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カーラー,フィリップ
マス,ジャンマニュ
ミニャニ,ジェラール
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ローヌプーラン シミ
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、分子当り下記式の官能性単位を少なくとも1個含むシロキシル単位を少なくとも3個有する線状、環状又は枝分れポリオルガノシロキサンに関する: 式中:・記号R1は、C1〜C4アルキルラジカル又はフェニルを表わし、Xは、ケイ素にSi−A−C結合(式中、Aは、炭素数の小さい純粋に炭化水素のラジカルである)によって結合される第二級又は第三級環状アミン官能基を含む。該環状アミン官能基は、ケイ素にSi−A−C結合(式中、Aは、メチレン、ジメチレン又はトリメチレンラジカルである)によって結合される立体障害ピペリジル官能基にすることができる。本発明は、なおその上に、特に光安定性を向上させるために、ポリマー中にかかるポリオルガノシロキサンを使用することに関する。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリマーを熱及び光安定化するために用いることができる立体障害環状 アミン官能基を含有する新規なシリコーン化合物 本発明は、第一の主題において、ケイ素原子にSi−A−C結合(式中、Aは 、炭素数の小さい純粋に炭化水素のラジカルである)によって結合される立体障 害環状アミン官能基を分子当り少なくとも1個含む新規なシリコーン化合物に関 し、本発明は、また、第一の主題において、分子当りケイ素原子にSi−A−C 結合(式中、Aは、炭素数の小さい純粋に炭化水素のラジカルである)によって 結合される立体障害環状アミン官能基を少なくとも1個及びケイ素にSi−C結 合によって結合される他の相溶化官能基を少なくとも1個含むシリコーン化合物 に関する。本発明は、加えて、第二の主題において、該シリコーン化合物を製造 する方法に関する。本発明は、その上に、第三の主題において、紫外(UV)線 、大気酸素及び熱の作用下での耐崩壊性を向上させるためにかかる化合物をポリ マーにおいて用いることに関する。 有機ポリマー、特にポリオレフィンやポリアルカジエンが、外部原因物質、特 に空気と太陽の紫外線との組み合わされた作用に曝される場合に、崩壊を受ける のは事実である。 この崩壊は、少量の安定剤をポリマー中に導入することによって制限されるの が普通である。 これらの対UV(anti−UV)安定剤の中で、立体障害環状アミン、特に 2,2,6,6−テトラメチルピペリジンは、今日最も有効なものの内の一つで ある。 しかし、実施において、これらの対UV安定剤を使用することに関する主要な 問題の内の一つは、ポリマー内での易動度を意味する効能と、安定化すべきポリ マーとの相容性が優れた高い分子質量の分子を採用することを意味する作用の耐 久性との間の良好な折衷を得ることである。 立体障害ピペリジル官能基を持っているポリオルガノシロキサンを用いるのが 有利であることが従来技術において提案された。この従来技術を例示するとして 挙げることができる文献の例は、下記の特許文献である:JP−A−01/09 6259、EP−A−0 338 393、EP−A−0 343 717、E P−A−0 358 190、EP−A−0 388 321及び、EP−A− 0 491 659。 しかし、出願人の会社が知る限りでは、従来技術の文献の中で、一方で各々の 立体障害環状アミン官能基がケイ素原子にSi−A−C結合(式中、Aは、炭素 数の小さい純粋に炭化水素のラジカルである)によって結合される構造を有し、 かつ他方でUV線、大気酸素及び熱の作用下でのポリマーの耐崩壊性を向上させ るために用いることができる性質を有するポリオルガノシロキサンを記載してい るものはない。 一層詳細に言うと、本発明は、第一の主題において、分子当り下記式の官能性 シロキシル単位を少なくとも1個含むシロキシル単位を少なくとも3個含むポリ オルガノシロキサンに関する: 式中: ・記号R1は、同じであり又は異なり、炭素原子1〜4を有する線状又は枝分れ アルキルラジカル及びフェニルから選ぶ一価炭化水素ラジカルを表わし; ・記号Xは、−A−Z式(式中: ・Aは、炭素原子1〜10を含有する二価の純粋に炭化水素のラジカルであり ; ・記号Zは、下記の一価基を表わす: −それの自由原子価が炭素原子によって保持され、この炭素原子は、Aが二 価のラジカルである場合に、ヒドロキシル基によって置換され、ここで、2つの 自由原子価が同じ炭素原子によって保持されず、 −炭素原子8〜30を含有する環状炭化水素鎖内に第二級又は第三級アミン を含有し、ここで、環窒素原子に対してα及びα’位に位置される2個の環炭素 原子は水素原子を保持しない) の一価基を表わし; ・aは0、1及び2から選ぶ数である。 ポリオルガノシロキサンは、更に下記式の他の官能単位を少なくとも1個有し てよい: 式中: ・記号R1は、(I)式に関して上に挙げたのと同じ意味を有し; ・記号Wは、下記から選ぶ相溶化官能基を有する一価基を表わし:炭素原子を4 個よりも多く有する線状又は枝分れアルキルラジカル;−R2−COO−R3式( 式中、R2は、炭素原子5〜20を有する線状又は枝分れアルキレンラジカルを 表わし、R3は、炭素原子1〜12を有する線状又は枝分れアルキルラジカルを 表わす)のラジカル;−R4−O−(R5−O)c−R6式(式中、R4は、炭素原 子3〜15を有する線状又は枝分れアルキレンラジカルを表わし、R5は、炭素 原子1〜3を有する線状又は枝分れアルキレンラジカルを表わし、cは、0〜1 0の数であり、R6は、水素原子、炭素原子1〜12を有する線状又は枝分れア ルキルラジカル或はアシルラジカル−CO−R7(式中、R7は、炭素原子1〜1 1を有する線状又は枝分れアルキルラジカルを表わす)を表わす)のラジカル; ・bは0、1及び2から選ぶ数である。 ポリオルガノシロキサンの可能な他のシロキシル単位は、下記式に一致する: 式中: ・記号R1は、(I)式に関して上に挙げたのと同じ意味を有し; ・dは0、1、2及び3から選ぶ数であり; ・eは0及び1から選ぶ数であり; ・d+eの合計は、多くて3に等しい。 (I)式のシロキシル単位は、2個よりも多くある場合に、同じになる又は異 なることができ;同じ注解が、また、(II)及び(III)式のシロキシル単 位にも当てはまる。 本明細書において、下記の用語: −「環状アミン官能基」とは、結合単位Aであって、それによりケイ素原子に結 合されるものを保有しない一価基Zを言う; −「相溶化官能基」とは、直接ケイ素原子に結合される(そしてこれより、この 場合に、Si−C結合を形成する)可能な一価基Wを言う; −「混合オルガノポリシロキサン(又はポリマー)」とは、同時にアミン官能基 と相溶化官能基とを保持するポリマーを言う ことは、理解されるものと思う。 記号a、b、d及びeの可能な値に関しては、また、発明に従うポリオルガノ シロキサンは、その結果、線状、環状、枝分れ(樹脂)構造又はこれらの構造の 混合物を有することができることが理解されなければならない。ポリマーが線状 である場合、それらは、適するならば、枝分れ[タイプ「T」(RSiO3/2) 及び/又はタイプ「Q」(SiO4/2)の単位]を50モル%まで有することが できる。 ポリオルガノシロキサンが樹脂である場合、それらは、少なくとも2つの異な るタイプのシロキシル単位、すなわち単位「M」(R3SiO1/2)及び/又は「 T」並びに適するならば、単位「D」(R2SiO2/2)からなり;単位「M」の 数と単位「Q」及び/又は「T」の数との比は、一般に4:1〜0.5:1であ り、単位「D」の数と単位「Q」及び/又は「T」の数との比は、一般に0〜1 00:1である。 (I)式並びに適するならば、(II)及び(III)式の単位の数は、発明 に従うポリオルガノシロキサンが下記を含有するようにするのが有利である: −アミン官能基少なくとも0.5モル%、好ましくは8〜90モル%及び適す るならば、 −相溶化官能基少なくとも0.5モル%、好ましくは8〜90モル%。示した モル%は、ケイ素原子100当りの官能基のモル数を表わす。 好適なR1ラジカルは下記である:メチル、エチル、n−プロピル、イソプロ ピル、n−ブチル;R1ラジカルの少なくとも80モル%は、メチルであるのが 一層好ましい。 好適な、結合単位A(すなわち、一価基X)を保有するアミン官能基Zは、下 記式の基から選ぶ: 式中: ・Aは、下記のラジカルから選ぶ炭素原子1〜10を有する二価のラジカルを表 わす: 式中、記号R11及びR12は、同じであり又は異なり、水素原子、炭素原子1〜3 を有する線状又は枝分れアルキルラジカル、フェニル及びベンジルから選び; *及びA2は、炭素原子2〜10を有する線状又は枝分れアルキレンラジカル( ここで、2つの自由原子価は同じ炭素原子によって保持されない)或は下記式の ラジカルを表わし: 式中、ケイ素原子に結合される自由原子価はR13によって保持され、ここで、記 号R13は、記号R14と同じになることができ、炭素原子2〜4を有する線状又は 枝分れアルキレンラジカルを表わし、記号R14は炭素原子1〜2を有する線状又 は枝分れアルキレンラジカルを表わし、gは0又は1に等しい数であり; ・R8は、水素原子及びヒドロキシル基から選び; ・R9ラジカルは、同じであり又は異なり、炭素原子1〜3を有する線状又は枝 分れアルキルラジカル、フェニル及びベンジルから選び; ・R10は、水素原子、炭素原子1〜12を有する線状又は枝分れアルキルラジカ ル、アルキルカルボニルラジカル(ここで、アルキルラジカルは、炭素原子1〜 8を有する線状又は枝分れラジカルである)、フェニルラジカル、ベンジルラジ カル及びラジカルO・から選び;並びに ・fは0及び1から選ぶ数であり; ・但し: *A=A1の時、記号R8は水素原子であり;及び *A=A2の時、記号R8はヒドロキシル基である。 一層好ましくは、一価基−A−Zは、(IV)式のものから選び、式中: ・Aは、下記のラジカルから選ぶ炭素原子1〜8を有する二価のラジカルを表わ す: *記号R11及びR12が、同じであり又は異なり、水素原子、メチル及びフェニ ルから選ぶA1; *A2は−(CH2h−(hは2〜6の数である)或は下記のラジカルを表わ し: ・R9ラジカルはメチルであり、R10ラジカルは水素原子又はメチルラジカルで あり;並びに ・fは1に等しい数である。 好適な随意の相溶化官能基Wは、下記から選ぶ:炭素原子5〜18を有する線 状又は枝分れアルキルラジカル;−R2−COO−R3式(式中、R2は、炭素原 子8〜12を有する線状又は枝分れアルキレンラジカルを表わし、R3は、炭素 原子1〜6を有する線状又は枝分れアルキルラジカルを表わす)のラジカル;− R4−O−(R5−O)c−R6式(式中、R4は、炭素原子3〜6を有する線状又 は枝分れアルキレンラジカルを表わし、R5は、炭素原子2〜3を有する線状又 は枝分れアルキレンラジカルを表わし、cは、0〜6の数であり、R6は、水素 原子、炭素原子1〜6を有する線状又は枝分れアルキルラジカル或はアシルラジ カル−CO−R7(式中、R7は、炭素原子1〜5を有する線状又は枝分れアルキ ルラジカルを表わす)を表わす)のラジカル。 相溶化官能基Wは、n−オクチル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリ デシル、及びメチル又はエチルデカメチレンカルボキシレートラジカルから選ぶ のが一層好ましい。 本発明は、第一の主題に関し、なお一層詳細には下記に関する: −下記の平均式の混合されても、線状でも、ランダムでも、交互でも又はブロ ックになってもよいポリジオルガノシロキサンコポリマー: 式中: ・記号R1、X及びWは、(I)及び(II)式に関して上に挙げた一般的な意 味を有し; ・記号Yは、R1、X、W及び水素原子から選ぶ一価ラジカルを表わし; ・mは0〜180の範囲の整数又は分数であり; ・nは0〜180の範囲の整数又は分数であり; ・pは0〜10の範囲の整数又は分数であり; ・qは0〜100の範囲の整数又は分数であり; ・但し: −mが0と異なるならば及び随意にnが0と異なるならば:m+n+p+qの 合計は5〜200の範囲内であり;100m/m+n+p+q+2の比≧0.5 ;及び100n/m+n+p+q+2の比≧0.5、この比は、先の比と同じで あり又は異なり; −m=0ならば及び随意にnが0と異なるならば:置換基Yの内の少なくとも 一つはXラジカルを表わし;m+n+p+qの合計は5〜100の範囲内であり ;及び100n/m+n+p+q+2の比≧0.5; −mが0と異なりかつn=0ならば:m+n+p+qの合計は5〜100の範 囲内であり;100m/m+n+p+q+2の比≧0.5;及び随意に置換基Y の内の少なくとも一つはWラジカルを表わし; −m=0かつn=0ならば:p+qの合計は5〜100の範囲内であり;置換 基Yの内の一つはXラジカルであり;及び随意に他の置換基YはWラジカルであ り; 及び下記の平均式のもの: 式中: ・記号R1、X及びWは、(I)及び(II)式に関して上に挙げた一般的な意 味を有し; ・rは1〜9の範囲の整数又は分数であり; ・sは0〜9の範囲の整数又は分数であり; ・tは0〜0.5の範囲の整数又は分数であり; ・uは0〜5の範囲の整数又は分数であり; ・r+s+t+uの合計は3〜10の範囲内である。 (V)式のポリマーであって、好適なもの(PL1と呼ぶポリマー)又は非常 に好適なもの(PL2と呼ぶポリマー)は、下記についてのものである: ・記号YはR1を表わし; ・mは1〜90の範囲の整数又は分数であり; ・nは0〜90の範囲の整数又は分数であり; ・pは0〜5の範囲の整数又は分数であり; ・qは0〜50の範囲の整数又は分数であり; ・m+n+p+qの合計は10〜100の範囲の整数又は分数であり; ・100m/m+n+p+q+2の比は8〜90の範囲内であり; ・但し、nが0と異なるならば、100n/m+n+p+q+2の比は8〜90 の範囲内であり、該比は、先の比と同じになり又は異なることができ; ・R1、X及びWラジカルは、同時に、それらの各々に関して上に挙げた好適な 定義(PL1ポリマーの場合に)又は一層好適な定義(PL2ポリマーの場合に )を有する。 (VI)式のポリマーであって、好適なもの(PC1と呼ぶポリマー)又は非 常に好適なもの(PC2と呼ぶポリマー)は、下記についてのものである: ・rは1〜4.5の範囲の整数又は分数であり; ・sは0〜4.5の範囲の整数又は分数であり; ・tは0〜0.25の範囲の整数又は分数であり; ・uは0〜2.5の範囲の整数又は分数であり; ・r+s+t+uの合計は3〜5の範囲の整数又は分数であり; ・R1、X及びWラジカルは、同時に、それらの各々に関して上に挙げた好適な 定義(PC1ポリマーの場合に)又は一層好適な定義(PC2ポリマーの場合に )を有する。 (V)式のポリマーであって、特に適したもの(PLS1と呼ぶポリマー)又 は非常に特に適したもの(PLS2と呼ぶポリマー)は、上に定義したPL1又 はPL2ポリマーであって、それらについて記号nが1〜90の範囲の数である ものである。 (VI)式のポリマーであって、特に適したもの(PCS1と呼ぶポリマー) 又は非常に特に適したもの(PCS2と呼ぶポリマー)は、上に定義したPC1 又はPC2ポリマーであって、それらについて記号sが1〜4.5の範囲の数で あるものである。 有利には、発明の随意に混合されるオルガノポリシロキサンは、発明の第二の 主題から得ることができ、発明の第二の主題を構成するのは、これである: ・結合単位A及び相溶化官能基Wを保有するアミン官能基Zがない対応するオル ガノヒドリドポリシロキサン(H)、 ・鎖末端においてエチレン性不飽和の有機化合物(Ψ)であって、それ(それら )から結合単位Aを保有するアミン官能基Zが誘導されるもの、 ・及び随意に鎖末端においてエチレン性不飽和の有機化合物(Ξ)であって、そ れ(それら)から官能基Wが誘導されるもの。 従って、発明の随意に混合されるポリオルガノシロキサンは、下記を採用する ことによって得ることができる: −アミン官能基だけを含有するポリマーの場合:付加反応(ヒドロシリル化)、 又は −アミン官能基及び相溶化官能基を含有する混合ポリマーの場合:同時に又は引 き続いて行われる2つの付加反応(ヒドロシリル化)、 出発化合物は下記である:結合単位A及びWを保有するアミン官能基Zがない対 応するオルガノヒドリドポリシロキサン(H)、鎖末端においてエチレン性不飽 和の有機化合物(Ψ)であって、それ(それら)から結合単位Aを保有する官能 基Zが誘導されるもの、及び随意に鎖末端においてエチレン性不飽和の化合物( Ξ)であって、それ(それら)から官能基Wが誘導されるもの。 これらのヒドロシリル化反応は、白金族からの金属をベースにした触媒の存在 において、温度20〜200℃程度、好ましくは60〜120℃程度で行うこと ができる;特に白金誘導体及び白金錯体を挙げることができ、これらはUS−A 3 715 334、US−A3 814 730、US−A3 159 60 1、US−A3 159 662に記載されている。 触媒の使用量は、反応媒体に対する金属として表わして、百万当り1〜300 部程度である。 「(Ψ)のモル」の定義において、ヒドロシリル化によって(H)と反応する ことができるオレフィン性不飽和は、基本的構成要素(elementary entity)と考えられる。同様に、「(Ξ)のモル」の定義において、ヒド ロシリル化によって(H)と反応することができるオレフィン性不飽和は、基本 的構成要素と考えられる。 使用することができる反応体の量は、一般に[(Ψ)+随意に(Ξ)]:Si H[(H)の]モル比に一致し、これは1〜5程度であり、1〜2程度が好まし い。 ヒドロシリル化反応は、バルクで行っても又は好ましくは、トルエン、キシレ ン、メチルシクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ヘプタン、オクタンもしくは イソプロパノールのような揮発性有機溶媒中で行ってもよい;反応媒体は、更に 、特に例えば酢酸ナトリウムのようなモノカルボン酸のアルカリ金属塩からなる 緩衝剤を含有することができる。 反応の終りに、得られる粗製のかつ随意に混合されるポリオルガノシロキサン を、特にそれらをイオン交換樹脂を充填したカラムを通すことにより、及び/又 は過剰に導入した反応体及び適するならば、使用する溶媒を、減圧下で100〜 180℃において加熱することによって単純に脱蔵(devolatiliza tion)させることによって精製することができる。 例えば(V)式の線状の混合されたポリジオルガノシロキサンを製造する際に 用いるオルガノヒドリドポリシロキサン(H)は、下記式のものである: 式中: ・記号R1及びqは、(V)式に関して上に挙げた一般的な又は好適な意味を有 し; ・記号Y’は、R1又は水素原子を表わし; ・vは、m+n+pに等しい整数又は分数であり; ・但し、v=0ならば、qは5〜100の範囲内の数であり、これよりY’ラジ カルの内の少なくとも一つは水素原子を表わす。 例えば(VI)式の環状の混合されたポリジオルガノシロキサンを製造する際 に用いるオルガノヒドリドポリシロキサン(H)は、下記式のものである: 式中: ・記号R1及びuは、(VI)式に関して上に挙げた一般的な又は好適な意味を 有し; ・wは、r+s+tに等しい整数又は分数であり; ・u+wの合計は3〜10の範囲内である。 (VII)及び(VIII)式のかかるオルガノヒドリドポリシロキサン(H )は、文献において知られており、市販されている場合がいくつかある。 結合単位Aを保有する官能基Zが誘導される(でなければ一価基X=−A−Z が誘導される)不飽和の有機化合物(Ψ)は、下記式のものが好ましい: *意図する結合単位AがA1ラジカルである時: 式中、記号R9、R10、R11、R12及びfは、(IV)式に関して上に挙げた一 般的な又は好適な意味を有し;及び *意図する結合単位AがA2ラジカルである時: 式中:R15は、白金族からの金属をベースにした触媒の存在においてヒドロシリ ル化によって反応することができる、鎖末端に位置されるエチレン性不飽和を保 有する、A2ラジカルが誘導されるラジカルを表わし; 及び記号R9、R10及びfは、(IV)式に関して上に挙げた一般的な又は好適 な意味を有する。 挙げることができる化合物(Ψ)の例は、下記式の化合物である: *意図する結合単位AがA1ラジカルである時: *意図する結合単位AがA2ラジカルである時: 式中、R10は水素原子又はメチルラジカルである。1式の化合物は、文献におい て知られており、D.Collum等、J.Am.Chem.Soc.、113 (1991)、9575頁及び以降に記載されている手順に従い、2,2,6, 6−テトラメチル−又は1,2,2,6,6−ペンタメチル−ピペリジノンと試 薬: との間でWittigタイプの反応を行うことによって製造することができる。 2及び3式の化合物もまた知られており、G.Grabowiski等、Po lish J.Chem.、54(1980)、195頁及び以降及びPoli sh J.Chem.、54(1980)、1887頁及び以降に記載されてい る方法に従い、グリニャール試薬(特に、CH2=CH−MgCl及びCH2=C H−CH2−MgCl)と2,2,6,6−テトラメチル−又は1,2,2,6 ,6−ペンタメチル−ピペリジノンとを反応させることによって合成することが できる。 官能基Wが誘導される不飽和合物(Ξ)は、白金族からの金属をベースにした 触媒の存在においてヒドロシリル化によって反応することができる、鎖末端に位 置されるエチレン性不飽和を有する化合物である。 挙げることができる化合物(Ξ)の例は、1−オクテン、1−ウンデセン、1 −ドデセン、1−トリデセン、及びメチル又はエチルウンデセノエートである。 発明に従う随意に混合されるポリオルガノシロキサンは、有機ポリマーの光、 酸化及び熱による劣化に対する安定剤として用いることができ、これは発明の第 三の主題である。 挙げることができるそのような有機ポリマーの例は、ポリオレフィン、ポリウ レタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエ ーテルスルホン、ポリエーテルケトン、アクリル系ポリマー、これらのコポリマ ー及びこれらの混合物である。 これらのポリマーの中で、発明の化合物は、ポリオレフィン及びポリアルカジ エン、例えばポリプロピレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、 低密度ポリエチレン、ポリブタジエン、これらのコポリマー及びこれらの混合物 と特に有効な作用を有する。 発明の混合化合物のシロキサン鎖中に存在する種々のシロキシル単位に関し数 の変種の広範囲の可能性を考慮すれば、該化合物は、容易に解決すべき色々の問 題に適応させることができる。 従って、本発明のなお別の主題は、有効な量の少なくとも一種の随意に混合さ れるポリオルガノシロキサン化合物によって、熱及びUV線の有害な作用に対し て安定にさせる有機ポリマー組成物に在る。 これらの組成物は、安定にすべきポリマー100g当り立体障害アミン官能基 0.04〜20ミリ当量を含有するのが普通である。 発明に従う安定化されたポリマー組成物は、ポリマー100g当り立体障害ア ミン官能基0.20〜4ミリ当量を含有するのが好ましい。 指標として、安定化されたポリマー組成物は、ポリマーに対して随意に混合さ れるポリオルガノシロキサン化合物0.01〜5重量%を含有するのが普通であ る。 随意に混合されるポリオルガノシロキサン化合物は、ポリマーを製造する間又 はポリマーを製造した後に加えることができる。 これらの組成物は、更に、それらが含有するポリマーに関して慣習的に用いら れる添加剤及び安定剤のすべてを含むことができる。これより、下記の安定剤及 び添加剤を用いることが可能である:酸化防止剤、例えばアルキル化モノフェノ ール、アルキル化ヒドロキノン、ヒドロキシル化ジフェニルスルフィド、アルキ リデンビスフェノール、ベンジル化合物、アシルアミノフェノール、3−(3, 5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸のエステル又はア ミド、3−(3,5−ジシクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン 酸のエステル;光安定剤、例えば随意に置換される安息香酸エステル、アクリル 酸エステル、ニッケル化合物及びオキサルアミド;ホスフィト及びホスホニット ;金属不動態剤;ペルオキシドスキャベンジャー;ポリアミド安定剤;核剤;充 填剤及び補強剤;及びその他の添加剤、例えば可塑剤、顔料、蛍光増白剤及び防 炎加工剤。 このようにして安定化されたポリマー組成物は、極めて広範囲の形態で、例え ば成形品、シート、ファイバー、気泡材料(フォーム)、プロフィル又はコーテ ィング生成物の形態で、又はペイント、ワニス、接着剤又はセメント用皮膜形成 剤(バインダー)として適用することができる。 下記の例は、本発明を例示する。 これらの例において、シリコーン油100g当りのミリ当量(meq)で表わ すアミン官能基Zの理論的濃度なる用語は、関与されるアミン官能基のすべてが グラフトされるならば、シリコーン油が有するであろう濃度を言う。例1 1)4−メチレン−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンの調製: これを、トリアセトンアミンからWittig反応によって行う。メチルトリ フェニルホスホニウムブロミド98.2g(0.275モル)及び無水テトラヒ ドロフラン500mlを、機械的撹拌機、バルブコンデンサー、隔膜、−100 から+30℃まで目盛りした温度計及び500cm3滴下漏斗を装着した200 0cm3五ツ首フラスコ中に導入する。 媒体を、アセトンとドライアイスとの混合物をベースにした浴で冷却して−7 5℃にする。隔膜を通過する針を装着した注入機を使用して、n−ブチルリチウ ム1.6モルをヘキサン1リットル(0.275モル)中に含有する溶液172 cm3を、1時間30分かけて媒体中に導入する。媒体は、初め白色であったが 、黄色からオレンジに変わる。 混合物を室温に暖めさせ、次いで撹拌しながら1時間の間放置する。それを、 再び冷却して−75℃にする。 テトラヒドロフランアミン250cm3中に溶解しているトリアセトンアミン (使用する前に蒸留した2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オン) 38.75g(0.25モル)を、滴下漏斗により30分かけて導入する。この 導入中、温度は、常に−64℃よりも低いままである。 混合物を室温に戻させ、次いで撹拌しながら1時間30分の間放置する。 蒸留水50g、次いで塩酸の10%溶液110g(0.3モル)を滴下漏斗中 に導入する。反応媒体を蒸留水2×400cm3で2度抽出し、組み合わされた 水性相を捕集する。 この水性相に、ジエチルエーテル4×250cm3による4度の抽出を施す。 水性相を2000cm3反応装置に移し、濃度40重量%の水酸化ナトリウム水 溶液35g(0.35モル)を激しく撹拌しながら加える;有機相が媒体から分 離する。 2つの相を分離し、水性相に、ジエチルエーテル3×250cm3による3度 の抽出を施す。組み合わされた有機相を、硫酸ナトリウム上で乾燥させる。それ らをろ過し、次いでジエチルエーテルの主部分を回転式蒸発器で除く。この高度 に濃縮された媒体を、次いで、高さ8cmのVigreuxカラムの助けにより 減圧下で蒸留する(生成物は、5.32×102Pa下で29℃において留出す る)。 純度99重量%を有する純粋な4−メチレン−2,2,6,6−テトラメチル ピペリジン31.8g(0.207モル)が回収され、これは、モル収率82% に相当する。生成物の構造を、プロトン核磁気共鳴によって確認する。 2)混合オルガノポリシロキサンの調製: 4−メチレン−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン10g(0.065 3モル)、酢酸ナトリウム2mg及び乾燥トルエン10cm3を、撹拌機システ ムを装着した50cm3反応装置中に導入し、それの内容積を乾燥窒素の雰囲気 下に保つ。反応媒体を撹拌し、その温度を上昇させて90℃にし、ジビニルテト ラメチルジシロキサンリガンドとの白金11.9重量%を含有する白金錯体(K arstedtの触媒)のジビニルテトラメチルジシロキサン中の溶液5.4n m3を加える。 次いで、ポリメチルヒドリドシロキサン油12.6g(Si−H官能基0.0 47モルに相当する)を2時間かけて徐々に流し込む。その油の特性は、下記の 通りである: ・Mn=1070g; ・H373meq/100g、 ・平均の構造: ヒドリドシリル官能基を含有する油を流し込んだ後に、媒体を90℃において 23時間の間反応させるままにする。この期間中に、Karstedtの触媒5 .4nm3を2度導入する。この期間の終りにおいて、Si−H官能基の転化率 は、80モル%である。 次いで、純度95重量%を有する1−ドデセン13.5g(0.076モル) を加え、添加を終えた後に、混合物を50分間反応させるままにする。Si−H 官能基の転化率は、100モル%である。 次いで、過剰の試薬及び溶媒を、6.65×102Pa減圧下で100℃にお いて3時間行う脱蔵によって除く。 こうして、透明な油16gが回収され、その油の特性は、下記の通りである: ・Mn=1700g; ・理論値238meq/100gに対して、アミン官能基Z141.6meq/ 100g(この塩基度指数は、得られた油を過塩素酸の0.02N溶液で滴定す ることによって測定する); ・油の平均の構造: ・官能基Zの割合:17.3%(ケイ素原子100当りの官能基のモルで表わす ); ・官能基Wの割合:9.3%; ・NMR分析は、単位T5.2%(モル)を加えて示す。例2 1)4−ビニル−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン の調製: これを、ビニルマグネシウム化合物とトリアセトンアミンとを付加反応させた 後に、加水分解することによって行う。 ビニルマグネシウムブロミド1モルをテトラヒドロフラン1リットルに溶解し た溶液495.09g(504.7cm3;0.504モル)を,窒素でパージ しかつ機械的撹拌機、浸漬チューブを有する250cm3滴下漏斗、バルブコン デンサー、温度計及び隔膜を装着した1リットル五ツ首フラスコの隔膜を通して 注入する。 純度98重量%トリアセトンアミン35.08g(0.191モル)を滴状漏 斗中に導入し、無水エーテル380cm3で溶解する。 室温(23℃)のキュベットの水を五ツ首フラスコの下に置き、滴下添加を1 時間30分の期間にわたって行う。次いで、混合物を撹拌しながら1時間の間放 置し、次いで、反応媒体を、濃度1モル/リットルを有する塩酸水溶液600c m3(0.6モル)の中にゆっくり流し込む。 次いで、有機相を水性相から分離する;水性相を酢酸エチル200cm3で2 度抽出し、次いで水酸化カリウム85gを水性相中に導入する。マグネシウム塩 が、ゲル化するのが観察される。次いで、水性相を酢酸エチル1200cm3で 5度抽出し、次いで有機相を捕集し、水50cm3中の水酸化カリウムペレット で、塩基度が存続するまで塩基性にする。 次いで、有機相を分離し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させた後に、回転式蒸 発器で濃縮する。 褐色を帯びた固体36.7gが得られ、これを減圧下で蒸留して純度93.5 重量%を有する白色結晶の形態の4−ビニル−4−ヒドロキシ−2,2,6,6 −テトラメチルピペリジン20.56g(0.105モル)をもたらす。収率= 55%。 2)混合オルガノポリシロキサンの調製: 純度93.5重量%を有する4−ビニル−4−ヒドロキシ−2,2,6,6− テトラメチルピペリジン9.56g(0.0488モル)、酢酸ナトリウム2. 9mg及び乾燥トルエン14cm3を、撹拌機システムを装着した50cm3反応 装置中に導入し、それの内容積を乾燥窒素の雰囲気下に保つ。反応媒体を撹拌し 、その温度を上昇させて110℃にし、ジビニルテトラメチルジシロキサンリガ ンドとの白金11.9重量%を含有する白金錯体(Karstedtの触媒)の ジビニルテトラメチルジシロキサン中の溶液1.8nm3(1.8μl)を加え る。 次いで、ポリメチルヒドリドシロキサン油3.87g(Si−H官能基0.0 611モルに相当する)を72分の期間かけて徐々に流し込む。その油の特性は 、下記の通りである: ・Mn=3160g; ・H1580meq/100g、 ・平均の構造: ヒドリドシリル官能基を含有する油を流し込んだ後に、媒体を100℃におい て2時間の間反応させるままにする。この期間の終りにおいて、Si−H官能基 の転化率は、78%(モルによる)である。 次いで、純度95重量%を有する1−ドデセン4.7g(0.027モル)を 加え、添加を終えた後に、混合物を18時間反応させるままにする。Si−H官 能基の転化率は、96%である。 次いで、過剰の試薬及び溶媒を、2.66×102Paの減圧下で160℃に おいて2時間かけて行う脱蔵によって除く。 こうして、透明な油8.65gが回収され、その油の特性は、下記の通りであ る: ・Mn=11830g; ・理論量352meq/100gに対して、アミン官能基Z340.4meq/ 100g(この塩基度指数は、得られた油を過塩素酸の0.02N溶液を用いて 滴定することによって測定する): ・油の平均の構造: ・NMR分析は、単位T21.5%(モル)を加えて示す; ・官能基Zの割合:76.9%(ケイ素原子100当りの官能基のモルで表わす ); ・官能基Wの割合:15.4%。例3 ポリプロピレンの光安定化 下記の2つの組成物a及びbを、スローミキサーにおいて調製する: CHIMASORB944の式: 上述した組成物を同じ作業条件下で変換させて厚さ200μmを有するフィル ムにする。 次いで、同じUV線を使用して、組成物aから得られる、S1で安定化させた プロピレンベースのフィルム(例3)及び組成物bから得られる、S2で安定化 させたプロピレンベースのフィルム(テストb)の照射を行う。フィルムのエー ジングを、赤外分光測定によってモニターする。各々のテストにおいて、UV線 への暴露の時間Tの測定を行う。UV線への暴露の時間Tは、酸化から生じるカ ルボニルバンド(1720cm-1)の赤外分光測定における吸光度が、赤外基準 バンド(2722cm-1におけるCH2バンド)の吸光度に等しくなるのに要す るものである;換言すれば、各々の場合に、光酸化度が、下記になるように経過 しなければならない時間Tを測定する: 測定される時間が長い程、安定剤によって与えられる保護は、良好になる(C =O基は、一層ゆっくり現れる)ことに留意すべきである。 得られた結果を下記の表に対照する:
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 83:08)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.分子当り下記式の官能性シロキシル単位を少なくとも1個含むシロキシル 単位を少なくとも3個含むことを特徴とするポリオルガノシロキサン: 式中: ・aは0、1及び2から選ぶ数であり、 ・記号R1は、同じであり又は異なり、炭素原子1〜4を有する線状又は枝分れ アルキルラジカル及びフェニルから選ぶ一価炭化水素ラジカルを表わし; ・記号Xは、同じであり又は異なり、下記式の一価基を表わし: 式中: ・Aは、下記のラジカルから選ぶ炭素原子1〜10を有する二価のラジカルを表 わす: 式中、記号R11及びR12は、同じであり又は異なり、水素原子、炭素原子1〜3 を有する線状又は枝分れアルキルラジカル、フェニル及びベンジルから選び; *及びA2は、炭素原子2〜10を有する線状又は枝分れアルキレンラジカル( ここで、2つの自由原子価は同じ炭素原子によって保持されない)或は下記式の ラジカルを表わし: 式中、ケイ素原子に結合される自由原子価はR13によって保持され、ここで、記 号R13は、記号R14と同じになることができ、炭素原子2〜4を有する線状又は 枝分れアルキレンラジカルを表わし、記号R14は炭素原子1〜2を有する線状又 は枝分れアルキレンラジカルを表わし、gは0又は1に等しい数であり; ・R8は、水素原子及びヒドロキシル基から選び; ・R9ラジカルは、同じであり又は異なり、炭素原子1〜3を有する線状又は枝 分れアルキルラジカル、フェニル及びベンジルから選び; ・R10は、水素原子、炭素原子1〜12を有する線状又は枝分れアルキルラジカ ル、アルキルカルボニルラジカル(ここで、アルキルラジカルは、炭素原子1〜 8を有する線状又は枝分れラジカルである)、フェニルラジカル、ベンジルラジ カル及びラジカル0・から選び; ・fは0及び1から選ぶ数であり;並びに ・但し: *A=A1の時、記号R8は水素原子であり;及び *A=A2の時、記号R8はヒドロキシル基である。 2.ラジカルR1が、下記:メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、 n−ブチルであることを特徴とする請求項1のポリオルガノシロキサン。 3.更に、下記式の他の官能単位: 式中: ・記号R1は、(I)式に関して上に挙げたのと同じ意味を有し; ・記号Wは、下記から選ぶ相溶化官能基を有する一価基を表わし:炭素原子を4 個よりも多く有する線状又は枝分れアルキルラジカル;−R2−COO−R3式( 式中、R2は、炭素原子5〜20を有する線状又は枝分れアルキレンラジカルを 表わし、R3は、炭素原子1〜12を有する線状又は枝分れアルキルラジカルを 表わす)のラジカル;−R4−O−(R5−O)c−R6式(式中、R4は、炭素原 子3〜15を有する線状又は枝分れアルキレンラジカルを表わし、R5は、炭素 原子1〜3を有する線状又は枝分れアルキレンラジカルを表わし、cは、0〜1 0の数であり、R6は、水素原子、炭素原子1〜12を有する線状又は枝分れア ルキルラジカル或はアシルラジカル−CO−R7(式中、R7は、炭素原子1〜1 1を有する線状又は枝分れアルキルラジカルを表わす)を表わす)のラジカル; ・bは0、1及び2から選ぶ数である を少なくとも1個含むことを特徴とする請求項1及び2のいずれか一のポリオル ガノシロキサン。 4.相溶化官能基Wを、下記:炭素原子5〜18を有する線状又は枝分れアル キルラジカル;−R2−COO−R3式(式中、R2は、炭素原子8〜12を有す る線状又は枝分れアルキレンラジカルを表わし、R3は、炭素原子1〜6を有す る線状又は枝分れアルキルラジカルを表わす)のラジカル;−R4−O−(R5− O)c−R6式(式中、R4は、炭素原子3〜6を有する線状又は枝分れアルキレ ンラジカルを表わし、R5は、炭素原子2〜3を有する線状又は枝分れアルキレ ンラジカルを表わし、cは、0〜6の数であり、R6は、水素原子、炭素原子1 〜6を有する線状又は枝分れアルキルラジカル或はアシルラジカル−CO−R7 (式中、R7は、炭素原子1〜5を有する線状又は枝分れアルキルラジカルを表 わす)を表わす)のラジカルから選ぶことを特徴とする請求項3のポリオルガノ シロキサン。 5.更に、下記式の他のシロキシル単位: 式中: ・記号R1は、(I)式に関して上に挙げたのと同じ意味を有し; ・dは0、1、2及び3から選ぶ数であり; ・eは0及び1から選ぶ数であり; ・d+eの合計は、多くて3に等しい を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一のポリオルガノシロキサン。 6.下記: −下記の平均式の混合されても、線状でも、ランダムでも、交互でも又はブロ ックになってもよいポリジオルガノシロキサンコポリマー: 式中: ・記号R1、X及びWは、(I)及び(II)式に関して上に挙げた一般的な意 味を有し; ・記号Yは、R1、X、W及び水素原子から選ぶ一価ラジカルを表わし; ・mは0〜180の範囲の整数又は分数であり; ・nは0〜180の範囲の整数又は分数であり; ・pは0〜10の範囲の整数又は分数であり; ・qは0〜100の範囲の整数又は分数であり; ・但し: −mが0と異なるならば及び随意にnが0と異なるならば:m+n+p+qの 合計は5〜200の範囲内であり;100m/m+n+p+q+2の比≧0.5 ;及び100n/m+n+p+q+2の比≧0.5、この比は、先の比と同じで あり又は異なり; −m=0ならば及び随意にnが0と異なるならば:置換基Yの内の少なくとも 一つはXラジカルを表わし;m+n+p+qの合計は5〜100の範囲内であり ;及び100n/m+n+p+q+2の比≧0.5; −mが0と異なりかつn=0ならば:m+n+p+qの合計は5〜100の範 囲内であり;100m/m+n+p+q+2の比≧0.5;及び随意に置換基Y の内の少なくとも一つはWラジカルを表わし; −m=0かつn=0ならば:p+qの合計は5〜100の範囲内であり;置換 基Yの内の一つはXラジカルであり;及び随意に他の置換基YはWラジカルであ り; 並びに下記の平均式のもの: 式中: ・記号R1、X及びWは、(I)及び(II)式に関して上に挙げた一般的な意 味を有し; ・rは1〜9の範囲の整数又は分数であり; ・sは0〜9の範囲の整数又は分数であり; ・tは0〜0.5の範囲の整数又は分数であり; ・uは0〜5の範囲の整数又は分数であり; ・r+s+t+uの合計は3〜10の範囲内である から選ぶことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一のポリオルガノシロキサン 。 7.下記: ・記号YはR1を表わし; ・mは1〜90の範囲の整数又は分数であり; ・nは1〜90の範囲の整数又は分数であり; ・pは0〜5の範囲の整数又は分数であり; ・qは0〜50の範囲の整数又は分数であり; ・m+n+p+qの合計は10〜100の範囲の整数又は分数であり; ・100m/m+n+p+q+2の比は8〜90の範囲内であり; ・100n/m+n+p+q+2の比は8〜90の範囲内であり、該比は、先の 比と同じになり又は異なることができ; ・R1、X及びWラジカルは、同時に、先の請求項1、2及び4においてそれら の各々に関して上に挙げた定義を有する ことを特徴とする請求項6の混合線状ポリオルガノシロキサンPLS1。 8.下記: ・rは1〜4.5の範囲の整数又は分数であり; ・sは1〜4.5の範囲の整数又は分数であり; ・tは0〜0.25の範囲の整数又は分数であり; ・uは0〜2.5の範囲の整数又は分数であり; ・r+s+t+uの合計は3〜5の範囲の整数又は分数であり; ・R1、X及びWラジカルは、同時に、先の請求項1、2及び4においてそれら の各々に関して上に挙げた定義を有する ことを特徴とする請求項6の混合環状ポリオルガノシロキサンPCS1。 9.下記: −アミン官能基だけを含有するポリマーの場合:付加反応(ヒドロシリル化)、 又は −アミン官能基及び相溶化官能基を含有する混合ポリマーの場合:同時に又は引 き続いて行う2つの付加反応(ヒドロシリル化)、 を採用し、 出発化合物は下記:結合単位A及びWを保有するアミン官能基Zがない対応する オルガノヒドリドポリシロキサン(H)、鎖末端においてエチレン性不飽和の有 機化合物(Ψ)であって、それ(それら)から結合単位Aを保有する官能基Zが 誘導されるもの、及び随意に、鎖末端においてエチレン性不飽和の化合物(Ξ) であって、それ(それら)から官能基Wが誘導されるものであることに在り、か つ使用する試薬の量が、[(Ψ)+随意に(Ξ)]/SiH[(H)の]モル比 1〜5程度に一致することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一の随意に混合 されるポリオルガノシロキサンの製造方法。 10.結合単位Aを保有する官能基Zが誘導される(でなければ一価基X=− A−Zが誘導される)不飽和の有機化合物(Ψ)が、下記式のもの: *意図する結合単位AがA1ラジカルである時: 式中、記号R9、R10、R11、R12及びfは、(IV)式に関して上に挙げた一 般的な又は好適な意味を有し;及び *意図する結合単位AがA2ラジカルである時: 式中:R15は、白金族からの金属をベースにした触媒の存在においてヒドロシリ ル化によって反応することができる、鎖末端に位置されるエチレン性不飽和を保 有する、A2ラジカルが誘導されるラジカルを表わし; 及び記号R9、R10及びfは、(IV)式に関して上に挙げた意味を有するであ ることを特徴とする請求項9の方法。 11.有効量の請求項1〜8のいずれか一の随意に混合されるポリオルガノシ ロキサンの、有機ポリマーの光、酸化及び熱による劣化に対する安定剤としての 使用。 12.安定にすべき有機ポリマーを、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリア ミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン 、ポリエーテルケトン、アクリル系ポリマー、これらのコポリマー及びこれらの 混合物から選ぶことを特徴とする請求項11の使用。 13.下記: −安定にすべき有機ポリマー100b当り、 −立体障害アミン官能基0.04〜20ミリ当量をもたらす量の請求項1〜8の いずれか一の混合ポリオルガノシロキサン を含むことを特徴とする光、酸化及び熱による劣化に対して安定にされた有機ポ リマー組成物。 14.安定にすべき有機ポリマーを、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリア ミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン 、ポリエーテルケトン、アクリル系ポリマー、これらのコポリマー及びこれらの 混合物から選ぶことを特徴とする請求項13の組成物。
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