JPS58194864A - 2−ケト−ジアザシクロアルカン−ウレタンオリゴマ−と紫外線安定化組成物 - Google Patents

2−ケト−ジアザシクロアルカン−ウレタンオリゴマ−と紫外線安定化組成物

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JPS58194864A
JPS58194864A JP58074235A JP7423583A JPS58194864A JP S58194864 A JPS58194864 A JP S58194864A JP 58074235 A JP58074235 A JP 58074235A JP 7423583 A JP7423583 A JP 7423583A JP S58194864 A JPS58194864 A JP S58194864A
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ethanediyl
tetramethyl
oxo
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ピヨン・ナエ・ソン
ジヨン・タ−ユアン・ライ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 づ1)明の背景 天然又は合成のいずれにせよ、有機材料は慣習的に材料
中に紫外線安定剤を混和させることによって紫外線によ
る劣化に対して保護される。多くの種類の化合物が有用
な紫外線安定剤であることが知られており、一部他のも
のよシもより効果的なものがある。特に剛紫外線劣化性
の安定化組成物を与える効果的な2−ケト−ジアザシク
ロアルカンは米国特許第4190571号に開示されて
いる2−ケト−1,4−ジアザシクロアルカン及び米国
特許第4207228号に開示されている2−ケト−1
,5−シアデシクロアルカンを含む。紫外線安定剤とし
て有用な他の2−ケト−ジアザシクロアルカンは置換ピ
ペラジンジオンを教示している米国特許第391923
4号、第3920659号、第:3928330号に開
示されている。紫外線安定剤として有用なシクロアルカ
ンは西独公開公報第2315042号、日本特許第74
53571号、及び第7453572号に開示されてい
る。
本発明の化合物はヒンダードアミンとして知られる一般
の種類の化合物に属する。本発明の化合物が属するヒン
ダードアミンは化学線に暴露される合成樹脂において紫
外線安定剤としての便利性を有することが知られている
。しかしながらすべてのヒンダードアミンが通常固体ポ
リマーにおける紫外線劣化に対して有効ガ安定剤ではな
い。いくつかのヒンダードアミンは100℃4y度で熱
的に不安定であり、これはその温度又はそれ以上の温度
で処理される有機材料におけるぞねらの使用を妨げる。
さらに特に多置換複素環式化合物の中で、環の中の窒紫
原子が有益な効果を有することが知られているが、しか
し所望の分子tIを与えるためにちょうどほぼ3H当な
数に自己ft1lJ限されている比較的少数の繰り返し
単位を有するオリゴマーが形成され得ることを期待する
何の論理的な理由もない。まだ2つの末端結合多置換2
−ケト−1゜4−ジアザシクロアルカン(r 2 KD
ZCj )成分(それ自体末端結イ1した)の独特の構
造が、高分子量インシアネートと共に、2 KDZCビ
ス化合物又は高分子量インシアネート([ウレタンオリ
ゴマー]とも呼ばれる)のいずれかよりもより良い安定
化活性を与えるであろうと期待するいかガる理由もない
。末端結合という4台は少なくとも2個の1、大−素原
子によってゾリッゾされ又は結合されるということを意
味する。
(ヒンダード)構造に常に基づいた種々のヒンダードア
ミンの効果が予想できないために、ヒンダードアミンを
合成するために多大の努力が費され、次いでそのアミン
を紫外線安定剤とり、て可能な有用性を見るために試験
した。その合成の一つはJ、 Org、 Chem、 
45 、754 (1980)においてJohn ’、
!’、 La1による「ヒンダードアミン−1,3,3
j5.5−ペンタ置換2−ビー(ウレタンの新規な合成
−」と題するHtilI文に記載されている。
先行技術のヒンダードアミンは一般に極めて容易には製
造さI’Lない鉛化合物であり、それらの性質、特に種
々の合成樹脂におけるその相溶性は予想することが困難
である。構造における小さな相異は性能における大きな
差に帰着するようである。
比較的容易に製造されるより簡単な化合物を与えるため
の長い努力が米国特許第4190571号及び第420
7228号において開示されている2−ケト−1,4−
シアデシクロアルカン及び2−ケト−1,5−ジアザシ
クロアルカンに帰着した。
到る所に存在する「ヒンダードアミン」紫外線安定剤に
対する解決のカギは異なった構造を除いて比較可能な活
性を有する紫外線安定剤と比較して、商業的に製造され
る相対的な容易さである。
一般的に入手可能で比較的容易に製造される紫外線安定
剤は例えば米国特許第4233410号及び第4.23
3412号においてより十分に開示されている多置換ピ
ペリジンのスクシネートエステルテあるTinuvin
■622;ピペリジン置換基で11リー換されたトリア
ジンであるTinuvln■770 ;及び米国特iF
l:第4086204刊に開示されたようなピペリノン
置換基を有する。r9 IJトリアジン+イ造を有する
Ch ima s o rb■944を含む。しかしな
がら耐記安定剤は先行技(rJの紫外線安定化された組
成物から比較的容易に抽出される。本発明はヒンダード
アミンの構造における変化がそれらがjA、遺されかく
て費用のかからなくなる安易さだけでなく、有機ポリマ
ーからのそrしらの抽出をも改良するのに効果的である
という発見に由来し、これによって紫外線による劣化に
対するよυ永続的な保腸を醪すマーに力える。
本発明はさらに同右のINN時特性有するヒンダードア
ミンの合成分野における<at究及び紫外線安定剤とし
てのそれらの効果の評価に由来する。少なくとも1個の
N原子を含む複素環を有する「2−ケト」環構造を保有
するという概念はこの構造を含む効果的な?リマーに対
する研究が開始された基礎であった。2−ケト−1,4
−ジアザシクロアルカンのNに接近したC原子上に2個
より多くの置換基を与えるという事実は米国特許第41
67512号に開示された「ケト形合成」;米国特許第
4240961号に開示された「シアノヒドリンアセテ
ート合成」;米国特許第4246412号に開示された
「ソフトなイオン触媒合成」;2−ケト−1,4−ジア
ザシクロアルカン、特に米国特許第4190571号;
第4292240号;第4297497号;及びなかん
ずく第4309336号において開示された、そのビス
化合物の他の製法の発見に由来し、各前記特許の開示は
ことで十分に説明されたようにそれらに対する参考文献
によって組み込まれている。少なくとも2個のウレタン
部分を結合するジアザシクロアルカンのビス化合物にお
ける2−ヶ)1%造の保有は新規組成物中の高度に効果
のある紫外線安定剤としての本発1ullの新規な置換
2−ヶ)−1,4−ノアデシクロアルカン−ウレタン(
faJ単化のためにr2に−UJ)の発見に拍車をつけ
た。
概要 多置換2−ケト−1,4−ジアザシクロアルカン(r 
2 KDZCJ )のビス化合物が2〜約15個のか■
り返し単位を有する低重合体の2 KDZC−ウレタン
(「2に−UJオリゴマー)を形成するためにジイソシ
アネート基間のブリッジを与える新規化合物が発見され
た。さらに特にビス化合物のブリッジ自体は本質的に2
個の末端結合多ti換2 KDZC部分からなる。
従って本発明の一般的な目的は2個の多置換2 KDZ
C分子が2〜12個の炭素原子を有するポリメグーノン
、キシレニル及びフェニルから選ばれた群から本質的に
なる第1の結合(r 2 KDZC結合」)によって末
端結合され、かつ2 KDZC分子の各々は構造 以下余白 0            0 (ここでRは2〜12個の炭素原子を有するアルキレン
、l・ルイル、ジフェニルメチル、ナフチル、ジメチル
ビフェニル、ジメトキシ−ビフェニル、メチルシクロヘ
キシル、ジシクロヘキシルメチル、キシリル、インホロ
ニル、トリメチルヘキシル等からなる群から選ばれ、n
は2に−Uビス化合物でもって重合体2に−U(r2に
−Uオリゴマー」)を形成するだめの約1〜約5の範囲
の整数である。)を有する三官能ウレタン単位に対する
第2の結合(r2に−U結合」)によって末端結合され
ている新規な2に−Uオリゴマーを提供することである
さらにN1原子を通して結合されている2個の2 KD
ZC部分テib −p で、そノ部分カ2 KDZC(
7) N’原子を通してウレタンに末端結合されている
ものから本質的になる2に−Uオリゴマーが形成され得
るということが発見された。そのような2に−Uオリゴ
マーは予期しないことに有機材刺において望ましく高度
に効果的な紫外線安定剤である2に−Uオリゴマーをた
またま力える自己制限数、約1〜約5の2に−Ufiり
返し単位を含む。
従って本発明の一般的な目的は本発明の2に−Uオリゴ
マーを含む新規な紫外線安定化された組成物を提供する
ことである。
本発明の特定の目的はポリオレフィン及び他の光劣化可
能性のあるポリマーに対する紫外線安定剤として有用な
新規な種類の低重合体ヒンダードアミスウレタン誘導体
であって、その誘導体が(、)互いに末端結合され、さ
らにまたウレタン基に末端結合された少なくとも2個の
多置換2 KDZC分子、及び(b)長時間の水溶液と
の接触におけるポリマーからの改良された耐抽出性、を
有すること金を特徴とするものを提供することである。
さらに本発明の特定の目的は2−ケト−ジアザシクロア
ルカノンを製造するいくつかの既知の合成であって、そ
のうちのいくつかは好ましくは相移動触媒を利用する合
成の一つで、適当に置換されたノアミ/、ブロモホルム
又はクロロホルムのようなハロホルムを利用する一段法
反応で互いに末端結合され得る新規な種類のぎベラジノ
ンのビス化合物を提供することである。
好ま1〜い実施態様の詳細な説明 本発明の安定化組成物に使用された安定剤化合物の基礎
的な構造はN原子を通して結合された2個の多置換2 
KDZC部分を含んでなるビス化合物であり、そのビス
化合物はシアサシクロアリカンの他のN原子の各々を通
してウレタン基をつなぐ。得られる2 K −Uオリゴ
マーは構造;(ここでmはO〜5の範囲の整数を表わし
、環状N原子間の種々の長さのブリッジを形成するメチ
レン基の数であり、その基の一部は(息)それらが結合
される厨累と共に、シクロペンチル、シクロヘキシル又
はシクロヘプチルエンド環を形成してもよく、また(b
)置換されていてもよい:それでmがOである時、2K
DZC部分はピペラジノン堀であり;mが1である時2
 KDZC部分は5−ケト−1,4−ジアザシクロへブ
タン(「ジアゼピノン」としてここに貫及されている)
であり;mが4でエンド環を形成するために(NM子間
のブリッジにおいて)他の2個の接触する炭素原子と環
状に々る時は2 KDZC部分はデカヒドロキノキサリ
ノンであシ; Xは2〜約15の範囲の整数を表わし;Rは2〜約12
個の炭素原子を有するアルキレン、トルイル、ジフェニ
ルメチル、ナフチル、ゾメチルピフヱニル、ジメトキシ
−ビフェニル、メチルシクロヘキクル、ジシクロヘキシ
ルメチル、キシリル、イソホロニル、トリメチルヘキク
ルからなる群から選ばれ: R1、R2,R’ 及ヒR’ VB’l立11立木1C
水’A−ル、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル
、5〜約7個の炭素原子を有するシクロアルキル、7〜
約20個の炭素原子を有するアルアルキル、2〜約12
個の炭素原子を有するシアノアルキル、4〜約18個の
炭素原子を有するエーテル、及び1〜約18個の炭素原
子を有するヒドロキシアルキルからなる群から選ばれ; R1とR2と共に、もしくはRとRと共に又は各対重約
5〜約8個の炭素原子を有する猿を形成すゐようにされ
Cもよく;但しR’  、 R2,’R’又はRのうち
ぜいぜい1個は水素であってよく、さらにR’ r R
2+ RS及びR4のうち3個以下は環形成されてもよ
く; R5及びR7は各々2〜約12個の炭素原子を有する目
?リメテレンであ如、そのポリメチレンの各各12−ケ
トージアゾシクロアルカン部分をウレタン基に末端結合
する接続リンクを構成1〜、さらに R6は2〜約12個の炭素原子を有するポリメチレン、
キシレニル、及びfd、t m又は未置換フェニルから
ガる群から選ばれ、その基6一つの2−ヶ)−1,4−
ジアザシクロアルカン部分をもう一つのその部分に末端
結合する擦続リンクである。
これらの比較的高い分子量の化合物はウレタンに末端結
合された多fN7換2に1)ZCのビス化合物を含み、
かつ基が望捷しい柴外線安定化性質のみならず、適当な
溶解性及び分秒性で補って完全にされた熱安定化性質を
有する安定剤を製造するために2 KDZCのビス化合
物又はウレタン基の両方に独立にM換されてもよいとい
うことは牲に意義のあることである。
結合されたウレタン基と一緒になった多置換2KDZC
mはそれらが2〜約15個の繰り返し単位を有するポリ
マーであるのでr 2に−Uオリプマー」としてここに
言及される。
アルコキシ化された2 KDZCのビス化合物が自己制
限数のウレタン繰シ返し単位を有するウレタンオリfマ
ー間のブリッジとして使用されてもよいということは一
層よυ意義のあることである。
もしその話が1〜約10の範囲、さらに好甘しくけ2〜
約5の範囲に自己制限されていないガら、2に−Uオリ
デマーは有機ポリマーに容易に分散されず、従って柴外
線安定剤としてはほとんど使用されたいであろう。2に
−Uオリゴマーの自己制限性は21(DZCのR4原子
上の置換基の立体障害効果及びまた先に辿択されたジイ
ソシアネートと反応させゐ前には特に°精製されてい々
いヒドロキシアルキル化ビス化合物の相対的な不純物に
帰着させられる。
その多置換2に−U化合物は一般にオイル、又はアセト
ン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン、四塩化炭紫、クロロホルム、メタノール、エタノー
ル及びノロノ量ノールのような1〜約5個の炭素原子を
有する低級第一アルコール、ベンゼン及びトルエンのよ
うな芳香族炭化水素中1溶解するがしかしヘキサンのよ
う力脂肪族炭化水素にけ難溶性である高融点結晶団体で
ある。2に−Uオリゴマーけ−・般に水に不溶であり;
それらは純粋の時は白色から淡黄色の色gAKわたって
いる。
使用される2に−U安定剤の1)は安定化される特定の
材料及び使用される2に−Uにおける特定のim基と共
に変化するであろう。しかしながら一般に有機拐料の効
果的な柴外線安定化のために使用される2 K −Uの
肯は有(炎材料の重−1i−に対して約0.001重量
茅〜約10重量%の柘、!曲におる。
代表的な安定化組成物において、使用される懺゛換PL
P−Tの紐は約o、o1y量係〜約5鴛M優の範囲にあ
る。
本発明の組成物は通常変退色及び/又は脆化によって通
常証明されている柴外線、熱又は醇化劣化の有害々効果
に立ち向うため釦安定化された合成樹脂材料である。こ
れらの組成物は一般に化学線、熱及び故紫の組み合せに
苅する一層強力な安定性を達成するために追加的な二次
安定剤を含むというオU益がある。それ故に本発明の安
定剤と共に、組成物は二次安定剤が100重月・部の有
機連続相に対して約0.1〜約t011を部、好ましく
は約0.2重量゛部〜約5重量部の範囲にあり得る熱及
び又は酸素による劣化に対する安定剤を含むことができ
る。
なかんずく米国特許第3325448号、第37692
59号、第3920659号、第3962255号、第
3966711号、第3971757号に開示されてい
るようないくつかの型の既知の柴外線二次安定剤が使用
されてもよい。
柴外線、熱及び酸化劣化に対して安定化され得る有機材
料はブタジェンとアクリル酸、アルキルアクリレート又
はメタアクリレートとのコポリマー、ポリイソルン、ポ
リクロロプレン等;ポリウレタン;ポリ塩化ビニル、塩
化ビニルと塩化ビニリデンとのコ4eリマー、ハロダン
化ビニルとブタジェン、スチレン、ビニルエステルとの
コポリマー朴;ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸又
はセパチン酸との反応から誘導されたもののようなポリ
アミド;エピクロルヒドリンとビスフェノールとの縮合
から得られたもののような工+j?キシ樹脂4I : 
ABS樹脂、Iリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポ
リメタアクリレート、Iリカー4?ネート、ジエン、フ
ェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエフj?キシド
、ポリエステル、並びにポリエチレン、ポリエチレン、
エチレンーグロピレンホリマー、エチレン−ゾロピレン
ジエンポリマー、エチレン−酢ビポリマーのようなポリ
オレフィンホモ−及びコポリマー等を含む。
置換2 K −Tl化合物はまたABS樹脂ブレンドの
よりなポリマー材料の混合物及びブレンド、PvCとポ
リメククリレートのブレンド、EPDMポリマー中への
?リプロピレンのブレンドのようなポリオレフィンホモ
ポリマーとコポリマーのブレンドを安定化するのにも使
用することができる。
最も好ましいものは2〜約15個の&¥4シ返し単位を
翁する2に−Uオリゴマーを形成させるために、N11
J1.子を通して共に末端結合され、ウレタン基に対し
てN4原子を通して再度末端結合された2個の多動′換
ピペラジノンを有する本発明の多置換2に−Uオリfマ
ーである。そのような2 K −Uオリゴマーはポリビ
ニル芳香族炭化水素及びポリオレフィンのような可視光
紡に対して少なくとも一部透過性がある合成樹脂拐料、
特にそれらに対して透明であるものに対する紫外線安定
剤として特に有用である。
多くの既知の配合剤を組成物における多置換2 K −
U安定剤と共に使用してもよい。そのよう力成分は酸化
亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウムのような金属
酸化物、ステアリン酸及びラウリン酸のような脂肪酸、
ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸亜鉛及びステア
リン酸ナトリウム並びにオレイン酸鉛のようなそれらの
塩:炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウム、硫酸カルシ
ウム及び硫酸・々リウム、醋酸アルミニウム、アスベス
ト等のような充てん剤;ジイソブチル、ジイソオクチル
、ジイソデシル及びジベンジルのオレート、ステアレー
ト、セパケート、アゼレート、フタレート等のようなジ
アルキル及びシアリール有機酸;ASTM 2W石油、
ノ臂うフイン油、ヒマシ油、タル油、グリセリン等;を
含む。
特に望ましい二次安定剤は100重量部の利料に対して
約0.1重付部〜約20重量部、好ましくけ約0.2i
i部〜約5重量部の範囲で使用される1種もしくはそれ
よ如多くの抗酸化剤である。使用される抗酸化剤の型の
ものにホスファイト、ホスフェート、スルフィド及びフ
ェノール系の抗酸化剤があり、後者のものが好ましい。
最も好ましいものは2.6−ジーt−ブチル/4ラクレ
ゾール;2.2′−メチレン−ビス−(6−t−ブチル
−フェノール) ; 2,2’−チオ−ビス−(4−メ
チル−6−t−ブチル−フェノール) : 2.2’−
メチレン−ビス−(6−t−ジチル−4−ニチルーフエ
ノール) : 4,4’−ブチレン−ビス−(6−1−
ジチル−m−クレゾール):2−(4−ヒドロシー3,
5−ジーt−プチラニリノ) −4,6−ビス−(オク
チルチオ) −1,3,5−)リアジン;ヘキサヒドロ
−1,3,5−トリス−(3,5−ジ−t−ジチル−4
−ヒドロキシフェニル)−フロぎオニル−8−)リアジ
ン;ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス−(3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)インシアネレ
ート;テトラキス〔メチレン−3−(3’、5’−ジ−
t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル〕プロピオネー
ト〕メタンのようなフェノール系抗酸化剤;ジステアリ
ルチオゾグロビオネート;ジラウリルチオジグロピオネ
ート;トリ(ノニルフェニル)ホスファイト;チンチオ
グリコレート;のような他の抗酸化相乗剤;並びにGo
odrite■3114、及び3125、Irgano
xlolo、1035.1076及び1093のような
特に商業的に入手可能ガ抗醸化剤である。顔料、粘着付
与剤、難燃剤、殺カビ剤管のような他の成分をまた添加
してもよい。
多置換2 K −U安定剤及びもし使用するなら他の配
合剤を、フィルム、繊維又は造形品へ押出、プレス、ブ
ロー成形等がなされ得る組成物を与えるために内部混合
する反応がま、パンパリーイキサー、ヘンシェルミキサ
ー、2本ロールミル、押出機ミキサー、又は他の標準装
置のような既知の混合技術及び装置を使用して冶機材料
と共に混合することができる。通常の混合時間及び温度
を使用することができ、それらは何か特定の結成物に対
して少しの試行錯誤により決定することができる。目的
は成分の均質かつ均一な混合を得ることである。多置換
2に−Uを有機材料に添加する時、使用する有利な混合
操作は添加する前にヘキサン又はベンゼンのような液体
中に配合物を溶解もしくは分散させるか又は2に−Uが
粉末もしくはオイル形状のいずれにせよ、その2 K 
−TJを直Ti 、1Gリマー有槓材料に添加するか又
は製品を成形する前に2に−U及び−リマー材料を押出
混合するととのいずれかである。
if IJママ−料及び多置換2に−Uを含む特定の組
成物の柴外紳安定性は調製された組成物の試料を例えば
約140下(60℃)の協度で操作されるウェザーー〇
−メーターにおけるキセノン又はカーボンアーク光に1
8露させることによって評価することができる。試料の
劣化は残留引張強さ、及びIRスイクトロフォトメータ
ーを用いて3460 cnr  におけるヒドロペルオ
キシド吸収帯又は1720 cm−’におけるカル?ニ
ル吸収帯を定期的に測定することによって評価すること
ができる。カルボニルの迅速な形成は試料の破損を指摘
t7ている。その試験方法はよく知られておし、Joh
n WllIy & 5ona 、N、Y、 、 N、
Y+ (1975)tP 129 at s@q、 R
anby & Rab*k  による題目「ポリマーの
光劣化、光酸化及び光安定化」において公開されており
、かつ釆国特許第3909493号に開示されている。
試料の破損はまた試料が1800曲げた時のクラックの
肉眼判定によって評価される。安定剤の存在の効果に対
するもう一つの便利なテストは試料がその基の引張強さ
の50チを保持する柴外線へのIUW時間を測定するこ
とである。
このテストは以後説明される例において配合された種々
の安定剤の活性をII’価するのに使用され、そのテス
トの結果は以下の表■に説明されている。
柴外線安定化された組成物の試料はまた140℃の空気
循環オーブンにおける老化後の試料の変退色時間及び/
又は脆化、及び他の標準ASTMテストを測定すること
によって酸化及び熱安定性用に評価されるととが可能で
ある。
例1 材端 HH M@wメチル によって表現された1、2−エタン−ビス−(N/−3
,3,5,5−テトラメチル−2−ピペラジノン)とし
て確認された1、1’−(1,2−エタンジイル)ビス
(3,3,5,5−テトラメチル−2−ピペラジノン)
の調製。
9、OfのN、N’−(2−アイノー2−メチルグロビ
ル)−エチレンジアミン及び100−のクロロホルムを
500−のフラスコ中に置き、11.41のアセトンシ
アノヒドリン及び1.OfPのBTACを訟加する。水
浴で攪拌しなから30−の504NaOHを30 mI
nで流加する。その反応混合物を冷温で一瞬攪拌し、次
いで水を固体のすべてが溶解されるまで添加する。液体
相を分m+、水性相を50FIleのクロロホルムで抽
出する。クロロホルム溶液を組合せ、水で数度洗浄し2
次いで藪、燥し濃縮する。0.211111 Hg下、
155°〜165℃で蒸留してから、ヘキサンと共にす
シつぶした時、132〜4℃の融点を有する約3zの淡
黄色固体を与えるオイルが得られる。その固体の構造を
ちょっと前に与えられたようなIR,GC,NMR及び
質量スペクトルデータによって確認する。 □例2 を有’する1、2−ブタン−ビス−(N’−)ランスー
3.3−ツメチル−デカヒドロキノキサリン−2−オン
)の調製。
1.2−ジアミノシクロヘキサンのシス及びトランス異
性体の混合物を三つロフラスコ中の500−の水に溶解
し、アセトンシアノヒドリンをゆっくり45分間にわた
って添加した。その混合物を室温で追加時間の間攪拌し
、次いで90〜95℃まで暖め、その温度で20時間保
持した。次いで反応混合物を冷却し、濾過し水をP沿か
ら除去する。アセトンから再結晶によって得られた結晶
は3.3−ジメチル−デカヒドロキノキサン−2−オン
のトランス異性体であることがわかる。結晶の融1点は
約218.5〜219.5℃である。
1.81の水素化ナトリウム(油中50チ)を100−
のフラスコ中に置き、30fnlの乾燥したトルエンを
添加する。5分間のアルゴン下での攪拌後、トルエンを
ピペットでとυ、30−の新規な乾燥トルエンを添加し
、5.5iのトランス−3,3−ジメチルデカヒドロキ
ノキサリン−2−オンを加えた。その混合物をアルゴン
下で還流加熱し、一方10m1のトルエン中3.6デの
1,3−ジブロモブタンをゆっ<big加する。反応混
合物を一晩還流し、冷却り、60m1の水の中へ注ぎ、
1o。
meのベンゼンと共に抽出しな。その有機層をNa28
04を通して乾燥り、、、濾過し溶剤を除去した。
オイルをヘキサンですりつぶして、140〜4℃で溶融
する2、5y−の白色固体を与える。
元始分析計算値:C68,86%:N13.38%;1
(10,11%分析実験値:C70,01俤:N13.
44チ:H9,92チその化合物の構造をI R、NM
R及び質量スイクトルデータによって確認する。
前記に類似した方法で、例えばジブロモブタンのイリの
α、α′−ジゾロモーp−キシレンとp−キシレン−2
,2′−ビスCN1− (3,3−ジメチル−デカヒド
ロキノキサリン−2−オン)〕との反応に例3 構造 を有する1、1’−(1,2−エタンジイル)ビス〔4
−(2−ヒドロキシエチル) −3,3,5,5−テト
ラメチル−2−ピペラジノン〕(簡易上r El(TP
J >の調製。
オートクレーブ(11〇−容積)を前記例1に記載され
た時得られた7、05 y(0,021モル)の1.1
’−(1,2−エタンジイル)ビス(3,3,5,5−
テトラメチル−2−ピペラジノン) 、40 mlのメ
タノール、0.27のp−)ルエンスルポン酸、及び8
.8y(o、2モル)のエチレンオキシドで装填した。
反応を150℃で一晩行なった。得られる溶液を冷却し
ストリッピングして、融点166〜179℃で前記構造
を有するものとして7.6p(86%収率)の化合物を
得るために酢酸エチルで洗沖された半固体制料を力離し
た。
分析試料は固体が子苗であり、び濾過によりて分1ii
l参される熱酢酸エチルで粗生成物を処理することによ
って得られた。
C22H4□N404に対する剖算値:C,61,94
;)1,9.93:N、13.13実駐値:C,62,
12;H,9,83SN、13.01例4 人1反応生成物(化合物1)が構造: 論     Ha Me を有する1、1’−(1,2−エタンジイル)ビス−(
(2−ヒドロキシエチル) −3,3,5,5−テトラ
メチル−2−ピペラジノン〕(簡易上「EHTP」)と
1,6−ジイツシアナトヘキサンとの反応生成物として
形成されるポリ〔オキシカル+leニルイイノ−1,6
−ヘキサンシ′イルイミノカル?ニルオキシ−1,2−
エタンジイル(2,2,6,6−テトラメチル−3−オ
キソ−1,4−ピペラジンジイル) −1,2−エタン
ジイル(LJ+5y5−テトラメチル−2−オキソ−1
,4−ピペラジンジイル) −1,2−二タンジイル〕
の調製。
前記のよった5、55 fF(0,013モル)のEH
TP。
50−の乾録キシレン、0.04iの1,4−ジアザビ
シクロ[2,2,23オクタン及び1.85y−(0,
011モル)のへキサメチレンジイソシアネートをイh
械的攪拌機、コンデンサー及び温度計を備えた100−
の三つロフラスコ中に俯く。フラスコの内存物を不活性
ガス(窒紫)雰囲気下、徐徐に還流しながら攪拌する。
−晩位流後、その反応混合物を冷却した。得られた粘着
性固体を65℃で軟化する7、8zの淡黄色ワックス状
固体を得るために熱ヘキサンですりつぶした。蒸気圧浸
透圧法(vpo )によりて示されたように固体の分子
量は1230である。Xの値は約2であると指摘されて
いる。
前記例4AK記載されたものと同じ方法で、仙のオリゴ
マーはもう一つの類僚成分に末端結合された多置換2−
ヶ)−1,4−ジアゾシクロアルカンとジイソシアネー
トとの反応生成物として得られる。特定のそのよう彦オ
リデマーは以下の反応生成物として得られる。
B、生成物(化合物2)が構造: を有するポリ〔オキシカル?ニルイ1)(6−メチル−
1,3−7エーレン)イミノカルボニルオキシ−1,2
−エタンジイル(2,2,6,6−テトラメチル−3−
オキソ−1,4−ピペラジンジイル〕−1,2−エタン
ジイル(3,3,5,5−テトラメチル−2−オキソ−
1,4−ピペラジンジイル)’−1.2−エタンゾイル
〕として確關されるEHTP及び2.4−ジイソシアナ
ト−1−メチルベンゼン。
その反応r−合物を119℃で数時間加熱1−1次いで
官f、!、で2日間反応を紺′続せしめる。得られる淡
黄色スラリーなP鍋して200℃で軟化する仲秋固体を
分肉[(シた。
C0生成物(化合物3)が構造 を有するポリ〔オキシカルがニルイミノ−1,4−フェ
ニレンメチレン−1,4−フェニレンーイ建ノーカルが
ニルオキシ−1,2−エタンジイル(2,2,6,6−
テトラメチル−3−オキソ−1,4−ピペラジンジイル
)−1,2−エタンジイル(3,3,5,5−テトラメ
チル−2−オキソ−1,4−ピペラジンジイル) −1
,2−エタンジイル〕として01’ぐ[kされるEHT
P及び1.1′−メチレン−ビス〔4−イソシアナトベ
ンゼン〕。
その反応1dlQ〜93℃で一眩・ンH行し、冷却に」
:す215℃で軟化する灰白色固体を与える。
D、生成物(化合物4)が4・埼造 ヲ有するポリ〔オキシカルがニルイミノメチレン−(1
,5,5−)ジメチル−1,3−シクロヘキサンジイル
)イ<ノカルポニルオキシー112−エタンゾイル(2
,2,6,6−テトラメチル−3−オキソ−1,4−ピ
イラジンジイル) −1,2−エタンジイル(3,3,
5,5−テトラメチル−2−オキソ−1,4−ピペラジ
ンジイル) −1,2−エタンジイル〕として確認され
るE)ITP及び5−インシアナト−1−・(イソシア
ナトメチル) −1,3,3−)リメチルーシクロヘキ
サン。
反応は92〜100℃で一晩進行し、ヘギサンですりつ
ぶしてから1920(化合物4)の婆夕平均分子ぢを有
する、72℃で軟化する破砕可計な灰白色固体を与える
帖着慴固体を、与える。
E、生成物(化合物5)が構造 を有するポリ〔オキシカルボニルイミノ−1,4−シク
ロヘキサンジイル−メチレン−1,4−シクロヘキサン
ジイルイミノカルがニルオキシ−1,2−エタンジイル
(2,2,6,6−テトラメチル−3−オキソ−1,4
−ピペラジンジイル) −1,2−エタンジイル(3,
3,5,5−テトラメチル−2−オキソ−1,4−ビ4
ラジンジイル) −1,2−エタンジイル〕として確V
されるEHTP及び1,1′−メチレンビス〔4−イン
シアナトシクロヘキサン〕。
灰白色固体はヘキサンによるすりつぶしによ如得られる
。母液をワックスに濃鉱し、その中へヘキサンe#加し
、追加的力、白色固体を分離し、それを祠られたχ初の
ものと[せる。組合わされた同体は74℃で1ift、
:化り1.1000の数平均分子−鰺を有する。
例5 前記東施例に記載されたものに類似した方法で、次の追
加的な反応生成物を製造する: A、  111’(114−ブタンジイル)ビス〔4−
(2−ヒドロキシエチル)−3,3−ツメチル−トラン
ス−rカビドロキノキサリン−2−オン〕とヘキサメチ
レンジイソシアネートとの反応生成物。
B、  1.1’(1,4−エタンジイル)はス〔4−
(2−ヒドロキシエチル) −3,3−−)メチル−ト
ランス−デカヒドロキノ今サリンー2−オン〕と5−イ
ソシアナト−1−(イソシアナトメチル)−1,3,3
−トリメチルシクロヘキサノンとの反応生成物。
C,1,1’−(1,2−エタンジイル)ビス〔4−(
2−ヒドロキシ−2−メチルエチル) −:(,3,5
,5−テトラメチル−2−ピペラジノン〕とへキザメチ
レンジイソ7アネートとの反応生成物。
a、tel’−(1+2−エタンジイル)ビス〔4−′
□(2−ヒドロキン−2−メチルエチル) −3,3,
5,5−テトラメチル−2−ピペラジノン〕と5−イソ
シアナト−1−(イソシアナトメチル) −1,3,3
−トリメチルシクロヘキサノンとの反応生成物。
次のか1表は化合物1〜5で安定化されたポリプロピレ
ンの2ミル厚の試料で行なわれたテストにおいて得られ
たデータを!i51明している。ブランク及び各Flけ
Goodrit**3125として入手可能な三官能価
のヒンダードフェノール系抗酸化剤を有する100部の
樹脂に対して0.05部を含み、名試料中に使用される
安定剤の量を示す。オーブン老化を標準試験方法で12
5℃で連続的r(行ない、ウェザーー〇−メーターテス
ト1ま試料がその引IP強さの5(lを担力う時間数を
与える。
これらのテストは安定剤が安定剤でもって安定化された
がりプロピレンから抽出される困難性及び儀!:の引弦
強さが50チ減少する時のウェーザーー〇−メーターに
おける時間に対する安定剤の水抽出のV雫、゛を比較す
るために屯4に行なわれた。水抽出は次のように行表わ
れる: 試料のバッチを蒸留水で一部満たされた大きなフラスコ
の中の液体レベルの下に懸濁させる。フラスコはフラス
コからの水が損なわないよりに、還流コンデンサーを備
え、大気に対して開放しない。
水を24時間煮沸し、その後試料を移しテストした。第
1表に記載した結果は試料がTinuvin622及び
EHTpに関して、比軟1」能なオーブン老化、しかし
各先行技術の安定剤の抽出の一般的に緬い困難性にもか
かわらず水抽出俊のよル良好な引張強さt有しfcこと
を指摘している。
*Goodrlt・はB、F、グツドリッチカンパニー
の本国登録商標である。
第1乏

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.2−ケト−1,4−ジアゾシクロアルカンとウレタ
    ンのオリゴマーであって、前記オリゴマー(ここでmは
    O〜5の範囲の整数を表わし、環状N原子間の種々の長
    さのブリッジを形成するメチレン基の数であり、その基
    の一部は(a)それらが結合される炭素と共に、シクロ
    ペンチル、シクロヘキシル又はシクロ−・ブチルエンド
    環を形成してもよく、または(b)置換されていてもよ
    い;それでmがOである時、2KDZC部分はピペラジ
    ノン環であり;mが1である時2 KDZC部分は5−
    ケト−1,4−ノアザシクロへブタン環であり;mが4
    でエンド環を形成するために、他の2個の接触する炭素
    原子と環状になる時は2 KDZC部分はデカヒドロキ
    ノキザリノンであり; Xは2〜約15の範囲の整数を表わし;Rは2〜約12
    個の炭素原子を有するアルキレン、トルイル、ジフェニ
    ルメチル、ナフチル、ジメチルピフェニル、ジメトキシ
    −ピフェニル、メチルシクロヘキシル、ジシクロヘキシ
    ルメチル、キシリル、イソホロニル、トリメチルヘキシ
    ルからカる群から選ばれ; R’、R2,R3及びRは独立に水素、アリール、1〜
    約24個の炭素原子を有するアルキル、5〜約7個の炭
    素原子を有するシクロアルキル、7〜約20個の炭素原
    子を有するアルアルキル、2〜約12個の炭素原子を有
    するシアノアルキル、4〜約18個の炭素原子を有する
    エーテル、及び1〜約181園の炭素原子を有するヒド
    ロキシアルキルからなる群から選ばれ; R1とR2と川にもしくはR3とR4と共に又は各対は
    約5〜約8個の炭素原子を有する環を形成するようにさ
    れでもよ〈;但しR、R、R又はRのうちせいぜいj@
    は水素であってよく、さらにR’ * R2* R’及
    びR4のうち3個以下は環形成されてもよく; R5叉びR7は各々2〜約12個の炭素原子を有するポ
    リメチレンであり、そのポリメチレンの各各は2−ケト
    −ジアザシクロアルカン部分をウレタン基に末端結合す
    るは絖リンクを軸成し;さらに R6は2〜約12個の炭素原子を治するポリメチlノン
    、キシレニル及び置換又は未置換フェニルからなる群か
    ら處ばれ、その基は一つの2−ケト−1,4−ジアザシ
    クロアルカン部分をもう一つのその部分に末端結合する
    接続リンクである。)を有するオリゴマーを含んでなる
    化合物。 2、  mが0であり、Xが約2〜約10の範囲にある
    整数を表わし、R’ T R2+ R5峻びR4が独立
    に1〜約5閏の炭素原子を有する低級アルキルから選ば
    れる特許請求の範囲舘1項+b城の化合物。 3、  mが1であり、Xが2〜約10の範囲にある整
    数を表わし、R、R、R及びRが独立に1〜約5個の炭
    素原子を有する低級アルキルから選ばれる特許請求の範
    囲281項記載の化合物。 4、m=4であり、エンド環を形成するために前記プリ
    ツノの他の2個の炭素原子と循環し、それで各2 K1
    3ZC和−分が多価換デカヒドロキノキサリノンであり
    、Xが2〜約10の範囲の整数を表わしR’、R2,I
    R3及びR4が独立に1〜約5個の炭素原子を有する低
    級アルキルから選ばれる特許請求の範囲第1項記載の化
    合物。 5、  R及びRが各々2〜約5個の炭素原子を廟する
    ポリメチレンである特許請求の範囲第1項記載の化合物
    。 6、ポリ〔オキシカルボニルイミノ−1,6−ヘキサン
    ジイルイミノカル?ニルオキシ−1,2−エタンジイル
    (2,2,6,6−テトラメチル−3−オキソ−1,4
    −ピペラジンジイル)−1,2−エタンジイル(3,3
    ,5,5−テトラメチル−2−オキノー1゜4−ピペラ
    ジンジイル)−1,2−エタンジイル〕;、+fす〔オ
    キシカルボニルイミノ(6−メゲルー1゜3−フェニレ
    ン)イミノカルボニルオキシ−1,2−エタルジイル(
    2,2,6,6−テトラメチル−3−オキソ−1,4−
    ピペラジ/ジイル)−1,2−エタンノイル(3,3,
    5,5−テトラメチル−2−オキノー1.4−ピペラジ
    /ジイル) −1,2−エタンジイル〕; ポリ〔オキシカル+Irニルイミノ−1,4−7エニレ
    ンメチレンー1.4−フェニレンイミノ−カルボニルオ
    キシ−1,2−エタンジイル(2,2,6,6−テトラ
    メチル−3−オキソ−1,4−ビ檀うジンノイル)−1
    ,2−エタンジイル−(3,3,5,5−テトラメチル
    −2−オキソ−1,4−ピペラジ/ジイル)−1゜2−
    エタンジイル〕; ポリ〔オキシカル?ニルイミノメチレン(1,5,5−
    トリメチル−1,3−シクロヘキサンジイル)イミノカ
    ル?ニルオキシー1,2−エタンノイル(2゜2.6.
    6−テトラメチル−3−オキンー114−L″ペラジン
    ノイル−1,2−エタンノイル(3,3,5゜5−テト
    ラメチル−2−オキソ−1,4−ピペラジ/ジイル)−
    1,2−エタンジイル’);及ヒ、ぎり〔オキシカルブ
    ニルイミノ−1,4−シクロヘギサンジイルメチレン−
    1,4−シクロヘキザンジイルイミノ力ルがニルオキシ
    −1,2−エタンジイル(2,2,6,6−テトラメチ
    ル−3−オキソ−1,4−ピペラジ/ジイル)−1,2
    −エタンジイル(3゜3.5,5−テトラメチル−2−
    オキノー・1.4−ピペラジ/ジイル)−1,2−エタ
    ンジイル〕からなる群から選ばれる特許請求の範囲第1
    項記載の化合物。 7.100m′jt部の有機材料に対して、ウレタン部
    分にN4原子を通して末端結合された多1w換2−ケト
    ー1.4−ノアザシクロアルカンのビス化合物から本質
    的になる、約0.01重量部〜約5重量部の安定剤化合
    物を分散させている紫外線劣化に付する有機材料を含ん
    でなる耐紫外線劣化性材料組成物であって、前記安定剤
    化合物が構造式(ここでmはθ〜5の範囲の整数を表わ
    し、環状N原子間の神々の長さのブリッジを形成するメ
    チレン基の斂であり、その基の一部は(、)それらが結
    合される炭素と共に、シクロペンチル、シクロヘキシル
    又はシクロヘノチルエンド環を形成してもよく、または
    (b) 置換されていてもよい;それでmがOである時
    、2KDZC部分はピペラジノン環であり;mが1であ
    る時2 KDZC部分は5−ケト−1,4−ジアゾシク
    ロへブタン環であり;mが4でエンド環を形成するため
    に、曲の2個の接触する炭素原子と環状になる時は2 
    KDZC部分はデカヒドロキノキサリノンであり: Xは2〜約15の範囲の整数を表わ17;Rは2〜約1
    2個の炭素原子を有するアルキレン、トルイル、ジフェ
    ニルメチル、ナフチル、ジメチルピフェニル、ジメトキ
    シ−ビフェニル、メチルシクロヘキシル、ジンクロヘギ
    シルメチル、キシリル、イソホロニル、トリメチルヘキ
    シルからなる群から選ばれ; R、R、R及びRは独立に水素、アリール、1〜約24
    個の炭素原子を有するアルキル、5〜約7個の炭素障子
    を有するシクロアルキル、7〜約20個の炭素原子を有
    するアルアルキル、2〜約12個の/7c素原子を有す
    るシアノアルキル、4〜約18個の炭素原子を再するエ
    ーテル、及び1〜約18個のj&Z原子を有するヒドロ
    キシアルキルからなる群から選ばれ; R1とR2と共にもしくはR3とR4と共に父は各対は
    約5〜約8個の炭素原子を有する環を形成するようにさ
    れてもよく;但しR’ 、R2,R’又はR4のうちせ
    いぜい1個は水素であってよく、さらにB 1 、 R
    2、R5及びR4のうち3個以下は環形成されてもよく
    ; R5及びR7は各々2〜約12個の炭素ノー、子を有有
    するポリメチレンであり、そのポリメチレンの各々は2
    −ケト−ジアザシクロアルカン部分をウレタン基に末端
    結合する接続リンクを構成し2;さらにRは2〜約12
    個の炭素原子を有するポリメチレン、キシレニル及び置
    換又は未置換フェニルからなる群から選ばれ、その基は
    一つの2−ケト−1,4−ジアザシクロアルカン部分を
    もう一つのその部分に末端結合する接続リンクである。 )によって表現される組成分。 8、前記安定剤化合物がm = Oであり、Xが約2〜
    約10の範囲の整数を表わし、R、R、R及びR4が独
    立に1〜約5個の炭素原子を有する低級アルキルから選
    ばれる構造を有する特許請求の範囲第7項記載の組成物
    。 9、前記安定剤化合物がポリ〔オキシカシメニルイミノ
    −1,6−ヘキサンジイルイミツカルポニルオキシー1
    .2−エタンジイル(2,2,6,6−テトラメチル−
    3−オキソ−1,4−ピペラジンノイル)−1,2エタ
    ンノイル(3,3,5,5−テトラメチル−2−オキソ
    −1,4−14ラノンノイル)−1,2−エタンジイル
    〕; ポリ〔オキシカルボニルイミノ(6−メチル−1゜3−
    フェニレン)イミノカルボニルオキシ−1,2−エタン
    ノイル(2,2,6,6−テトラメチル−3−オキソ−
    1,4−ピーミラジンジイル)−1,2−エタンジイル
    (3,3,5,5−テトラメチル−2−オキソ−1,4
    −ピペラジンノイル) −1,2−エタンジイル〕; ポリ〔オキシカルボニルイミノ−1,4−7エニレンメ
    チレンー1,4−7エニレンイミノーカルンIクニルオ
    キシ−1,2−エタンノイル(2,2,6,6−テトラ
    メチル−3−オキソ−1,4−ピベラゾンノイル〕−1
    ,2−エタンノイル−(3,3,5,5−テトラメチル
    −2−オキソ−1,4−ピベラノンジイル)−1゜2−
    エタンノイル〕; 、lr IJ (オキシカルボニルイミノメチレy(t
    、s。 5−トリメチル−1,3−シクロヘキサンノイル)イミ
    ノカルボニルオキシ−1,2−エタンジイル(2,2,
    6,6−チトラメテルー3−オキソ−1,4−ピペラジ
    ンノイル) −1,2−エタンジイル(3゜3.5.5
    −テトラメチル−2−オキソ−1,4−ピペラジンノイ
    ル)−1,,2−エタンノイル〕;及びポリ〔オキシカ
    ルがニルイミノ−1,4−シクロヘキサンジイルメチレ
    ン−1,4−シクロヘキサンジイルイミノカルがニルオ
    キシ−1,2−エタンジイル(2,2,6,6−テトラ
    メチル−3−オキソ−1,4−ピペラジンジイル)−1
    ,2−エタンジイル(3゜3.5.5−テトラメチル−
    2−オキソ−1,4−ピペラジン・ジイル)−1,2−
    エタンジイル〕からなる群から選ばれる特許請求の範囲
    第8項記載の組成物。
JP58074235A 1982-05-06 1983-04-28 2−ケト−ジアザシクロアルカン−ウレタンオリゴマ−と紫外線安定化組成物 Pending JPS58194864A (ja)

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