JPS60181140A - 合成樹脂用安定剤 - Google Patents

合成樹脂用安定剤

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JPS60181140A
JPS60181140A JP3919684A JP3919684A JPS60181140A JP S60181140 A JPS60181140 A JP S60181140A JP 3919684 A JP3919684 A JP 3919684A JP 3919684 A JP3919684 A JP 3919684A JP S60181140 A JPS60181140 A JP S60181140A
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石井 玉樹
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Manji Sasaki
佐々木 万治
Haruki Okamura
春樹 岡村
Masahisa Shiotani
塩谷 正久
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    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13Phenols; Phenolates
    • C08K5/134Phenols containing ester groups
    • C08K5/1345Carboxylic esters of phenolcarboxylic acids
    • 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'
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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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】 本発明は合成樹脂に対してすぐれた安定性を付与する合
成樹脂用安定剤に関する。
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、
ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、ABSなどのス
チレン系合成樹脂、ポリアセタール、ポリアミドなどの
エンジニャリングプラスチックス、さらにはポリウレタ
ンなどの各種の合成樹脂は各種の分野において広く使用
されているが、これらの合成樹脂をそれ単独で用いる時
は、加工時または個用時において熱、光および酸素の作
用により劣化し、軟化、脆化、表面亀裂または変色など
の現象を伴ってその機械的物性が著しく低下する等その
安定性に問題があることはよく知られている。
このような問題を解消する目的で、従来より各種のフェ
ノール系、リン系、イオウ系などの酸化防止剤を合成樹
脂の製造、加工工程中に添加し、使用することもよく知
られており、例えば、2,6−ジーt−ブチル−4−メ
チルフェノール、2,2′−メチレンビス(4−メチル
−6−t−ブチルフェノール)、4,4′−ブチリデン
ビス(8−メチル−6−t−ブチルフェノール)、n−
オクタデシル 8−(8,5−ジー1−ブチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)プiピオネ−1・、1,1.8−ト
リス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−も−ブチルフ
ェニル)ブタン、テトラキス[8−(8,5−ジーも−
ブチルー4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ
メチルコメタンなどのフェノール系酸化防止剤を単独で
用いたり、これらのフェノール系酸化防止剤とトリス(
ノニルフェニル)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などのリン系酸化防止剤と
を併用したり、あるいは前記のフェノール系酸化防止剤
とジラウリルチオジプロピオネート、シミリスチルチオ
ジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート
などのイオウ系酸化防止剤とを併用する方法などが知ら
れている。
しかし、これらの方法は熱および酸化安定性、耐熱変色
性および蒸散性などの点でまだ十分満足すべきものでは
ない。
また、テトラキス〔メチレン−8−(8,5ジアルキル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートコメタンと
テトラキス(3−アルキルチオプロピオニルオキシメチ
ル)メタンとからなる安定剤が提案(特開昭59−20
887号公報)されているが、この安定剤は、従来のも
のと比べるとかなり優れてはいるが、熱および酸化安定
性、耐熱変色性などの点で、必ずしも十分満足されるも
のでなく、より高性能の安定剤の出現が望まれていた。
本発明者らは、これらの点に解決を与えるべく種々検討
の結果、特定のフェノール系化合物と特定のイオウ系化
合物の特定の割合力)らなる混合物が、合成樹脂に対し
て今までの酸化防止剤同志の組み合せ技術からは予測で
きな0優れた熱および酸化安定性を付与することを見0
出し、本発明に至った。
すなわち本発明は 一般式(I−1) CH2−0−A (CH−0−A)n (I 1 ) CH2−0−A (式中、nは0〜4の整数を、Aは次式(式中、R1は
炭素数1〜3のアルキル示す)を示す。) および一般式(I−2) (式中、mは0〜6の整数を、R1は前記の意味を表わ
す。) で示される化合物から選ばれる少なくとも1種のフェノ
ール系化合物(I)と一般式(II−1)(式中、R2
は炭素数4〜20のアルキル基を示す。) および一般式(II−2) (式中、R8は炭素数3〜18のアルキル基を、R4お
よびR5は各々独立に水素原子または炭素数1〜6のア
ルキル基を示す。) で示される化合物から選ばれる少なくとも1種ノイオウ
系化合物(II)が(I):(It)〜1 :’0.5
 〜1 5(重量比)の割合からなる混合物を有効成分
とする合成樹脂用安定′剤を提供するものである。
本発明に用いられる前記一般式(I−1)および(I−
2)で示されるフェノール系化合物は、多価アルコール
類と3−(3−アルキル−5−もーブチルー4ーヒドロ
キシフェニル)プ、ロピオン酸、またはその酸ハロゲン
化物、酸無水物あるいは混合酸無水物との通常のエステ
ル化反応で製造する神、あるいはその低級アルキルエス
テルとの通常のエステル交換反応によって製造すること
ができる。
かかる多価アルコールとしては、エチレングリコール、
グリセリンおよびメゾ−エリスリトール、D−エリスリ
トール、L−エリスリトールなどのチドリトール、キシ
リトール、アドニトール、アラビトールなどのペンチト
ール、ソルビトール、マンニトール、ズルシトールなど
のへキシトールおよびトリメチロールメタン、トリメチ
ロールブタン、トリメチロールプロパン、トリメチロー
ルブタン、トリメチロールペンタン、トリメチロールヘ
キサン、トリメチロールヘプタンなどが挙げられる。
また前記一般式(1−1)および(I−2)で示される
フェノール系化合物において、R1はメチル基、エチル
基、プロピル基を示すが、熱および酸化安定性の点でメ
チル基が最も好ましい。
一般式(II−1)で示される化合物において、置換基
R2 は熱および酸化安定性の点で炭素数6〜18のア
ルキル基が好ましく、とりわけドデシル基が最も好まし
い。
かかる化合物の代表例を表−1に示す。
表−1 ( R2 −S−CH2CH2C−0−CH2力等また
、一般式(II−2)で示される化合物において、置換
基R8は炭素数12〜18のアルキル基が、またR4お
よびR5は水素原子もしくは炭素数l〜3のアルキル基
がそれぞれ熱および酸化安定性の点で好ましい。
かかる化合物の代表例を表−2に示す。
表−2 本発明の合成樹脂用安定剤は前記した一般式(I−1)
および(I−2)で示される化合物から選ばれる少くと
も1種のフェノール系化合物(1)と一般式(■−1)
および(It−2)で示される化合物から選ばれる少な
くとも1種のイオウ系化合物(I[)の混合物からなる
が、その混合割合は重量比で(1):(IF)〜1 :
 0.5〜15、好ましくは1:1〜10.さらに好ま
しくはl:2〜6である。
ここで、イオウ系化合物(II)がフェノール系化合物
(I)に対して0.5重量倍未満では目的とする効果が
十分に得られ鐙<、また15重量倍を越えてもそれに見
合うだけの効果が得難く、経済的にも不利となる。
本発明の合成樹脂用安定剤の使用にあたり、合成樹脂へ
の配合量は、合成樹脂100重量部に対して通常0.0
1〜5重量部、好ましくは0.05〜1重量部である。
また、使用に際してはフェノール系化合物(I)および
イオウ系化合物(I)をあらかじめ混合することなくそ
れぞれを別個に合成樹脂に配合してもよい。
合成樹脂への配合方法としては、合成樹脂中に安定剤、
顔料、充填剤等を混和配合するための公知の装置および
操作法がほとんどそのまま適用できる。
本発明の合成樹脂用安定剤を使用するにあたっては、他
の添加剤、たとえば紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止
剤、金属不活性化剤、金属石ケン類、造核剤、滑剤、帯
電防止剤、難燃剤、顔料および充填剤などを併用しても
よい。
とりわけ紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤な
ど、たとえば2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェ
ノン、2−ヒドロキシ−4−〇−オクトキシベンゾフェ
ノン、2(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベン
ゾトリアゾール、2(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル
−5′−メチルフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリア
ゾール、2(2−ヒドロキシ−8,5−ジ−t−−メチ
ルフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、2(
2−ヒドロキシ−8,5−ジ−アミルフェニル)ベンゾ
トリアゾール、C2、2’−チオビス(4−t−オクチ
ルフェノラート)〕−ブチルアミンニッケル塩、2,2
゜6.6−テトラメチル−4−ピペリジニルベンゾエー
ト、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリ
ジニル)セバケート、2−(8゜5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチル−マロン酸
ビス(1,2,2゜6.6−ベンタメチルー4−ピペリ
ジル)、1−[2−(a−(a 、 5−ジ’−t−ブ
チルー4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)
エチル] −4−[8−(8、5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−2、2
、6、6−チトラメチルビペリジン、コハク酸ジメチル
・1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2
,2,6,6−チトラメチルビペリジン重縮合物、ジハ
ロアルキレンとN 、 N’−ビス(2,2,6,6−
テトラメチル−4−ピペリジル)−アルキレンジytン
との反応物、2,6−ジクロロ−1,8゜5−トリアジ
ン類とN 、 N’−ビス(2,2,6゜6−テトラメ
チル−4−ピペリジル)−アルキレンジアミンとの反応
物などを併用することによってその耐光性を改善するこ
とができる。
また、ホスファイト系酸化防止剤を添加することによっ
て、その色相を改善することができる。これらのホスフ
ァイト系酸化防止剤としては、たとえばジステアリルペ
ンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2、4−
シーt −ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2
−も−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、ビ
ス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリ
トールジホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−
ブチルフェニル)−4゜4′−ビフェニレンジホスファ
イトなどがあげられる。
かくして、本発明の合成樹脂用安定剤を用いることによ
り、合成樹脂の安定性は非常に向上するが、かかる合成
樹脂としては低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン
、リニヤ−低密度ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、
EvA樹脂、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、メタク
リル樹脂、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、AB
S樹脂、AES樹脂、MBS樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、
ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリ
ウレタン、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられ、特
にポリプロピレンに有効である。
次に実施例をあげて本発明の詳細な説明するが、本発明
はこれらにより限定されるものではない。
製造例1(化合物l−1−1(7)lip造)8−(8
−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)
プロピオン酸メチル18、089 (0,072モル)
、およびグリセリン1.85F(0,02モル)を混合
し、これにナトリウムメトキシド0.32M(0,00
6モル)を加え昇温する。140°C40時間反応させ
たのち減圧し、50〜20 m+ Hf1140〜15
0℃下10時間反応させた。その後さらに190℃、2
0■Hf まで昇温・減圧しながら10時間反応させた
反応終了後、反応物をトルエンに溶解し、希塩酸水線い
て水で洗浄後、トルエンを減圧留去して触媒を除去し純
度62%の粗生成物10、59を得た。これをシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーで精製し、純度99%の無
色ガラス状物トリス[8−(8−t−ブチル−4−ヒド
ロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート」(化合
物l−1−1)、mp。
43℃、4.8yを得た。
質量分析値(FD−マス) 分子イオンピーク 746 プロトンN M R(CDC15/ TMS )δ11
5(27HS) δ2.16(9HS) δ2.7 (12)1 m) δ4.1 (5Hm) δ4.55(8Hbr、s) 六 〇 〇 i / o T−1a )δ6.91(8
H,s) 製造例2(化合物l−1−2の製造) 8−(8−C−ブチル−5−エチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオン酸メチル19、04 f (0,0
72モル)、グリセリン1.85f(0,02モル)、
ナトリウムメトキシド0.881 (0,006モル)
の混合物を製造例1と同様に反応、後処理、精製するこ
とにより、純度99%の淡黄色ガラス状物グリセリント
リス[8−(8−t−ブチル−5−エチル−4−ヒドロ
キシフェニル)プロピオネート〕(化合物l−1−2)
、4.21を得た。
質量分析値(FD−マス) 分子イオンピーク 788 プロトンNMR(CDCt8/TMS)δ1.20(9
Ht) δ1.85(27HS) δ2.6 (18Hm) δ4.1 (5Hm) δ4.6 (8Hbr、s) δ6.81(8HS ) δ 6.91(8Hs) 製造例3(化合物l−1−8の製造) 8− (3’= t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メ
チルフェニル)プロピオン酸メチル24.04f(0,
096モル)、メゾ−エリスリトール2.45y(0,
02モル)、ナトリウムメトキシド0.381 (0,
006モル)の混合物を製造例1と同様に反応、触媒を
除去を行い、析出した結晶をトルエンから再結晶するこ
とにより、純度92%の白色結晶 メゾ−エリスリトー
ルテトラキス[8−(8−を−フチルー4−ヒドロキシ
−5−メチルフェニル)プロピオネート](化合物r−
1−8)、6.8yを得た。 mp、166〜168℃
質量分析値CF D−マス) 分子イオンピーク 994 プロトンNMR(CDCz8/TMS)δ1.138(
86Hs’) δ2.18(12Hs) δ2.7 (16Hm) δ4yl (6Hm) δ4.8 (41−1s) δ6−80(4H、s) δ6.92(4Hs) 製造例4(化合物1−2−1の製造) 8−(8−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフ
ェニル)プロピオン酸メチル18.08f(0,072
モル)、トリメチロールプロパン2.691 (0,0
2モ# )、ナトリウムメトキシド0.88f(0,0
06モル〕の混合物を製造例1と同様に反応、後処理、
精製することにより純度99%の白色固体 トリメチロ
ールプロパントリス[’8−(8−t−ブチル−4−ヒ
ドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕(化
合物l−2−1)、10.5Nを得た m、p、52〜
54℃質量分析値(FD−マス) 分子イオンピーク 788 フロ) ンNMR(CDCza/T゛M S )δ0.
9 (5Hm) δ1.89(27HS) δ2.18(9HS) δ2.7 (12’Hm) δ8.91(6Hs; δ4.68(8,HS) δ6.82(8Hs) δ6.92(8Hs) 実施例1 下記配合物をミキサーで5分間混合したあと、180°
Cミキシングロールで溶融混練して得られたコンパウン
ドを210’Cの熱プレスで厚さ1mのシートに形成し
、40X40X 1 tnmの試験片を作成した。16
0 ”Cのギヤーオーブン中で試験片面積の30%が脆
化するまでの時間を測定し、これを熱脆化誘導期とし、
熱および酸化安定性を評価した。その結果を表−3に示
す。
〈配 合〉 未安定化ポリプロピレン樹脂 100重量部ステアリン
酸カルシウム 0.1 供試化合物 変量 なお、表−3において供試化合物の記号は以下の化合物
を示すものである。
AO−In−オクタデシル 8−(3,5−ジーむ−ブ
チルー4−ヒドロキシフ ェニル)プロピオネート AO−2テトラキス[8−(3,5−ジーも一−フチル
ー4−ヒドロキシフェニル) プロピオニルオキシメチルコメタン AO−8テトラキス〔メチレン−3−(3−メチル)−
5−t−ブチル−4−ヒ ドロキシフェニル)プロピオネートコ メタン Ao、4 1’、1.3−4リス(2−メチル−4−ヒ
ドロキシ−5−t−ブチルフ ェニル)ブタン AO−5ジラウリルチオジプロピオネートAO−6ジス
テアリルチオジプ口ビオネート実施例2 グラフトABSラテックスに、表−4に示す供試化合物
をアニオン系界面活性剤でビーズ解コウさせたザスペン
ジョンを表−4に示すとおり所定量添加した。常法に従
い硫酸マグネシウム水浴液で塩析し、濾過・水洗後乾燥
し、得られたABS樹脂パウダーを試験試料とした。こ
のABS樹脂パウダーを用いて以下の方法で熱および酸
化安定性を評価した。
その結果を表−4に示す。
1.180℃ギヤーオーブン中で熱老化した後のABS
樹脂の変色度を観察した。
2、酸素吸収誘導期測定装置を用い、170°C酸素雰
υB気中で酸素吸収誘導期(1,P、)を測定した。
B、A li S Q脂パウダーを小型押出機(スクリ
ューD−20輔Ω、 L/D=25 、ストランドダイ
D−31+II+lΩ、L/D=10)を用いて次の条
件でくりかえし押出しを行ない、4回目のABSペレッ
トの変色度を1回目の無添加ABSペレットとの色差△
Y1で評価した。
押出条件 回転数: 4 Q rp+n CI C2C8D 温 度=220°0240℃260’C280°C4、
上記8の方法で得た4回押出し後のABSペレットを1
80℃XIO分間圧縮成形しJIS K7111に規定
した1号試験片を作製した。次に、シャルピー衝撃試験
機を用いJIS K7111に準拠してシャルピー衝撃
値を測定した。
なお、表においてAO−7は以下の化合物を示すもので
ある。
AO−72,6−ジーt−ブチル−4−メチルフェノー
ル 実施例3 25%ウレタンドープ(25部のポリウレタン樹脂、3
.75部のジメチルボルムアミドおよび71.25部の
テトラヒドロフラン)に表−5に示す供試化合物を上記
ポリウレタン樹脂100重量部に対して表中の重量部を
添加した後、ポリエステルフィルム上に1.2 try
厚にコーティングし、45°Cの乾燥器中で1時間乾燥
した。こうして得られたシートを3号ダンベルで打抜き
、フェードメーター(光源;紫外線カーボンアーク、ブ
ラックパネル温度;63十3°C)で60・時間および
120時間光照射後、引張り試験(引張り速度;200
 tm / min測定温度;25°C)を行ない破断
強度保持率をめた。その結果を表−5に示す。
手続補正書(自発) 昭和59年3月30日 1、事件の表示 昭和59年 特許願第039196号 2、発明の名称 合成樹脂用安定剤 3、補正をする者 事件との関係 住 所 大阪市東区北浜5丁目15番地名称 (209
)住友化学工業株式会社代表者 土 方 武 4、代理人 住 所 大阪市東区北浜5丁目15番地5、補正の対象 明細書の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書第17頁1行目r 2’ 0 、、Hg 
Jとあるをr 2 MHg Jと補正する。
(2)同8行目「ガラス状物トリス」とあるを、「ガラ
ス状物グリセリン トリス」と補正する。
(3)同第18頁1行目1’−3H,SJとあるを「3
HSJと補正する。
(4)同第19頁9行目「触媒を」とあるを「触媒の」
と補正する。
(5)同第22頁12行目[メチル)−i5−t−ブチ
ル・・・・・・・・・・・・」とあるを「メチル−5−
t−ブチル・・・・・・・・・・・・」と補正する。
(6)同第30頁3行目「ジメチルボルムアミド」とあ
るを「ジメチルホルムアミド」と補正する。
し入五

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 一般式(1−1、) CH2−0−A (CH−0−A)n(ニー1) CH2−OA (式中、nは0〜4の整数を、Aは次式(式中、R1は
    炭素数1〜3のアルキル基を示す)を示す。) および一般式(I−2) (式中、mは0〜6の整数を、R1は前記の意味を表わ
    す。) で示される化合物から選ばれる少なくとも1種のフェノ
    ール系化合物(I)と一般式(K−1)(式中、R2は
    炭素数4〜20のアルキル基を示す。) および一般式(II−2) (II−2) (式中、R3は炭素数3〜18のアルキル基を、R4お
    よびR6は各々独立に水素原子または炭素数1〜6のア
    ルキル基を示す。)で示される化合物から選ばれる少な
    くとも1種のイオウ系化合物(It)がCI) : (
    II)= i : 0.5〜15(重量比)の割合から
    なる混合物を有効成分とする合成樹脂用安定剤。 :2) フェノール系化合物(、I −1)がグリセリ
    ン トリス[8−(8−t−ブチル′−4−ヒドロキシ
    −5−メチルフェニル)プロピオネート〕である特許請
    求の範囲第1項に記載の合成樹脂用安定剤。 (3) フェノール系化合物(I−i)がメゾ−エリス
    リトール テトラキス[8−(8−t−ブチル−4−ヒ
    ドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]であ
    る特許請求の範囲第1項に記載の合成樹脂用安定剤。 (4) フェノール系化合物(I−2)がトリメチロー
    ルプロパン トリス(8−(8−t−ブチル−4−ヒド
    ロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕である
    特許請求の範囲第1項に記載の合成樹脂用安定剤。 (5) イオウ系化合物(m−i)がテトラキス′(3
    −ドデシルチオプロピオニルオキシメチル)メタンであ
    る特許請求の範囲第1〜第4項に記載の合成樹脂用安定
    剤。 (6) イオウ系化合物(I[−2)が3,9−ビス(
    2−ドデシルチオエチル) −2,4,8,10−テト
    ラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカンである特許請求の
    範囲第1〜第4項に記載の合成樹脂用安定剤。 (7)合成樹脂がポリオレフィン樹脂である特許請求の
    範囲第1〜第6項に記載の合成樹脂用安定剤。 (8) ポリオレフィン樹脂がポリプロピレンである特
    許請求の範囲第7項に記載の合成樹脂用安定剤。
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