JPS6156187A - 有機重合体用の反応性安定化剤化合物及びその製法 - Google Patents

有機重合体用の反応性安定化剤化合物及びその製法

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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、有機重合体を安定化し得る反応性安定化剤化
合物に関する。更に安定化した重合体調合品と、前記安
定化剤化合物及び前記安定化重合体調合品の調製方法と
に関するものである。 従来の技術 ポリオレフィンやポリジエン等の有機重合体は、大気に
晒されると、特に紫外線の作用により経時劣化を被るこ
とは周知である。この劣化は、1合体の物理的特性の悪
化として、例えば粘度指数の変化を伴なう最大引張応力
や司撓性の低減として現われる。 この種の劣化に対抗するため、重合体にベンゾトリアゾ
ール、ベンゾフェノンやニッケルSiS 体?Pの安定
化剤化合物を少量導入することが産業界では普通である
。この目的のために、米国特許第4325864号及び
第4346188号に記載のピロリジン誘導体或は19
84年3月12日出願のイタリー国特許出願第2000
7 A/84号に記載の、分子中に少なくとも1個のテ
トラメチル−又はペンタメチル−モルホリンを含む有機
化合物等も公知である。 有機重合体を安定化する際に遭遇する問題は、本質的に
は、安定化剤化合物と重合体との間の配合禁忌や安定化
剤化合物の重合体による放出に起因するものである。 公知の安定化剤化合物による安定化の用台には、これら
の望ましからざる現象が多かれ少なかれ相当なレベルで
出現するために、重合体との融和性が大きくかつ重合体
内に永久的に残留し得る安定化剤化合物の必要性がある
。 ところで、かかる要件は、本発明による反応性安定化剤
化合物、すなわち分子内に立体障害アミノ基と加水分解
性シリル官能基を含む安定化剤化合物によって満たされ
ることが見い出された。 これらの反応性安定化剤化合物は、重合体内又はその外
側のいずれかに複雑な樹脂状構造を生じるか、或は11
合体又は固体支持体と化学的に結合することができる。 これらの相互作用の結果、一方では立体障害アミンの固
有な安定化特性を思いがけずも保存し、他方では初期の
反応性安定化剤化合物或は当該技術分野では公知の安定
化剤化合物より優れた融和性や安定化した重合体内にお
ける永続性の緒特性を示す構造が得られるのである。 、      発明の目的 従って、本発明の1つの目的は、分子内に立体障害アミ
ノ基と加水分解性シリル基とを含む反応性安定化剤化合
物にある。本発明の他の目的は、前記の反応性安定化剤
化合物の調製方法にある。 り安定化した重合体調合品にある。本発明の更に別な目
的は、前記の安定化重合体調合品の調製方法にある。 本発明の更に他の目的は、以下に示す説明甚びに実験例
から明らかとなるであろう。 発明の概要 一般に、本発明による反応性安定化剤化合物は、2.2
,6.6−チトラメチルピベリジン基(1)又は2,2
,3,5,5−ペンタメチルピロリジン基(III) I( を含む化合物であるが、これらの基は加水分解されてシ
ラノールとなり、かつケイ素−炭素結合により前記各基
(1)、(II)及び(III)に連結しているシリル
官能基を有しているものである。 特に、本発明の反応性安定化剤化合物は、下記の種類の
化合物に属するものである。 I] 〔式中、!11は0又は1; R′は水素又はメチル; (式中、R1は炭素原子1個〜5個を含む線状トたは枝
分れアルキル基である)の中から選ばれ5基; Rは炭素原子1〜10個を含む線状又は分枝状アルキレ
ン基、 −R2−8−R3−。 −R2−0−R3−又は −R2−C−0−R3−(式
中、R2及びR3は、合計で2ないし10個の炭素原子
を含む線状又は分枝状アルキレン基である)から選ばれ
る基; Xは炭素原子1〜5個を含む線状又は分枝状アルキル基
、好ましくはメチル基;Yは水素、ハロゲン、好ましく
は塩素、C−Cアシルオキシ、C1−C4アルキルオキ
シ、アミノ、アミノ−オキシまたは7リルオキシ、好ま
しくはc、−C4アルキルオキシ; nは1.2又は3である〕。 式(IV)に含まれる反応性安定化剤化合物の代表例に
は次のものがある。 0−CII2CI−12CI−12−81(針■3)2
Cl■ 0− CIT2CH3CI−12−8i(CI]3)2
I ノ比 反応f安定化剤化合物(■)、(■)、(IX)及び(
X)は、下記の化合物 から出発して、メチルジェトキシシラン、トリエチルオ
キシシラン、ジメチルクロロシラン及びテトラメチルジ
シロキサンとの間でそれぞれシリル化することによって
得られる。 式(M)に属する反応性安定化剤化合物の別な代表例に
は次のものがある。 ■ I ■−1 これらの反応性安定化剤化合物(刈)、(X1ll )
及び(XIV )は、下記の化合物 ■ から出発して、メチルジェトキシシラン、トリエトキシ
シラン及びγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
との間でそれぞれシリル化することによって得られる。 一般式(V)に含まれる化合物の代表例には次のものが
ある。 この反応性安定化剤化合物(XVI )は、下記の化金
物 をγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランでシリル
化することによって得られる。 一般式(V)に属する別な化合物の代表例としては次の
ものがある。 この反応性安定化剤化合物(XW)は、下記の化合物 をトリエトキシシランでシリル化することによって得ら
れる。 また、一般式(M)に含まれる化合物の代表例には、次
のものがある。 この反応性安定化剤化合物(XX)は、下記の化合物 H をトリエトキシシランでシリル化することによって得ら
れる。 一般に、本発明の反応性安定化剤化合物は、その環上に
好ましくは末端アルキレン系不飽和結合を有する2、2
,6.6−チトラメチルビペリジン、又は2,2,6 
、6−テトラメチルモルホリン、又は2.2,3,5,
5−ペンタメチルピロリジンをシリル化することによっ
て調製することができる。 この目的に適したシリル化剤の1つは、下記の一般式 (式中、X1Y及びnは、上述の意味をイjする)で定
義することができる。 式(XXII)に属するシリル化剤の代表例としては次
のものが挙げられる。 H81(CH3)2Ce;H81(CH3)Ce2;H
8lCe3;11S1(CI]3)(OCH3)2;l
l5I(CH3)(OC2H5)2;H81(OC2H
5)3;I]2Sl(C2H5)2;H81(OCI(
3)3;T(Si(CH3)、、08i(CH3)2H
:ll5I(CI]3)20SI(CH3)(OCI]
3)2;H81(C■]3)2ONC(CH3)2;l
l5I(CFI3)2N(CI−I3)2;ll5I(
CH3)(OCOCH3)2;H81(CH3XONC
(CH3)2)2 。 シリル化反応は、0°〜200′Cの温度、好ましくは
周囲温度(20°〜25°C)ないし120℃の温度で
、理論量から過剰量までの試薬量のシリル化剤により都
合よく行なうことができろ。前述の過剰量は通常モル基
準で20%まで達している。しかしながら、シフランを
用いるならば、シリル化剤は多量に、例えば理論値の1
0倍までの量を用いるのが好都合である。 このシリル化反応は、金属触媒により、また紫外線やラ
ジカル開始剤によって触媒効果を受ける。 好ましい触媒は、白金化合物及び白金とオレフィンとの
錯体であるが、特に塩化白金酸が好ましい。 白金触媒の場合には、触媒濃度は金属に換算して反応媒
体中1 ppmないし200 ppmの範囲で変えるこ
とができるが、5〜50 ppmが好ましい。 シリル化反応は、操作条件下では液体である有機溶媒、
一般に脂肪族、脂環式及び芳香族の炭化水素並びにエー
テルの中から選ばれる不活性(非反応性)有機溶媒中で
行なうことができる。この目的に適した溶媒の代表例を
挙げれば、lブタン、シクロヘキサン、トルエン、テ)
7ヒドロフラン、ジオキサン及びジメトキシエタン等が
ある。 反応時間は、使用する特定の試薬並びに反応温度に依存
するが、一般には0.5〜10時間である。 シリル化反応の終りには、用いた溶媒と過剰のシリル化
剤をストリッピングによって除去し、前記ストリッピン
グ残渣から結晶化や真空蒸留等の常法によって反応性安
定化剤化合物を回収する。 しかしながら、一般には、シリル化反応が高収率高選択
性があれば所望の最終生成物について分離或は精製を行
なうことは不必要となる。 この目的に滴した別な種類のシリル化剤は、−ト記の一
般式 (式中、R3、X、 Y及びnはMiJ述の意味と同じ
である)によって定義することができる。 式(XXIII)に含まれるシリル化剤の代表例には、
γ−メルカプトプロピルトリアルコキンシランがあるが
、特にγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランが好
ましい。 式(XXIII)に含まれるシリル化剤を用いるならば
、ラジカル型またはイオン型の触媒の存在下、或は紫外
線の作用の下に前述した一般的なシリル化条件で反応を
行なうことができる。この場合、好ましい触媒とは、ア
ゾ化合物、例えばアゾビスイソブチロニトリルであるが
、この触媒は反応系に0.1係から10係の間、好まし
くは0.5%から2壬の間の量で都合よく用いられる。 本発明による反応性安定化剤化合物は中庸な条件の下で
シリル官能基の部位で加水分解し、相互に縮合して錯体
樹脂状の安定化構造を形成することができるシラノール
基を生じるものである。 シリコーン樹脂型のこれらの樹脂状構造は、立体障害ア
ミンの固有な安定化特性を保ち、有機重合体との非常に
高いレベルの融和性を有するもので、特にこの種の重合
体からの放出性のないものである。 シリル官能基のカロ水分解は、周囲温度(20°〜25
℃)、或はそれ以下の温度で水又は雰囲気中の水分との
接触によって簡単に生じる。 この複雑な樹脂状構造を得るためのシラノール、   
基間の縮合は、特に亜鉛、鉛及びスズの酸性又は塩基性
薬剤、石ケン並びに金属エステル、また有機金属化合物
等によって促進される。 これに適した触媒は、オクタン酸亜鉛、ナノプン酸鉛及
びジブチルラウリン酸スズである。好適には、触媒の量
は、樹脂化反応における反応性安定化剤化合物に対して
0.1 重量チから10%まで、好ましくは0.2重量
%から3%までの範囲である。 上記樹脂化反応は、周囲温度(20°〜25℃)、或は
これより高い温度又は低い温度で行なうことができる。 かくして得られる錯体樹脂状構造は、安定化すべき有機
重合体にこの目的に利用される通常の方法によって導入
することができる。 本発明の他の実施例によれば、反応性安定化剤化合物は
有機重合体内に直接導入されるが、重合体内ではシリル
官能基での加水分解反応と7ラノ一ル基間の相互反応が
同時に起こり、安定化された重合体調合品が得られる。 また、別の実施例に、Lれば、反応性安定化剤化合物の
シリル官能基での刀[1水分解は重合体の夕1側から起
こるが、同時にこのようにして得られた力11水分解生
成物の部分樹脂化も起っている。次に、部分樹脂化生成
物を安定化すべき有機111合体に導入すると、重合体
内で完全樹脂化が起こるのである。 好ましい実施例によれば、本発明の反応性安定化剤化合
物は顔料型に還元され、そのままで安定化すべき有機重
合体に添加されろ。この目的のため、反応性安定化剤化
合物を加水分解し、可及的に、上述の触媒の中から選も
ばれる触媒の存在下で、水分に晒すことによって樹脂化
させる。このようにして得られたガラス状固形分の形態
を有しられた粉末を安定化すべき有機重合体に添加する
。 本発明の別な実施例によれば、反応性安定化剤化合物を
、一般には炭化水素ビヒクルに溶かしたノリコーンワニ
ス、例えば商業上入手し得るフェノに添加し、フェノの
実際の熱処理を利用して、前記フェノと一緒に共同樹脂
化している。生成したガラス状生成物を粉砕、粉末化し
て、その粉体を安定化すべき有機重合体に添加する。こ
の後者剤 の実施例の場合には、反応性安定化−化合物はシリコー
ンワニスに対し10重量%から90係の間の量を使用さ
れる。 以上記載の実施例の全てにおいて、安定化すべき重合体
に添加される粉末は、10ミクロン以下の寸法、好まし
くは0.1〜2ミクロン程度の寸法を有したものでなけ
ればならない。 これらの樹脂化生成物の構造は、本質的に、反応性安定
化剤化合物中のシリル官能基の加水分解できる基の数に
依存している。 例えば、刀1水分解可能な基としてただ1個を含む化合
物(IX)の場合では、加水分解及び樹脂化反応は、二
量体が生成するまで進行するが、この場合に問題の二量
体は下記の式で表わされる。 また、ゾリル官能基内の加水分解可能な基を2個或は3
個有する化合物の場合には、更に高い錯体樹脂化生成物
が線状三次元重合体鎖の形態でそれぞれ得られる。 なお、本発明による反応性安定化剤化合物は、表面水酸
基を有する固体支持体に固定される。この目的に適する
支持体とは、天然産にしろ合成性にしろケイ酸質材料で
ある、例えば、一般には珪藻土、セライト、シリカゲル
、セメント、ガラス、ガラス繊維及びアルミン酸ケイ累
等である。 これらの支持体の中で好ましいものは、良好な丸字特性
を備え、見掛は密度が低く、すyに、−ラ〜・比表面積
(一般に200m2/!!以上)を有し、水酸基の表面
1度が高い種類のシリカで、ヒユームトンリカとして周
知のものである。 この支持体に対する結合は、加水分解した形態の反応性
安定化剤化合物を支持体の表面水酸基に反応させること
によって達成される。天際には、粉状或は粒状の支持体
を不活性有機溶媒、例えば脂肪族、脂環式、又は芳香族
炭化水素或はニーデルに溶かした反応性安定化剤化合物
の溶液に接触せしめている。この手順は、周囲温度(2
0°〜25°C)と約100℃の間の温度で、液相にて
行なわれる。反応性安定化剤化合物は、0.5.Wの時
間で加水分解して支持体に結合するようになる。 このように支持された安定化剤化合物を、常法により安
定化すべき有機重合体に添力[1する。この実施例では
、安定化剤化合物が沖合体内で充分に分配される別な利
点もある。 更に、他の実施例によれば、本発明の反応性安定化剤化
合物は、安定化すべき
【I・合体に化学的に結合してい
る。この方法は、特に、低分子量のジオレフィン系ポリ
マーやコポリマーの場合に効果的である。 反応性安定化剤化合物と重合体との間の反応は、一般に
は、不活性(非反応性)希釈剤の存在下に、周囲温度(
200〜25℃)ないし約ioo℃の温度で0.5時間
から10時間の時間で起こる。 本発明による反応性安定化剤化合物は、一般的に有機重
合体を安定化することができ、特にオレフィン及びジオ
レフィンのホモポリマー並びにコポリマー、例えば高密
度或は低密度のポリプロピレン、ポリブタジェン及びポ
リエチレンを、特に紫外線に対し安定化することができ
る。 本発明の安定化重合体調合品は、上述の安定化剤化合物
を安定化に必要な量(安定化量)含有しているものであ
る。特に、安定化剤化合物の安定化量とは、活性窒素少
な(ともo、ooa重量重量制合品に付加せしめる量で
あって、この「活性窒素」とはピペリジン、モルホリン
或はピロリジン環の窒素の意味である。 調合品内の安定化剤化合物のl□1−については、臨界
となる上限はないものの、経済的jll由から、また有
機重合体の1つ以上の特性に望ましからさる変化を誘起
させないための両方の岬山がら、活性窒素は0.03重
量%を越えないことが好ましい。 好ましい実施例としては、本発明の1合体調合品は0.
005重量%から0゜02%の間の活性窒素iJ1を含
んでいるが、絶対的に好ましい値は0.01 %量%〜
0,015%程度である。なお、以下の実施例は説明の
ためのもので、本発明の範囲を限定するものではない。 発明の実施例 J゛l下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する
。 I] ジメトキシエタン(200ml)、テトラメチルピペリ
シノール(47,19; 22.6ミリモル)及び金属
カリウム(139; 0.325グラム原子)を、無水
窒素流の下に攪拌器、温度計、滴下漏斗及び還フ 流冷却器を備えた口頚lラスコに装入した。 t    懸濁液を僅かに還流させながら16時間攪拌
下に加熱する。この時間の終りでは、カリウムは全部が
反応してはいない。 混合物を50℃に冷却し、温度を50゛′ないし60℃
の間に維持しながら臭化アリル(28,6ml;4.0
09 ; 0.33モル)をゆっくりと滴下漏・I−が
rう添加した。添加が終了したの市1、塊状物を軽く沸
騰させながら30分間維持した。臭化カリウムの白色沈
澱が形成されるが、これは懸濁している3゜上記時間後
、少量のメタノール(5ml)を添加して、存在する未
反応の金属カリウムを除去した。 冷却後、懸濁液を焼結ガラスフィルタを通じて濾過し、
分離した臭化カリウムを5om1部のジメトキシエタン
で3回洗滌した。 液体の洗滌外とr液を貯め、真空(1トル)下で分別蒸
留して化合物(Xl、) (io、5g ;赤色のテト
ラメチルピペリシノールに換算して収率68.5%)を
得た。 このようにして得られた化合物(XI)は56″〜58
°Cの沸点を有していた。 元素分析: 理論値:  C73,1チ II]L7% N  7.
1%測定値:  C73,0チ IIN、5% N 7
.0チ実施例2 化合物(■)の調製 化合物(XI) (9,859; 50 ミIJモル)
 ヲ、密閉容器内で、インプロパツールに溶解した痕跡
量の塩化白金酸(l12Pt c16+ 61−120
 )2 wt %溶液2゜μl)の存在下、メチルジェ
トキシシラン(8,73jl ; 10.5 ml; 
65ミリモル)と反応させた。 反応を75℃で4時間、ついで100℃で】時間攪拌下
に行なった。この時間の終りには、化合物(XI)が完
全に反応していることが分光試験でわかった(1645
1  の帯域が消滅)。見掛けは油状の反応混合物をク
ライゼン装置に移して、過剰のジメチルシェドキンシラ
ンを真空下でストリッピングして分留を行なし・、化合
物(■)12.79を分離した(化合物(XI)に対し
収率77%)。なお、127°〜130℃の沸点(I 
I−ル)及びl−n 、、17.。 =1゜4439を有していた。 元素分析: 理論値:  C6]、6係 1111.2% N4.2
%測定値:  C62,2% 1111.2% N4.
2%捷だ、化合物(■)の構造を、質量分光分析(実施
例3 化合物(XI) (5,91ji ; 30ミリモル)
を、実施例2の手順に従って、痕跡量の塩化白金酸の存
在下、トリエチルオキシシラン(6,6g; 7.5 
ml;40.0 ミリモル)と反応させた。反応生成物
を減圧上分留して、化合物(■)7.2gを得た(化合
物(XI)に対し収率66.5チ)。化合物(■)は1
36゜〜138°Cの沸点(1torr )を有してい
た。 元素分析: 1だ、化合物(■)の構造を、質量分光分析(M361
)、IR及び HNMR,分析によって確認した。 実施例4 化合物(XI )(4,o 17 ; 22.3ミリモ
ル)を、実施例20手順に従って、痕跡量の塩化白金酸
の存在下、ジメチルクロロシラン(2,85,9;  
34 ミリモル)と反応させた。この うにして得られ
た反応混合物を減圧下でストリッピングした。生成した
油状残渣(約5.5 g)のTR分析によれば、164
5cm−1のアリル不飽和帯域が存在していないことを
本号。質量分光分析(M+291)及び元素分析〔塩素
含有量11.7重量%(理論値は12.2重量%)〕に
より、化合物(XI’)の構造を確認した3、この化合
物はその後の精製を行なわずに使用できた。 実施例5 前述の実施例4で得た化合物(IX) (4,0g  
;13.6ミリモル)を、ジエチルエーテルで希釈し、
氷(約10g)を添加した。なお、この操作を磁石攪拌
器を備えたフラスコ内で行なった。氷が液化した後、水
相及び有機相を周囲温度で2時間攪拌した。その後、エ
ーテル層を分離し、重炭酸す嫁 トリウム水溶液と水で洗滌してから真空乾幹し、ジエチ
ルエーテルを除去した。この方法で、油状残渣1.7g
を得たが、これは元素分析によると、次の値を示した。 C62,9%、 I−I  11,5% 、N5.】係
、 C1存在せず 化合物(XXIV)ノ理論値は、C63,6%、 I−
■6.4%、N5.3%である。質量スペクトルは親イ
オンを示さないが、In、及び’HNMR分析により化
合物(XXmの構造を確認した。 一方、水層な30 mlずつのクロロホルムで2回抽出
したところ、主として化合物(XXIV)からなりかつ
残部が未確定化合物でなる生成物1.8gで得られた。 実施例7 下記の化合物(XV) (s、o g; 19.8ミリ
モル)I] を実施例10条件の下にメチルジェトキシシラン(3,
49; 4.1ml: 25ミリモル)と反応させた。 反応の完了を、TR分析により1638crn  帯域
(アリル帯域)の完全消滅によって確認した。減圧下で
分別蒸留することにより、142°〜144℃の沸点(
1トル)を有し、化合物(XII、)から成る油状物6
.2 g[化合物(XV’)に対し収率82.4係〕を
分離することができた。 元素分析: 理論値:  C65,3% )−111,9チ N 7
.3%測定値:  C65,1チ I−111,9% 
N 7.3%なお、質量分光分析(M+386 )と1
rTLおよび’ IINMR分析によって、化合物(X
II)の構造を確認した。 実施例8 化合物(XV、) (6,39; 25.0 ミ’) 
モル3 ヲ、実施例1の条件の下にトリエトキシシラン
(5,6m/;4.3 g; 30ミリモル)と+oo
0Cで6時間、−八・で120℃で更に2時間反応させ
た。その後、反r[5、混合物をクライゼン装置に移し
、真空下(]トル)で蒸留して、147°〜149℃の
沸点(]トル)を有する化合物(Xlll’)から成る
無色の油5.3,9[−化合物(XL)に対し収率51
チ21を得た。 元素分析: 理論値:  C63,5係 II 11.5チ N6.
7チ測定値:  C63,0% II 11.3チ N
6.2%なお、質量分光分析(M416)  とIR及
び’HNlvlR分析によって、化合物(Xlll)の
構造を確認した。 実施例9 化合物(XW)の調製 化合物(XV)  (3,59; 13.8ミリモル)
を、磁石攪拌器を備えたフラスコ中で、トルエン4m/
!に溶解したアゾビスイソブチロニトリル(130m9
.’>と−緒に、理論量より僅かに多いγ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン(3,3g;3.2m/;
17.0ミリモル)と反応させた。 混合物を85℃で4時間、次いで110℃で1時間攪拌
した。冷却後、反応混合物を減圧下(1トル)において
球形蒸留器で蒸留して、 230=235℃のボイラ温
度(1トル)で蒸発する留分を捕集した。化合物(XI
V)から成る無色の油3.19を回収した〔化合物(X
V)に対し収率50 % −’l。 元素分析: 理論値:  C58,9% H10,7% 87.1%
測定値:  C60,1% I−110,8% 86.
8チ質量分光分析(M448)と[及び IINMR,
分析により、化合物(XIV)の構造を確認した。 実施例10 下記の化合物(XW) (6,3,9; 40.6ミリ
モル)を、前述の実施例90条件の下で、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシンラン(9,8i ; 9.4
ml:50ミリモル)と反応させた。反応混合物を減圧
Φ 下60℃ストリッピングし、残渣を球形蒸留器で蒸留し
て、185°〜190℃のボイラ温度で蒸発する留分を
捕集した。化合物(XM)から成る油6.2yを回収し
た。 元素分析; 理論値二 C5]、3%、H9,4%、N4,0%。 89.1% 測定値:C50,8%、H9,4%、N3,9%。 89.1% なお、質量分光分析(M” 351 )とIRおよび’
 HNMR分析により化合物(XM)の構造を確認した
。 実施例11 化合物(■) (39; 9.1ミリモル)を 5n(
n−1°・1・)・にl′−))・°°″は一6K”計
f 5 K入れた。 次に、内容物を入れた時計ザラな湿度調整した環境(相
対湿度50チ)内に周囲温度(約20°C)で1週間入
れておいた。 この時間経過後に得られた生成物のHtスペクトルは、
出発化合物(■)のスペクトルと比べて実質的に変化し
たことを示していた。230°〜240’C禍 のボイラ温度(1torr)で蒸忽を試みたが、揮発性
生成物を感知し得るほどの量も分離できなかった。 実施例12 比表面積25o m2/ g s見掛は密度0,059
7m1の無水ヒユームドシリカ(Wa c k e r
社の製品)5゜yを、化合物(■) o、s 9を含有
する沸騰したn −ヘプタン150rR1に装入し、そ
の混合物を還流下に4〜5時間加熱した。この時間の終
りに、反応混合物を冷却してから濾過し、濾別した固形
分をn−ペンタンで洗滌した後、その洗滌済固形分を乾
燥した。得られた固形分をヘキサクロロブタジェン中で
IR分析した。液体炭化水素による洗滌では除去されな
い支持された有機物質が存在することがわかった。一方
、液体のn−ペンタン及びn−へブタン留分を貯め、減
圧下に蒸発乾燥した。 油状残渣00140 flを得た。これらの結果から、
化合物(■)の約70%がヒユームドシリカ上に安定に
支持されたものと推測された。 実施例13 0−CH2CH2CH2−8l(CH3)2−O−8i
(CH3)2H化合物(X[) (1,39; 6,6
ミリモル)を、実施例2に類した方法で、塩化白金酸の
存在下にテトに6 ラメチルジシ1:l=?17(8,86,9; 11.
7ml:fF7frミリモル)と反応させた。 この操作を、イソ−オクタツールの雰囲気中、80℃で
4時間行なった。この時間の終りに、反応混合物を減圧
下でストリッピングしてイソ−オクタツールと過剰のテ
トラメチルジシロキサンを除去し、1000〜102℃
の沸点(o、s torr )を有しかつ2120cm
−’の5i−H帯域(JR)を持った油状の化合物(X
)から成る残渣2゜J!iを得た。 実施例14 フト化 シクロヘキサン1omlに溶した化合物(X)(1,0
); 3,0ミリモル)を、分子量2400 、ビニル
分18.71の市販の液状ポリフリジエン(+4.4I
;6ミリモル)に添加した。 混合物を、触媒を添力口することな(100℃で6時間
加熱した。この時間の終りにIR分析を行なったところ
、5i−H結合が存在しないこと(2138crfL−
1の帯域が存在しない)、すなわち、その結果として化
合物(X)が液状ポリブタジェンに結合していることが
わかった。 実施例15 化合物(XXIV)を製造する別な方法は、化合物(■
)を白金触媒の存在下に、1,1,2.2−テトラメチ
ル−1,2−ジヒドロジシロキサンと反応させることで
ある。 化合物(■)(4,0,9;20ミリモル)と1.1,
2゜2−テトラメチル−1,2−ジヒドロシロキサン(
]、+44 ji ; 1.72 ml ; 10ミリ
モル)を、実施例2に記載の触媒10μlの存在下、8
5℃で反応させた。100’Cで更に1時間加熱を続け
た後、反応は完了した( IR分析では、2130cf
n−’の5j−11帯域が消滅していた)。生成物を減
圧下(0,1トル;120℃)でストリッピングした後
、化合物(XXIV)から成る蒸留不可能な油の形で、
5.29の残渣を得た(収率97%)。 実施例16 化合物(XX1.)の調製 II 2.2,3,5.5−ペンタメチル−4−メチロールピ
ロリジン(3,19; 2]、0ミリモル)を、ジメト
キシエタン(50ml)に溶かした金属カリウム(0,
88g; 22.0ミリグラム原子)と還流下10時間
反応させた。 この時間の終りKも、カリウムは未変化の状態でなお存
在していた。 反応混合物を60°Ctで冷却し、塩化アリル(1,9
1g; 2.1 ml ; 25.0ミリモル)を約5
分間かけて注意深く添加した。60°Cで1時間反応さ
せた後、懸濁液が得られたが、これを焼結ガラスを通じ
て瀞過してから、ジメトキシ−タンを減圧下周囲温度で
蒸発させて除去し、油状残渣を減圧下で蒸留して化合物
(XXI) 3.3.9を得たし収率79チ;沸点58
°〜60°C(0,5)トル〕。 なお、化合物(XXI)の構造を質量分光分析(M”1
97)、IR及び HNMr(分析によって確認した。 元素分析: 理論値:  C73,1% H11,7チ N7.1%
測定値:  C71,8% H11,5% N6.9%
実施例17 ■] 化合物(XXI) (2,5、!9; 12.7 ミI
J モル)を、トリエトキシシラ7 (2,47g; 
2.8 ml; 15.0ミリモル)と135℃で、実
施例2に記載の触媒10111の存在下に4時間反応さ
せた。 反応の終了時、生成した油を蒸留して0.5トルで13
0°〜133℃の沸点を有する所望の化合物(XX )
から成る留分を得た( 2.89 ;収率62%)。な
お、化合物(XX)の構造を、質量分光分析(M”36
1)、IR及び I−TNMR,分析によって確認した
。 元素分析: 理論値:  C60,3チ II  10.8% N3
.8%測定値:  C59,8% II  10.8%
 N3.9%実施例18 2−メチレンテトラメチルモルホリン(4,1,9;2
6.5ミリモル)とエチレングリコールモノアリルエー
テル(2,7g; 26.5ミリモル)を、p−トルエ
ンスルホン酸(0,177;反応混合物中およそ1.5
重量%)の存在下KILO℃で3時間攪拌した。 反応生成物を真空下で分留して、0.5トルで860・
〜88℃の沸点を有する化合物(XIX)を得た(4.
2夕;収率62チ)。なお、化合物(XIX、)の構造
を質量分光分析(M″257)、TR及び’t−INM
R分析により確認した。 元素分析: 、111!論値:  C65,6% H10,5% N
5.4チ測定値:  C65,4% 1110,5% 
N5.4%実施例19 化合物(XIX) (3,5g; 13.6ミリモル)
を、? トリートキシシラ7 (2,559; 2.8 me 
; 15.5ミリモル)と、実施例2に記載の触媒10
μl の存在下に120℃で6時間反応させた。その後
、反L[4、生成物を蒸留して、  0.5 )ルで1
200〜】25°Cユの沸点を有する所望の化合物(X
VI肋から成イ)留分なイjIた(0.7g:収率12
%)。なお、化合物(XVIIIJの構造を質量分光分
析(M42+)、H(及び’IINMR,分析により確
認した。 元素分析: 理論値:  C58,1チ II  To、7% N 
3.1%測定値:  C57,0% II  10.2
% N 3.3%実施例20 化合物(VIII’> (3,59)を、アルコール水
溶液に固形分35チを含有する市販のシリコーンワニ加
した。かかを操作を直径10cmの・ト底アルミーニウ
ム製カプセルの内で行ない、その後雰囲気中で一夜放置
した。しかる後、カプセルを炉で:(5°C捷で4時間
加熱し、透明ガラスを得、これを最後に炉内、130℃
で4時間乾燥した。 得られたガラス状薄片(8,3,9)を振動ミルで粉砕
し、粒子の80チ以上が1ミクロンに等し℃・或はそれ
より小さい直径を有する白色の粉末状物質を得た。 本発明による安定化剤化合物の安定化作用を、オレフィ
ン系重合体の劣化をシュミレートできる実験室試験忙よ
って確かめた。特に、安定化剤化合物を添加したプロピ
レンフィルムを、80℃に温度制御した光化学反応器内
でUV輻射にかけた。 この方法では、試料は熱劣化及び光劣化ひずみの両方を
受ける。その間フィルムによって吸収される酸素を時間
に対して測定した。 使用する特定な装置としては、波長λ≧3001mの光
を発する高圧150ワツト水銀ランプを備えた輻射反応
器と、温度変化による容積変動を防止するための前記反
応器と同じ温度の平衡室と、水銀を包含し電気接点を備
えたU字管(その目的は、温度制御された酸素収容注射
器のプランジャの前進を制御するモータな作動すること
にある)とから構成されたものである。 この装置により、プランジャの動作を追従することによ
って酸素の時間に対する吸収を観察した。 酸素の吸収が開始するのに要する時間は誘導II、冒1
1j(To、)として周知である。この試験を、1om
lの酸素が試料によって吸収される壕で継糺し、7・1
応時間を(T、o−To)で示t〜だ。 誘導時間が長ければ長いほど、酸素消費は遅いので、安
定化ポリプロピレンはより安定であると言える。 試験に用いたフィルムは、安定化剤化合物をベンゼンに
溶解し、その結果の溶液を粉末化ポリプロピレンに混合
することによって調製したものである。ポリプロピレン
は他の添加物を含有して℃・ないものである。その後、
溶媒を減圧下蒸発させることによって除去し、生成した
粉体を150℃、9001(g/iで2分間かけてプレ
ス加工して、厚さ約100μmのフィルムとした。 プレスからフィルムを取出し、流通水で急速冷却した。 第1表は、ポリプロピレンそれ自体と、安定化剤化合物
X■、vn、vm及びXIVを重合体内に0.015重
量係の活性窒素量を生じるような量で添加したポリプロ
ピレンの両者について、誘導時間と酸素1omlを吸収
するに要する時間を示している。 比較のために、市販の製品TTNLIVIN 770 
(商品名)及びCI−11MCl−1l、r(944(
商品名)を、やはり重合体内に0.015重量%の活性
窒素量を生じるような量で含有するフィルムとして試験
し、また市販の製品CYASOR,n 5411 (商
品名)についても重合体内に0.5重量%の量で含有す
るフィルムとして試験した。 すでに記載したように、本発明による反応性の安定化剤
化合物は樹脂化反応を誘起することができ、或は支持体
又は安定化すべき重合体に固定することができるが、こ
れらの特性は重合体の加工中、捷だ活動寿命中その両方
で安定化剤の重合体内の永続性を強化するために利用す
ることができる。 この添加物の重合体内永続性の改善を招く樹脂化或は支
持体固定現象については、安定化剤化合って試験し、安
定化剤化合物を単量体の形態、又は樹脂化した形態或は
支持した形態いずれかで添加した後、170℃で数時間
加熱した重合体に対し直接BS几スペクトルを取って測
定した。 特に、ニトロキシル基の形成は、分子状酸素による光増
感酸化によってポリプロピレンフィルム内で直接起こっ
ている。このポリプロピレンフィルムは上述したように
製造したものである。重合体内に導入した安定化剤化合
物の量は、重合体の0.15fiJitq6であった。 分子状酸素を中成できる光t?H1lI(ローズ・ベン
ガル、クロロフィル)を重合体に対し0.1重量%の量
で添加17た6゜次に、波長λ≧2901mの輻射通過
帯域を一1jえるるIJV31フィルタに結合した高圧
150ワツト水銀蒸気ランプによって、フィルムを18
時間LJ ’V幅射にかけた。重量測定したフィルム部
分を照射した後、ニトロキシル基の形成と試料内のその
存在とについての確認を温度170℃で1・;S r(
、スペクトルによって行なった。 第2表は、これらの試験結果を示す。 第2表 試験  安定化剤化合物   5時間170℃壕で加熱
した後のニトロキシル基濃度の減少 (初期濃度に対する%) A   化合物Vlll           90%
B   化合物Vlll +60チ 二酢酸スズ C化合物vm +30% 二酢酸スズ D   化合物VIIl+30% 二酢酸スズ E   化合物Vll            87%
F   化合物Vll            15チ
(シリカ+4wtチ) 特に、試験A及びEでは、安定化剤化合物v■及び■■
を粉末化した重合体に対しそれぞれ単量体の形態で添加
した。 試験Bでは、化合物■■を粉末化重合体に二酢酸スズと
共に添加した。試験Cの場合、その手順は試験Bと同じ
であるが、ポリプロピレンフィルムな蒸留水中で80℃
まで1時間加熱している。 試験りでは、化合物■■は中和水蒸気雰囲気内で二酢酸
スズの存在下でポリプロピレンに対し外側から樹脂化さ
れていた。このようにして得られた樹脂化生成物をアル
コールに溶解し、その溶液を粉末ポリプロピレンに添加
した。 ? 次いで、アルコールを減圧蒸発によって除去し、その残
留粉末を前述の如くプレス加工した。試験1=’の場合
には、シリカに固定した化合物Vllなボールミル内で
粉砕するととによってポリプロピレンに均質混合したも
のである。 発明の効果 以」二説明してきたように、本発明による有機下トので
あるので、アミノ基固有の重合体安定化時P1を有する
と共に、シリル基の加水分解によって生じるシラノール
基の相77作用によって樹脂化するために重合体との融
和性を有している。従って、この安定化剤化合物は重合
体に直接添加することも、フェス等との共同樹脂化生成
物の粉体の形で、或は、、表面水酸基を有するガラス粉
」二に付着した形で導入することができるので、安定化
すべき1合体に対し様々tr形態で添加使用することが
できる。また、本安定化剤化合物は特に紫外線による劣
化から重合体を安定化せしめるものである。以」二の理
由から、本発明による安定化剤化合物l−:産業−F有
用な安定化剤である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 分子中に、2,2,6,6−テトラメチルピリジン
    基 ▲数式、化学式、表等があります▼ 又は2,2,6,6−テトラメチルモルホリン基▲数式
    、化学式、表等があります▼ 又は2,2,3,5,5−ペンタメチルピロリジン基▲
    数式、化学式、表等があります▼ を含む反応性安定化剤化合物であつて、前記基がシラノ
    ールに加水分解可能でありかつケイ素−炭素結合によつ
    て連結されたシリル官能基を有していることを特徴とす
    る、反応性安定化剤化合物。 2 下記の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、mは0又は1; R′は水素又はメチル; zは−O−、▲数式、化学式、表等があります▼又は▲
    数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1は炭素原子1〜5個を含む線状又は分枝
    状アルキル基である)の中から選ばれる基であり; Rは炭素原子1〜10個を含む線状又は分枝状アルキル
    基、或は式 −R_2−S−R_3−、−R_2−O−R_3−、又
    は▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_2及びR_3は、合計で2ないし10個の
    炭素原子を含む線状又は分枝状アルキレン基である)に
    よつて表わされる基であり; Xは炭素原子1〜5個を含む線状又は分枝状アルキレン
    基であり; Yは水素、ハロゲン、C_1〜C_4アシルオキシ、C
    _1〜C_4アルキルオキシ、アミノ、アミノ−オキシ
    又はシリルオキシであり; nは1、2または3である〕 で表わされる、特許請求の範囲第1項記載の化合物。 3 前記Xがメチル基であり、かつ前記Yが塩素又はC
    _1〜C_2アルキルオキシである、特許請求の範囲第
    2項記載の化合物。 4 本明細書本文中で定義した化合物VII、VIII、IX、
    X、XII、XIII、XIV、XVI、XVIIIおよびXXであ
    る、特許請求の範囲第2項記載の化合物。 5 特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか1項
    に記載の前記反応性安定化剤化合物を調製する方法にお
    いて、環にエチレン系不飽和基を有する2,2,6,6
    −テトラメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメ
    チルモルホリン又は2,2,3,5,5−ペンタメチル
    ピロリジンをシリル化剤によつてシリル化反応せしめる
    ことを特徴とする、反応性安定化剤化合物の製法。 6 前記の2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
    2,2,6,6−テトラメチルモルホリン及び2,2,
    3,5,5−ペンタメチルピロリジンが、末端エチレン
    系不飽和基を有しかつ本明細書本文中に記載の化合物X
    I 、XV、XVII、XIXおよびXX I から選ばれるも
    のである、特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 前記シリル化剤が、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼及び▲数式、化学式
    、表等があります▼ (式中、R_3、X、Y及びnは特許請求の範囲第2項
    と同意義である)で表わされるシリル化剤から選ばれる
    ものである、特許請求の範囲第5項記載の方法。 8 前記シリル化剤が、メチルジエトキシシラン、トリ
    エトキシシラン、ジメチルクロロシラン、テトラメチル
    ジシロキサン及びγ−メルカプトプロピルメトキシシラ
    ンから選ばれるものである、特許請求の範囲第7項記載
    の方法。 9 前記反応が、金属触媒、紫外線及びラジカル開始剤
    から選ばれる触媒の存在下に、理論試薬量或は過剰量の
    前記シリル化剤によつて、0°から200℃の温度、0
    .5時間から10時間の時間で行なわれる、特許請求の
    範囲第5項記載の方法。 10 脂肪族、脂環式又は芳香族炭化水素及びエーテル
    から選ばれる不活性有機溶媒の存在下に、金属に換算し
    て反応媒体中1ppmから200ppmの間の量の白金
    又は白金のオレフィンとの錯体から選ばれる触媒によつ
    て周囲温度(20°〜25℃)から120℃の間の温度
    で操作する、特許請求の範囲第8項記載の方法。 11 有機重合体と、安定化量の、特許請求の範囲第1
    項ないし第4項のいずれかに記載の前記反応性安定化剤
    化合物の加水分解及び樹脂化生成物とから成ることを特
    徴とする、安定化重合体調合品。 12 前記加水分解及び樹脂化反応が、オクタン酸亜鉛
    、ナフテン酸鉛およびジブチルラウリン酸スズから選ば
    れる触媒の存在下で行なわれるものである特許請求の範
    囲第11項記載の調合品。 13 前記加水分解及び樹脂化反応が、シリコーンワニ
    スの存在下に行なわれる、特許請求の範囲第12項記載
    の調合品。 14 前記反応性安定化剤化合物の加水分解及び樹脂化
    反応が、前記有機重合体内で同時に起る、特許請求の範
    囲第11項記載の調合品。 15 有機重合体と、安定化量の、表面水酸基を含む固
    体支持体に固定された特許請求の範囲第1項ないし第4
    項のいずれか1項に記載の前記反応性安定化剤化合物と
    から成ることを特徴とする安定化重合体調合品。 16 前記固体支持体が珪藻土、セライト、シリカゲル
    、セメント、ガラス、ガラス繊維及びアルミン酸珪素か
    ら選ばれる、特許請求の範囲第15項記載の調合品。 17 前記シリカがヒュームドシリカである、特許請求
    の範囲第16項記載の調合品。 18 有機重合体と、安定化量の、前記重合体自体に化
    学的に結合された特許請求の範囲第1項ないし第4項の
    いずれか1項に記載の前記反応性安定化剤化合物とから
    成ることを特徴とする安定化重合体調合品。 19 前記有機重合体が、エチレン、プロピレン又はブ
    タジエンのホモポリマーである、特許請求の範囲第11
    項ないし第18項のいずれか1項に記載の調合品。 20 前記有機重合体が、エチレン、プロピレン又はブ
    タジエンのホモポリマーである、特許請求の範囲第19
    項記載の調合品。 21 0.00%〜0.3%の活性窒素を与える量で前
    記安定化剤化合物を含有している、特許請求の範囲第1
    1項ないし第20項のいずれか1項に記載の調合品。 22 前記活性窒素の量が0.005重量%〜0.02
    重量%である、特許請求の範囲第21項記載の調合品。
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