JPS63126861A - 新規なビスープロピオネート化合物及びその製造法 - Google Patents
新規なビスープロピオネート化合物及びその製造法Info
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- JPS63126861A JPS63126861A JP62259425A JP25942587A JPS63126861A JP S63126861 A JPS63126861 A JP S63126861A JP 62259425 A JP62259425 A JP 62259425A JP 25942587 A JP25942587 A JP 25942587A JP S63126861 A JPS63126861 A JP S63126861A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は新規などスープロビオネート及びその製造法に
関する。この化合物は有機材料に対する酸化防止剤系特
に酸化防止相乗剤として有用な化合物である。 プラスチック、ゴム、潤滑油などのような有機材料は酸
素の存在で酸化され、劣化する傾向があることはよく知
られている。有機材料の酸化は、有機材料に特徴的な固
有の性質を失なわせる。劣化を防止する観点から、種々
の酸化防止剤が開発されてケているが、これらの酸化防
止剤はそれらを加えた材料の所望の性質の劣化を完全に
防止することができるというわけではない。こうし
関する。この化合物は有機材料に対する酸化防止剤系特
に酸化防止相乗剤として有用な化合物である。 プラスチック、ゴム、潤滑油などのような有機材料は酸
素の存在で酸化され、劣化する傾向があることはよく知
られている。有機材料の酸化は、有機材料に特徴的な固
有の性質を失なわせる。劣化を防止する観点から、種々
の酸化防止剤が開発されてケているが、これらの酸化防
止剤はそれらを加えた材料の所望の性質の劣化を完全に
防止することができるというわけではない。こうし
【、
重合体および他の有機材料の保護に有用である新規な一
層効果的な酸化防止剤系が絶えず探求されている。 酸化防止剤の相乗剤はこの分野で知られている。 たとえば、米国特許第3,492.336号は、ポリオ
レフィンの安定化においてフェノール系酸化防止剤と一
緒に使用する、新規なテトラ−アルキルチオエチルチオ
ジスクシネート化合物を開示している。 フェノール、アミンおよびスルホンの相別混合物からな
る酸化防止剤組成物は、米国特許第3.839,210
号に記載されている。詳しくは、米国特許第3.859
,210号は、酸化性有機材料、と(に石油中の油漬性
フェノール、油溶性アミンおよび長鎖アルキルチオエチ
ルスルホン化合物の混合物からなる酸化防止剤組成物を
開示している。 米国特許第3.398.1)6号において、チオカルボ
ン酸チオエーテルエステルは制限された群のフェノール
系酸化防止剤と組み合わせて、ポIJ −アルファーオ
レフィンを酸化的劣化に対して安定化するために使用さ
れている。この米国特許第3.398,1)6号におい
て、フェノール系酸化防止剤のポリ−アルファーオレフ
ィン系における酸化防止活性は、チオジカルボン酸エス
テルと一緒に使用するとき、予期せざるほどに高いレベ
ルに上昇することが教示されている。 テルペンに基づく相別酸化防止剤系が米国特許第3.4
91.044号に開示されており、この特許においてチ
オジプロピノン酸のロジンアルコールエステルカドリス
−イソボルニルフェノール酸化防止剤と組み合わされて
、天然および合成の重合体、ゴム、潤滑油および油など
を安定化するために使用されている。 さらに、米国特許第3.75&549号は相別剤として
アルキルチオ−アルカン酸のポリアルカノールエステル
とフェノール系酸化防止剤との組み合わせを開示し、そ
して米国特許第3.666,716号および同第3.5
05,225号は相別剤としてジフェニルアミンおよび
フェニルナフチルアミンの誘導体とジアルキル6.3′
−チオジプロピオネートとの組み合わせを開示している
。 酸化防止剤の組み合わせを用いる技術はすでに工業的に
実施されており、そしてこのような酸化防止剤の組み合
わせはしばしば高度に有効である。 一層安定な有機組成物を得るという観点で種々の酸化防
止剤が製造され、検査された。その結果、本発明の新規
な化合物石フェノール系酸化防止剤と組み合わせて使用
すると、予期せざるはどに強力な酸化防止効果が生ずる
ことがわかった。この分野において前述の特許および他
の文献のいずれにも、本発明の実施において使用する化
合物を開示していす、また示唆さえしていない。 本発明は、一般式 (式中Rは(])炭素原子を6個〜20個有するアルキ
ル基、(2)炭素原子を1個〜8個有するアルキル基1
個または2個で置換されていてもよいフェニル基、(3
)炭素原子を7個〜12個有するアラルキル基からなる
群より選ばれ;そしてR′ は(])炭素原子を2個〜
6個有するアルキレン基、(2)炭素原子を5個〜12
個有するシクロアルキレンfi、 (3)式−Rs−R
z−(R,)n(式中鳥は炭素原子を5個〜12個有す
るシクロアルキレン基であり;R1およびR1は炭素原
子を1個〜6個有するアルキレン基であり;そしてnは
1または0である)のアルキルシクロアルキレン基、
(4)式RsYR。 (式中馬および鳥は炭素原子を2個〜6個有するアルキ
レン基であり;そしてYは酸素、イオウまたは1.4−
7エニレン基である)の基からなる群より選ばれる。) の化合物に関する。 本発明はまた前記一般式Iで表わされる化合物、の合成
法に関する、 本発明の化合物は、多くが商業的に入手でき、そしてそ
のあるものは特許の主題となっているフェノール類とし
て知られている種々の安定剤と組み合わせると、新規な
性質を示す、 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
つフェノール系酸化防止剤の典型的なものは、一般式 (式中Rは炭素原子を4個〜8個有するtert−アル
キル基、炭素原子を5個〜12個有するシクロアルキル
基、または炭素原子を7個〜12個有するアラルキル基
であり;そし【R+およびR1は炭素原子を1個〜12
個有するアルキル基、炭素原子を5個〜12個有するシ
クロアルキル基、または炭素原子を7個〜12個有する
アラルキル基である。)あるいは式 (式中Rは炭素原子を1個〜4個有するアルキリジン基
、基−0−1または基−8−であり:そしてR1および
R2は炭素原子を1個〜12個有するアルキル基、炭素
原子を5個〜12個有するシクロアルキル基、または炭
素原子を7個〜12個有するアラルキル基であり、好ま
しくはR1およびR2の少なくとも一方は炭素原子を4
個〜8個有するtert−アルキルであり、そしてヒド
ロキシル基に対してオルト位置にある。) あるいは式 (式中lはtert−ブチル基であり;nは1〜4の整
数であり;そしてRは炭素原子を8個〜20個有するア
ルキル基、炭素原子を2個〜6個有するアルキレン基、
各アルキレン基が炭素原子を2個〜6個有するチオジア
ルキレン基、炭素原子を3個〜8個有する直鎖または分
枝鎖の炭化水素から誘導された3価の基、または炭素原
子を4個〜8個有する直鎖または分枝鎖の炭化水素から
誘導された4価の基である、) を有するフェノール系化合物である。 本発明において使用できる典型的なフェノール系酸化防
止剤は、次の通りである: 2.6−シーtert−ブチル−4−メチルフェノール
、 2.4.6− )リーtert−ブチルフェノール、2
.2′−メチレン−ビス−(4−メチル−6−−ter
t−ブチルフェノール)、 2.2′−チオ−ビス−(4−メチル−6−tert−
ブチルフェノール)、 4.4′−チオ−ビス−(3−メチル−6−tert−
ブチルフェノール)、 4.4′−ブチリデン−ビス−(6−tert−ブチル
−6−メチルフェノール)、 スチレン化フェノール、 ブチル化オクチル化フェノール、 フチル化α−メチルスチレン化フェノール、スチレン化
フチル化m、p−/レゾール、4.4/−メチレンビス
(2,6−シーtert−ブチルフェノール)、 2.27−メチレンビス〔4−メチル−6−(1−メチ
ルシクロヘキシル)フェノール〕、p−クレゾールおよ
びジシクロペンタジェンのブチル化反応生成物、 テトラキス〔メチレン3−(3,5−ジーtert −
7’チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートコ
メタン、 1.3.5− )リメチル−2,4,6−)リス(3,
5−ジーtert−ブチルー4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼン、 チオジエチレンビス(3−(3,5−ジーtert −
7”チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕
、 オクタデシル3−(!1.5−ジーtert−ブチルー
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート。 本発明の化合物は、特徴ある性質の1つとして、現在有
機材料の酸化防止剤として使用されている多数の化合物
の効果を大きく改良する能力を有する。こうして、本発
明の化合物はそれら自体の資質によって安定剤とも考え
うるが、それらの性質は「相別剤」として一層好都合に
分類されうるようなものであり、それらは既知のフェノ
ール系安定剤と組み合わせると、個々の成分の加えた性
質から予測される安定性をはるかに超える程度に安定性
を増加する能力を示す。 ゛一般式■で表わさね
る化合物は、酸化防止剤系の10〜90%を構成できる
が、酸化防止剤系の最大の効果は、式Iで表わされる化
合物を7工ノール系化合物と1:4〜4:1の間で変化
する比において組み合わすとき、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依存し
て変化する。 本発明による酸化防止剤系は、該有機材料へ種々な方法
で加えることができる。たとえば、それは溶媒で希釈し
た後、あるいはそのまま直接加えることができる。本発
明の酸化防止剤系の有機材料への添加は、前もって調製
した混合物(該フェノール系酸化防止剤と本発明におい
て特定した化合物)を施こすことにより、あるいはこれ
らの成分を個々に施こすことにより実施できる。本発明
の酸化防止剤系と、室温において固体である、樹脂、プ
ラスチックおよびゴムのような物質との混合は、普通の
装置、たとえば、混合機、混練機および練りロール機に
より容易に実施できる。 本発明の酸化防止剤系の有機材料への添加を、有機材料
100重量部当り0.1〜5.0重量部の範囲において
行うと、有機材料を劣化から効果的に保護することが見
い出された。 前述のように、本発明による酸化防止剤系は、一般式I
で表わされる新規な化合物と、既知のフェノール系酸化
防止剤との組み合わせからなる。 本発明の酸化防止剤系は、2M以上の商業的酸化防止剤
を組み合わせることによって製造されるほとんどの普通
の酸化防止剤系の酸化防止活性よりもすぐれた酸化防止
活性を示す、 一般構造式Iを有する本発明の新規な化合物は、弐R−
8−H,ffD、(式中Rは式■において定義した通り
である)の化合物を2.3−エポキシプロビルアクリレ
ート(またはメタクリレート)&C加えることによって
製造される。次いで、生ずる2、3−エポキシプロピル
!+−(R−チオ)プロピオネートを、式H8R’SH
1(m)、(式中R凰 は式Iにおいて定義した通りで
ある)の化合物と反応させる、両方の反応は塩基で触媒
し、そして中間生成物を単離しないで連続的に実施でき
る。反応に適当な溶媒はアルコール、たとえば、エタノ
ールまたは2−プロパツールであり、そして両方の反応
は10℃以下の温度と溶媒の沸点との間の温度で実施で
きる。 次の実施例kRI−参考七により、本発明をさらに説明
する、 一ルを入れ、そして12.8g(0,1モル)の2゜3
−エポキシプロビルアクリレートおよび10滴のトリト
ン(Triton) B■(メタノール中のベンジルト
リメチルアンモニウムヒドロキシドの40俤溶液の商標
)と5Qdの2−プロパツールとの溶液を5分間かけて
加え、その間反応混合物の温度は43℃に上昇した。次
いで混合物を周囲温度で3時間かきまぜた。度広生成物
は2.3−エポキシプロピル3(ドデシルチオ)プロピ
オネートであった。 上の参考例1に記載するようにして製造した2、5−エ
ポキシプロピル3(ドデシルチオ)プロピオネートに、
Q、510.0075モル)の水酸化カリウムを加えた
、この水酸化カリウムを溶解させ、次いで4.7g(0
,05モル)の1.2−エタンジチオールをこの反応混
合物に加えた。このジチオールの添加後、混合物から白
色固体が沈殿した。次いでこの混合物を3時間かきまぜ
、沈殿した固体を一過した。26.9 、!i’の2.
9−ジヒドロキシ−4,7−ジチアデカメチレンビス〔
3−(ドデシルチオ)プロピオネート〕が得られた。 融点65−68℃。収車:理論値の71%。 実施例2゜ 1.2−エタンジチオールの代わりに6.9gの2−メ
ルカプトエチルエーテルを用いて実施例10手順を反復
し、26.3i0.033モル)の2.12−ジヒドロ
キシ−4,10−ジチア−7−オキサトリデカメチレン
ビス(3−(ドデシルチオ)プロピオネート〕が得られ
た。融点62−64℃。 実施例6゜ 1.2−エタンジチオールの代わりVC5,49(0,
05モル)の1.2−プロパンジチオールを用いて実施
例10手順を反復した。3時間かきまぜた後、反応混合
物を5−の濃HCI を含有する200+1)1の水
に注入した。有機油をヘキサンで抽出し、そしてヘキサ
ンを抽出液から回転蒸発器により除去した。残留物の薄
色の粘稠な液体は37.5gであった。生成物のNMR
スペクトルは、それが2.9−ジヒドロキシ−4,7−
シチアー5−メチルデカメチレンビス(3−(ドデシル
チオ)プロピオネート〕であることを示した。 実施例4゜ 実施例6の1.2−プロパンジチオールの代わりに8.
89(0,05モル)の1.5−シクロオクタンジチオ
ールを使用すると、36.59 (0,0435モル〕
の薄色の粘稠な液体が生じ、NMRスペクトルにより、
それは3.3’−(1,5−シクロオクタンジチオ)ビ
ス(2−ヒドロキシプロピル)ビス〔3−(ドデシルチ
オ)プロピオネート〕であることが示された。 実施例5゜ 50mの2− プロパ/−/I/中の12.8#の2゜
3−エボキシグロビルアクリレートおよび10滴のトリ
トン(Tri ton) B■の溶液に、1t1(0,
1モル)のベンゼンチオールを加えることによって、2
.3−エポキシプロピル3−(フェニルチオ)プロピオ
ネートを製造した。添加は5分間かけて行い、その間反
応混合物の温度は54℃に上昇した。次いで、この混合
物を周囲温度で3.5時間かきまぜた。この反応混合物
に、a5.9の水酸化カリウムを加えた。水酸化カリウ
ムが溶解した後、5.49のプロパンジチオールを加え
、この反応混合物を6.5時間かきまぜた。次いで、こ
の混合物を1001)Llの水中の5dの濃塩酸の溶液
に注入した。有機油をトルエンで抽出し、次いでトルエ
ンを抽出液から回転蒸発器により除去した。26.69
(0,091モル)の粘稠液体が得られ、これはNMR
スペクトルにより2.9−ジヒドロキシ−4,7−シチ
アー5−メチルデカメチレンビス〔3−(フェニルチオ
)プロピオネート〕であることが示された。 実施例& 実施例5に記載する手順において、ベンゼンチオールお
よび1.2−プロパンジチオールの代わりK、12.4
.9 (0,1モル)のベンジルメルカプタンおよび4
.7.lO,05モN)の1.2−エタンジチオールを
使用すると、319の粘稠油が生じ、NMRスペクトル
により、それは2.9−ジヒドロキシ−4,7−ジチア
デカメチレンビス〔5−(ベンジルチオ)プロピオネー
ト〕であることが示された。 構造式α)の化合物の試験 本発明の化合物および混合物の酸化防止活性を、酸素吸
収試験により測定した。試験手順は、Induatri
al and Engineering Chemis
try。 Vol、43.456ページ(1951)、およびIn
dustrial and Engineering
Chemistry。 Vol、45.392ベージ(1953)に詳述されて
いる種類のものである。実施例1〜6からの各化合物の
0.5部およびブチル化オクチル化フェノールの0.5
部の混合物を5BR1006の100部に加え、そして
酸素吸収の測定を試料について100℃で行った。さら
に、本発明の実施例1〜乙の各化合物およびブチル化オ
クチル化フェノールを、100部当り0.5部の濃度で
5BR1006に個々に加え、そしてこれらの試料を同
じ方法で試験した。これらの試験から得られたデータを
用いて相別効果(SE)を計算した。この量はG、5c
ottによりAtmospheric 0xidati
on and Antioxi−dants、Else
vier Publishing Company。 (1965)の205ページにおいて、次のように定義
されている: ここでMは混合物の活性に等しく、′a′は成分−一の
活性に等しく、セして%bIは成分′b′の活性に等し
い。 1重Jiii−1の酸素を各試料が吸収するのに要する
時間(時)および計算したSE値を、下表HC記載する
、 表1 5 A5 616 144 B、O,P、” 207 − −1)LTDP
48 498 90−B、 O,P、 =ブチル化
オクチル化フェノール”DLTDP=ジラウリル6.3
′−チオジプロピオネート−最も広く使用されている 市販の相別剤 酸化防止剤が存在しないと、5BR1006は1tsの
酸素を5〜10時間で吸収してしまう。 明らかなよう忙、本発明の化合物は、現在工業的に選ば
れている相別化合物であるよく知られた相別剤DLTD
Pよりも、きわめて効果がある。 さらに、実施例3の化合物を6種類の商業的に入手でき
る酸化防止剤(各0.5重量部)と組み合わせ、この混
合物を5BR−1006に100部当り1部の濃度で加
えた。試料を前述の酸素吸収試験に付し、次の結果が得
られた。 表■ 酸化防止剤 酸化防止剤 表■において使用した酸化防止剤は、次の通りである。 1 スチレシ化フェノール 一ル ー tert−ブチルフェノール】 表■から明らかなよ5Vc、実施例6からの化合物は多
数の商業的に入手できる酸化防止剤と共に用いて相開活
性を示す。 本発明の化合物の追加の相開活性を、循環熱空気炉試験
により測定した。この試験手順は工業的に普通に用いら
れているものであり、そして実施例1.3および4から
の生成物を用いて行りた。 実施例1.3および4からの生成物は単独で、および商
業的に入手できるフェノール系酸化防止剤のテトラキス
〔メチレン3−(3,5−ジーtert−ブチルー4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネートコメタン(以後T
MPMと呼ぶ)と組み合わせて、ポリプロピレン中で評
価した。 試験の手順は、化合物を適当な溶媒、たとえば、トルエ
ン中に溶解することからなる、この溶液をProfox
” 6501として知られている商業的に入手できる未
安定化ポリプロピレン上に、単独で評価するときQ、1
0重量pphの濃度で、そしてTMPMと組み合わせて
評価するとき0.0510.05重量pphの濃度で付
着させた。この材料なヘンシェル配合機(Hensch
el blender) ですべての溶媒が蒸発して
しまうまで配合した。次いで、この安定化した樹脂を適
当な射出成形条件下で射出成形してダンベル形試験片を
形成した。 次いで、得られた試験片を循環熱空気炉内で140℃に
おいて三重反復試験において炉老化し、毎日観察した。 認められた劣化の最初の徴候は、クレージングである。 破損点は1曲げ、すなわち、手による900より小さい
角度の曲げに対する脆化である。破損時間は、3つの試
料の平均である。 表■は実施例1.3および4の生成物についての、ポリ
プロピレンの0.1重量pphの濃度における単独、お
よびボ1)プロピレン中の0.05 pPhの実施例の
生成物およびo、 o s pphのTMPMの濃度に
おけるTMPMとの組み合わせにおける試験データであ
る。さらに、ジステアリルチオジプロピオネートを試験
し、前述の濃度において、単独で、モしてTMPMと組
み合せて、評価した。ジステアリルチオジプロピオネー
トは、 PlastanoxSTDP■の名前で市販さ
れている商業的に入手できる相別剤である。 表■ STDP” 2 60 2 60 傘 テトラキス〔メチレン3−(3,5−ジーtert
−/チルー4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートコ
メタン 斡 ジステアリルチオジプロピオネート表■から明らか
なように、本発明の実施例1.3および4の生成物は、
既知の商業的に受は入れられている相別剤よりも大きい
相別活性を示す。 得られた試験データから明らかなように、ここに開示し
た化合物は、既知のフェノール系酸化防止剤(すなわち
、ブチル化オクチル化フェノール)と組み合わせたとき
、5BR1006およびポリプロピレンの安定性を有意
に高める。工業的用途は、既知のフェノール系酸化防止
剤と一緒に使用するときの、これらの新規な化合物の高
い相別活性に照して、容易に明らかとなる。本発明の化
合物を使用すると、有機材料の所望の安定性を得るのに
要する高価なフェノール系酸化防止剤の量が、かなり減
少する。その上、これらの新規な酸化防止剤系を使用す
ると、望ましくない発色および変色の影響が軽減される
であろう。 本発明を明らかにする目的である代表的な態様および細
部を示してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱しな
い範囲で種々の変更および修正を本発明に加えることが
できることは、当業者には明らかであろう。
重合体および他の有機材料の保護に有用である新規な一
層効果的な酸化防止剤系が絶えず探求されている。 酸化防止剤の相乗剤はこの分野で知られている。 たとえば、米国特許第3,492.336号は、ポリオ
レフィンの安定化においてフェノール系酸化防止剤と一
緒に使用する、新規なテトラ−アルキルチオエチルチオ
ジスクシネート化合物を開示している。 フェノール、アミンおよびスルホンの相別混合物からな
る酸化防止剤組成物は、米国特許第3.839,210
号に記載されている。詳しくは、米国特許第3.859
,210号は、酸化性有機材料、と(に石油中の油漬性
フェノール、油溶性アミンおよび長鎖アルキルチオエチ
ルスルホン化合物の混合物からなる酸化防止剤組成物を
開示している。 米国特許第3.398.1)6号において、チオカルボ
ン酸チオエーテルエステルは制限された群のフェノール
系酸化防止剤と組み合わせて、ポIJ −アルファーオ
レフィンを酸化的劣化に対して安定化するために使用さ
れている。この米国特許第3.398,1)6号におい
て、フェノール系酸化防止剤のポリ−アルファーオレフ
ィン系における酸化防止活性は、チオジカルボン酸エス
テルと一緒に使用するとき、予期せざるほどに高いレベ
ルに上昇することが教示されている。 テルペンに基づく相別酸化防止剤系が米国特許第3.4
91.044号に開示されており、この特許においてチ
オジプロピノン酸のロジンアルコールエステルカドリス
−イソボルニルフェノール酸化防止剤と組み合わされて
、天然および合成の重合体、ゴム、潤滑油および油など
を安定化するために使用されている。 さらに、米国特許第3.75&549号は相別剤として
アルキルチオ−アルカン酸のポリアルカノールエステル
とフェノール系酸化防止剤との組み合わせを開示し、そ
して米国特許第3.666,716号および同第3.5
05,225号は相別剤としてジフェニルアミンおよび
フェニルナフチルアミンの誘導体とジアルキル6.3′
−チオジプロピオネートとの組み合わせを開示している
。 酸化防止剤の組み合わせを用いる技術はすでに工業的に
実施されており、そしてこのような酸化防止剤の組み合
わせはしばしば高度に有効である。 一層安定な有機組成物を得るという観点で種々の酸化防
止剤が製造され、検査された。その結果、本発明の新規
な化合物石フェノール系酸化防止剤と組み合わせて使用
すると、予期せざるはどに強力な酸化防止効果が生ずる
ことがわかった。この分野において前述の特許および他
の文献のいずれにも、本発明の実施において使用する化
合物を開示していす、また示唆さえしていない。 本発明は、一般式 (式中Rは(])炭素原子を6個〜20個有するアルキ
ル基、(2)炭素原子を1個〜8個有するアルキル基1
個または2個で置換されていてもよいフェニル基、(3
)炭素原子を7個〜12個有するアラルキル基からなる
群より選ばれ;そしてR′ は(])炭素原子を2個〜
6個有するアルキレン基、(2)炭素原子を5個〜12
個有するシクロアルキレンfi、 (3)式−Rs−R
z−(R,)n(式中鳥は炭素原子を5個〜12個有す
るシクロアルキレン基であり;R1およびR1は炭素原
子を1個〜6個有するアルキレン基であり;そしてnは
1または0である)のアルキルシクロアルキレン基、
(4)式RsYR。 (式中馬および鳥は炭素原子を2個〜6個有するアルキ
レン基であり;そしてYは酸素、イオウまたは1.4−
7エニレン基である)の基からなる群より選ばれる。) の化合物に関する。 本発明はまた前記一般式Iで表わされる化合物、の合成
法に関する、 本発明の化合物は、多くが商業的に入手でき、そしてそ
のあるものは特許の主題となっているフェノール類とし
て知られている種々の安定剤と組み合わせると、新規な
性質を示す、 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
つフェノール系酸化防止剤の典型的なものは、一般式 (式中Rは炭素原子を4個〜8個有するtert−アル
キル基、炭素原子を5個〜12個有するシクロアルキル
基、または炭素原子を7個〜12個有するアラルキル基
であり;そし【R+およびR1は炭素原子を1個〜12
個有するアルキル基、炭素原子を5個〜12個有するシ
クロアルキル基、または炭素原子を7個〜12個有する
アラルキル基である。)あるいは式 (式中Rは炭素原子を1個〜4個有するアルキリジン基
、基−0−1または基−8−であり:そしてR1および
R2は炭素原子を1個〜12個有するアルキル基、炭素
原子を5個〜12個有するシクロアルキル基、または炭
素原子を7個〜12個有するアラルキル基であり、好ま
しくはR1およびR2の少なくとも一方は炭素原子を4
個〜8個有するtert−アルキルであり、そしてヒド
ロキシル基に対してオルト位置にある。) あるいは式 (式中lはtert−ブチル基であり;nは1〜4の整
数であり;そしてRは炭素原子を8個〜20個有するア
ルキル基、炭素原子を2個〜6個有するアルキレン基、
各アルキレン基が炭素原子を2個〜6個有するチオジア
ルキレン基、炭素原子を3個〜8個有する直鎖または分
枝鎖の炭化水素から誘導された3価の基、または炭素原
子を4個〜8個有する直鎖または分枝鎖の炭化水素から
誘導された4価の基である、) を有するフェノール系化合物である。 本発明において使用できる典型的なフェノール系酸化防
止剤は、次の通りである: 2.6−シーtert−ブチル−4−メチルフェノール
、 2.4.6− )リーtert−ブチルフェノール、2
.2′−メチレン−ビス−(4−メチル−6−−ter
t−ブチルフェノール)、 2.2′−チオ−ビス−(4−メチル−6−tert−
ブチルフェノール)、 4.4′−チオ−ビス−(3−メチル−6−tert−
ブチルフェノール)、 4.4′−ブチリデン−ビス−(6−tert−ブチル
−6−メチルフェノール)、 スチレン化フェノール、 ブチル化オクチル化フェノール、 フチル化α−メチルスチレン化フェノール、スチレン化
フチル化m、p−/レゾール、4.4/−メチレンビス
(2,6−シーtert−ブチルフェノール)、 2.27−メチレンビス〔4−メチル−6−(1−メチ
ルシクロヘキシル)フェノール〕、p−クレゾールおよ
びジシクロペンタジェンのブチル化反応生成物、 テトラキス〔メチレン3−(3,5−ジーtert −
7’チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートコ
メタン、 1.3.5− )リメチル−2,4,6−)リス(3,
5−ジーtert−ブチルー4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼン、 チオジエチレンビス(3−(3,5−ジーtert −
7”チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕
、 オクタデシル3−(!1.5−ジーtert−ブチルー
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート。 本発明の化合物は、特徴ある性質の1つとして、現在有
機材料の酸化防止剤として使用されている多数の化合物
の効果を大きく改良する能力を有する。こうして、本発
明の化合物はそれら自体の資質によって安定剤とも考え
うるが、それらの性質は「相別剤」として一層好都合に
分類されうるようなものであり、それらは既知のフェノ
ール系安定剤と組み合わせると、個々の成分の加えた性
質から予測される安定性をはるかに超える程度に安定性
を増加する能力を示す。 ゛一般式■で表わさね
る化合物は、酸化防止剤系の10〜90%を構成できる
が、酸化防止剤系の最大の効果は、式Iで表わされる化
合物を7工ノール系化合物と1:4〜4:1の間で変化
する比において組み合わすとき、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依存し
て変化する。 本発明による酸化防止剤系は、該有機材料へ種々な方法
で加えることができる。たとえば、それは溶媒で希釈し
た後、あるいはそのまま直接加えることができる。本発
明の酸化防止剤系の有機材料への添加は、前もって調製
した混合物(該フェノール系酸化防止剤と本発明におい
て特定した化合物)を施こすことにより、あるいはこれ
らの成分を個々に施こすことにより実施できる。本発明
の酸化防止剤系と、室温において固体である、樹脂、プ
ラスチックおよびゴムのような物質との混合は、普通の
装置、たとえば、混合機、混練機および練りロール機に
より容易に実施できる。 本発明の酸化防止剤系の有機材料への添加を、有機材料
100重量部当り0.1〜5.0重量部の範囲において
行うと、有機材料を劣化から効果的に保護することが見
い出された。 前述のように、本発明による酸化防止剤系は、一般式I
で表わされる新規な化合物と、既知のフェノール系酸化
防止剤との組み合わせからなる。 本発明の酸化防止剤系は、2M以上の商業的酸化防止剤
を組み合わせることによって製造されるほとんどの普通
の酸化防止剤系の酸化防止活性よりもすぐれた酸化防止
活性を示す、 一般構造式Iを有する本発明の新規な化合物は、弐R−
8−H,ffD、(式中Rは式■において定義した通り
である)の化合物を2.3−エポキシプロビルアクリレ
ート(またはメタクリレート)&C加えることによって
製造される。次いで、生ずる2、3−エポキシプロピル
!+−(R−チオ)プロピオネートを、式H8R’SH
1(m)、(式中R凰 は式Iにおいて定義した通りで
ある)の化合物と反応させる、両方の反応は塩基で触媒
し、そして中間生成物を単離しないで連続的に実施でき
る。反応に適当な溶媒はアルコール、たとえば、エタノ
ールまたは2−プロパツールであり、そして両方の反応
は10℃以下の温度と溶媒の沸点との間の温度で実施で
きる。 次の実施例kRI−参考七により、本発明をさらに説明
する、 一ルを入れ、そして12.8g(0,1モル)の2゜3
−エポキシプロビルアクリレートおよび10滴のトリト
ン(Triton) B■(メタノール中のベンジルト
リメチルアンモニウムヒドロキシドの40俤溶液の商標
)と5Qdの2−プロパツールとの溶液を5分間かけて
加え、その間反応混合物の温度は43℃に上昇した。次
いで混合物を周囲温度で3時間かきまぜた。度広生成物
は2.3−エポキシプロピル3(ドデシルチオ)プロピ
オネートであった。 上の参考例1に記載するようにして製造した2、5−エ
ポキシプロピル3(ドデシルチオ)プロピオネートに、
Q、510.0075モル)の水酸化カリウムを加えた
、この水酸化カリウムを溶解させ、次いで4.7g(0
,05モル)の1.2−エタンジチオールをこの反応混
合物に加えた。このジチオールの添加後、混合物から白
色固体が沈殿した。次いでこの混合物を3時間かきまぜ
、沈殿した固体を一過した。26.9 、!i’の2.
9−ジヒドロキシ−4,7−ジチアデカメチレンビス〔
3−(ドデシルチオ)プロピオネート〕が得られた。 融点65−68℃。収車:理論値の71%。 実施例2゜ 1.2−エタンジチオールの代わりに6.9gの2−メ
ルカプトエチルエーテルを用いて実施例10手順を反復
し、26.3i0.033モル)の2.12−ジヒドロ
キシ−4,10−ジチア−7−オキサトリデカメチレン
ビス(3−(ドデシルチオ)プロピオネート〕が得られ
た。融点62−64℃。 実施例6゜ 1.2−エタンジチオールの代わりVC5,49(0,
05モル)の1.2−プロパンジチオールを用いて実施
例10手順を反復した。3時間かきまぜた後、反応混合
物を5−の濃HCI を含有する200+1)1の水
に注入した。有機油をヘキサンで抽出し、そしてヘキサ
ンを抽出液から回転蒸発器により除去した。残留物の薄
色の粘稠な液体は37.5gであった。生成物のNMR
スペクトルは、それが2.9−ジヒドロキシ−4,7−
シチアー5−メチルデカメチレンビス(3−(ドデシル
チオ)プロピオネート〕であることを示した。 実施例4゜ 実施例6の1.2−プロパンジチオールの代わりに8.
89(0,05モル)の1.5−シクロオクタンジチオ
ールを使用すると、36.59 (0,0435モル〕
の薄色の粘稠な液体が生じ、NMRスペクトルにより、
それは3.3’−(1,5−シクロオクタンジチオ)ビ
ス(2−ヒドロキシプロピル)ビス〔3−(ドデシルチ
オ)プロピオネート〕であることが示された。 実施例5゜ 50mの2− プロパ/−/I/中の12.8#の2゜
3−エボキシグロビルアクリレートおよび10滴のトリ
トン(Tri ton) B■の溶液に、1t1(0,
1モル)のベンゼンチオールを加えることによって、2
.3−エポキシプロピル3−(フェニルチオ)プロピオ
ネートを製造した。添加は5分間かけて行い、その間反
応混合物の温度は54℃に上昇した。次いで、この混合
物を周囲温度で3.5時間かきまぜた。この反応混合物
に、a5.9の水酸化カリウムを加えた。水酸化カリウ
ムが溶解した後、5.49のプロパンジチオールを加え
、この反応混合物を6.5時間かきまぜた。次いで、こ
の混合物を1001)Llの水中の5dの濃塩酸の溶液
に注入した。有機油をトルエンで抽出し、次いでトルエ
ンを抽出液から回転蒸発器により除去した。26.69
(0,091モル)の粘稠液体が得られ、これはNMR
スペクトルにより2.9−ジヒドロキシ−4,7−シチ
アー5−メチルデカメチレンビス〔3−(フェニルチオ
)プロピオネート〕であることが示された。 実施例& 実施例5に記載する手順において、ベンゼンチオールお
よび1.2−プロパンジチオールの代わりK、12.4
.9 (0,1モル)のベンジルメルカプタンおよび4
.7.lO,05モN)の1.2−エタンジチオールを
使用すると、319の粘稠油が生じ、NMRスペクトル
により、それは2.9−ジヒドロキシ−4,7−ジチア
デカメチレンビス〔5−(ベンジルチオ)プロピオネー
ト〕であることが示された。 構造式α)の化合物の試験 本発明の化合物および混合物の酸化防止活性を、酸素吸
収試験により測定した。試験手順は、Induatri
al and Engineering Chemis
try。 Vol、43.456ページ(1951)、およびIn
dustrial and Engineering
Chemistry。 Vol、45.392ベージ(1953)に詳述されて
いる種類のものである。実施例1〜6からの各化合物の
0.5部およびブチル化オクチル化フェノールの0.5
部の混合物を5BR1006の100部に加え、そして
酸素吸収の測定を試料について100℃で行った。さら
に、本発明の実施例1〜乙の各化合物およびブチル化オ
クチル化フェノールを、100部当り0.5部の濃度で
5BR1006に個々に加え、そしてこれらの試料を同
じ方法で試験した。これらの試験から得られたデータを
用いて相別効果(SE)を計算した。この量はG、5c
ottによりAtmospheric 0xidati
on and Antioxi−dants、Else
vier Publishing Company。 (1965)の205ページにおいて、次のように定義
されている: ここでMは混合物の活性に等しく、′a′は成分−一の
活性に等しく、セして%bIは成分′b′の活性に等し
い。 1重Jiii−1の酸素を各試料が吸収するのに要する
時間(時)および計算したSE値を、下表HC記載する
、 表1 5 A5 616 144 B、O,P、” 207 − −1)LTDP
48 498 90−B、 O,P、 =ブチル化
オクチル化フェノール”DLTDP=ジラウリル6.3
′−チオジプロピオネート−最も広く使用されている 市販の相別剤 酸化防止剤が存在しないと、5BR1006は1tsの
酸素を5〜10時間で吸収してしまう。 明らかなよう忙、本発明の化合物は、現在工業的に選ば
れている相別化合物であるよく知られた相別剤DLTD
Pよりも、きわめて効果がある。 さらに、実施例3の化合物を6種類の商業的に入手でき
る酸化防止剤(各0.5重量部)と組み合わせ、この混
合物を5BR−1006に100部当り1部の濃度で加
えた。試料を前述の酸素吸収試験に付し、次の結果が得
られた。 表■ 酸化防止剤 酸化防止剤 表■において使用した酸化防止剤は、次の通りである。 1 スチレシ化フェノール 一ル ー tert−ブチルフェノール】 表■から明らかなよ5Vc、実施例6からの化合物は多
数の商業的に入手できる酸化防止剤と共に用いて相開活
性を示す。 本発明の化合物の追加の相開活性を、循環熱空気炉試験
により測定した。この試験手順は工業的に普通に用いら
れているものであり、そして実施例1.3および4から
の生成物を用いて行りた。 実施例1.3および4からの生成物は単独で、および商
業的に入手できるフェノール系酸化防止剤のテトラキス
〔メチレン3−(3,5−ジーtert−ブチルー4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネートコメタン(以後T
MPMと呼ぶ)と組み合わせて、ポリプロピレン中で評
価した。 試験の手順は、化合物を適当な溶媒、たとえば、トルエ
ン中に溶解することからなる、この溶液をProfox
” 6501として知られている商業的に入手できる未
安定化ポリプロピレン上に、単独で評価するときQ、1
0重量pphの濃度で、そしてTMPMと組み合わせて
評価するとき0.0510.05重量pphの濃度で付
着させた。この材料なヘンシェル配合機(Hensch
el blender) ですべての溶媒が蒸発して
しまうまで配合した。次いで、この安定化した樹脂を適
当な射出成形条件下で射出成形してダンベル形試験片を
形成した。 次いで、得られた試験片を循環熱空気炉内で140℃に
おいて三重反復試験において炉老化し、毎日観察した。 認められた劣化の最初の徴候は、クレージングである。 破損点は1曲げ、すなわち、手による900より小さい
角度の曲げに対する脆化である。破損時間は、3つの試
料の平均である。 表■は実施例1.3および4の生成物についての、ポリ
プロピレンの0.1重量pphの濃度における単独、お
よびボ1)プロピレン中の0.05 pPhの実施例の
生成物およびo、 o s pphのTMPMの濃度に
おけるTMPMとの組み合わせにおける試験データであ
る。さらに、ジステアリルチオジプロピオネートを試験
し、前述の濃度において、単独で、モしてTMPMと組
み合せて、評価した。ジステアリルチオジプロピオネー
トは、 PlastanoxSTDP■の名前で市販さ
れている商業的に入手できる相別剤である。 表■ STDP” 2 60 2 60 傘 テトラキス〔メチレン3−(3,5−ジーtert
−/チルー4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートコ
メタン 斡 ジステアリルチオジプロピオネート表■から明らか
なように、本発明の実施例1.3および4の生成物は、
既知の商業的に受は入れられている相別剤よりも大きい
相別活性を示す。 得られた試験データから明らかなように、ここに開示し
た化合物は、既知のフェノール系酸化防止剤(すなわち
、ブチル化オクチル化フェノール)と組み合わせたとき
、5BR1006およびポリプロピレンの安定性を有意
に高める。工業的用途は、既知のフェノール系酸化防止
剤と一緒に使用するときの、これらの新規な化合物の高
い相別活性に照して、容易に明らかとなる。本発明の化
合物を使用すると、有機材料の所望の安定性を得るのに
要する高価なフェノール系酸化防止剤の量が、かなり減
少する。その上、これらの新規な酸化防止剤系を使用す
ると、望ましくない発色および変色の影響が軽減される
であろう。 本発明を明らかにする目的である代表的な態様および細
部を示してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱しな
い範囲で種々の変更および修正を本発明に加えることが
できることは、当業者には明らかであろう。
Claims (7)
- (1)式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) {式中Rは(1)炭素原子を6個〜20個有するアルキ
ル基、(2)炭素原子を1個〜8個有するアルキル基1
個または2個で置換されていてもよいフェニル基、(3
)炭素原子を7個〜12個有するアラルキル基からなる
群より選ばれそしてR^1は(1)炭素原子を2個〜6
個有するアルキレン基、(2)炭素原子を5個〜12個
有するシクロアルキレン基、(3)式−R_3−R_2
−(R_4)n(式中R_2は炭素原子を5個〜12個
有するシクロアルキレン基であり;R_3およびR_4
は炭素原子を1個〜6個有するアルキレン基であり;そ
してnは1または0である)のアルキルシクロアルキレ
ン基、(4)式R_5YR_6(式中R_5およびR_
6は炭素原子を2個〜6個有するアルキレン基であり;
そしてYは酸素、イオウまたは1,4−フェニレン基で
ある)の基からなる群より選ばれる。} の化合物。 - (2)R^1は式−CH_2−CH_2−のエチレン基
であり、そしてRはドデシル基である特許請求の範囲第
1項記載の化合物。 - (3)R^1は式▲数式、化学式、表等があります▼の
プロピレン基であり、そしてRはドデシル基である特許
請求の範囲第1項記載の化合物。 - (4)2,9−ジヒドロキシ−4,7−ジチアデカメチ
レンビス〔3−(ドデシルチオ)プロピオネート〕であ
る特許請求の範囲第1項記載の化合物。 - (5)2,9−ジヒドロキシ−4,7−ジチア−5−メ
チルデカメチレンビス〔3−(ドデシルチオ)プロピオ
ネート〕である特許請求の範囲第1項記載の化合物。 - (6)構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中Rは(1)炭素原子を6個〜20個有するアルキ
ル基、(2)炭素原子を1個〜8個有するアルキル基1
個または2個で置換されていてもよいフェニル基、(3
)炭素原子を7個〜12個有するアラルキル基からなる
群より選ばれ;そしてR^1は(1)炭素原子を2個〜
6個有するアルキレン基、(2)炭素原子を5個〜12
個有するシクロアルキレン基、(2)式−R_3−R_
2−(R_4)_n(式中R_2は炭素原子を5個〜1
2個有するシクロアルキレン基であり;R_3およびR
_4は炭素原子を1個〜6個有するアルキレン基であり
;そしてnは1または0である)のアルキルシクロアル
キレン基、(4)式R_5YR_6(式中R_5および
R_6は炭素原子を2個〜6個有するアルキレン基であ
り;Yは酸素、イオウまたは1,4−フェニレン基であ
る)の基からなる群より選ばれる。) の化合物を製造するにあたり、一般式 R−S−H (式中Rは(1)炭素原子を6個〜20個有するアルキ
ル基、(2)炭素原子を1個〜8個有するアルキル基1
個または2個で置換されていてもよいフェニル基、(3
)炭素原子を7個〜12個有するアラルキル基からなる
群より選ばれる。) の化合物を、2,3−エポキシプロピルアクリレートと
反応させて中間体の2,3−エポキシプロピル3−(R
−チオ)プロピオネートを生成し、この中間体を式 HSR^1SH {式中R^1は(1)炭素原子を2個〜6個有するアル
キレン基、(2)炭素原子を5個〜12個有するシクロ
アルキレン基、(3)式−R_3−R_2−(R_4)
_n(式中R_2は炭素原子を5個〜12個有するシク
ロアルキレン基であり;R_3およびR_4は炭素原子
を1個〜6個有するアルキレン基であり;そしてnは1
または0である)のアルキルシクロアルキレン基、(4
)式R_5YR_6(式中R_5およびR_6は炭素原
子を2個〜6個有するアルキレン基であり、そしてYは
酸素、イオウまたは1,4−フェニレン基である)の基
からなる群より選ばれる。} の化合物と反応させて、本発明の化合物を生成し、そし
て両方の反応を塩基で触媒することを特徴とする方法。 - (7)ドデカンチオールを2,3−エポキシプロピルア
クリレートと周囲温度においてエタノールまたは2−プ
ロパノール中において反応させ、1,2−エタンジチオ
ールをこの反応混合物に室温において加え、そして生成
物の2,9−ジヒドロキシ−4,7−ジチアデカメチレ
ンビス〔3−(ドデシルチオ)プロピオネート〕を単離
する特許請求の範囲第6項記載の方法。
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