KR20200001486A - 자외선 흡수 화합물 및 이의 적용 - Google Patents

자외선 흡수 화합물 및 이의 적용 Download PDF

Info

Publication number
KR20200001486A
KR20200001486A KR1020190068603A KR20190068603A KR20200001486A KR 20200001486 A KR20200001486 A KR 20200001486A KR 1020190068603 A KR1020190068603 A KR 1020190068603A KR 20190068603 A KR20190068603 A KR 20190068603A KR 20200001486 A KR20200001486 A KR 20200001486A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultraviolet
formula
absorbing compound
present
compound
Prior art date
Application number
KR1020190068603A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102241726B1 (ko
Inventor
칭판 크리스 치우
웨이-춘 창
후앙-민 우
이-슈오 후앙
Original Assignee
키텍 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 키텍 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드 filed Critical 키텍 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드
Publication of KR20200001486A publication Critical patent/KR20200001486A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102241726B1 publication Critical patent/KR102241726B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/10—Spiro-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1545—Six-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/315—Compounds containing carbon-to-nitrogen triple bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/005—Stabilisers against oxidation, heat, light, ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3472—Five-membered rings
    • C08K5/3475—Five-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477—Six-membered rings
    • C08K5/3492—Triazines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/35—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having also oxygen in the ring
    • C08K5/357—Six-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

자외선 (UV) 흡수 화합물 및 이의 용도가 제공된다. 상기 자외선 흡수 화합물은 하기 화학식 I로 표시된다:
화학식 I
Figure pat00018

상기 화학식 I에서,
R은 각각 독립적으로 H, C1-C20 알킬, 글리시딜, 또는 -(CH2CH2O)m-(CH2)p-CH3 (여기서, m은 1 내지 20의 정수이며, p는 0 내지 20의 정수이다)이며, n은 0 내지 3의 정수이다.

Description

자외선 흡수 화합물 및 이의 적용{ULTRAVIOLET ABSORBING COMPOUND AND APPLICATIONS THEREOF}
우선권 주장
본 출원은 2018년 6월 26자로 출원된 대만 특허 출원 제107121886호의 이익을 주장하며, 상기 출원의 주제는 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 자외선 (UV) 흡수 화합물 및 이의 적용을 제공한다. 자외선 흡수 화합물은 밝은 색상과 우수한 열 안정성을 가지며, 선스크린 제품, 플라스틱, 고무, 페인트 및 염료를 포함하지만 이에 제한되지 않는 자외선에 대한 저항성을 필요로 하는 다양한 기술 분야에 유용하다.
관련 기술에 대한 기술
자외선 흡수제는 유해하고 중합체와 같은 물질의 분해를 야기하는 자외선을 흡수하기 위해 사용된다. 벤조트리아졸, 벤조페논 및 트리아진은 가장 잘 알려진 상업적으로 입수 가능한 자외선 흡수제이지만, 이들은 260 내지 360 nm의 파장을 갖는 자외선을 흡수하는 데에만 유용하며 350 내지 400 nm의 파장을 갖는 자외선 (즉, UV-A 선)을 효율적으로 흡수할 수 없다. 자외선 흡수제를 사용하는 식품 또는 의약품용 투명 플라스틱 용기와 같은 제품은, 350 내지 400 nm의 파장을 갖는 근가시 자외선의 노출하에서도 여전히 분해될 것이다. 몇몇 착물 트리아진과 벤조트리아졸이 400 nm 이하의 파장을 갖는 자외선을 흡수할 수 있지만 이들은 비용 및 기타 요소로 인해 적용이 제한된다.
US 3,989,698에는 벤족사진에 속하며 Cyasorb UV-3638로서 시판중인 자외선 흡수제가 개시되어 있다. 자외선 흡수제는, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리카보네이트 (PC)에 첨가되어 이로부터 제조된 용기가 370 nm 미만의 파장을 갖는 자외선을 차단하여 그 내부의 UV-민감성 성분을 보호할 수 있도록 한다. 그러나, 400 nm이거나, 또는 420 nm 이하의 파장을 갖는 자외선에 대한 자외선 흡수제가 여전히 필요한데, 이는 많은 영양 성분 및 천연 염료가 370 내지 400 nm의 파장을 갖는 자외선에도 민감하기 때문이다.
US 4,617,374에는 하기 구조를 갖는 메틴-함유 화합물이 개시되어 있다:
Figure pat00001
화합물은 쇄 종결제로서 폴리에스테르 및 폴리카보네이트와 반응하여 자외선 차단을 제공할 수 있다. 그러나, 자외선 차단은 320 내지 380 nm의 파장을 갖는 자외선에만 적용되며 350 내지 400 nm의 파장을 갖는 모든 근가시 자외선을 차단할 수는 없다.
US 6,596,795 B2에는 또한 하기 화학식으로 표시되고 Clearshield 390으로 시판중인 바닐린-개질된(vanillin modified) 자외선 흡수제가 개시되어 있다:
Figure pat00002
상기 화학식에서, A는 폴리에테르-폴리올 그룹이다. 자외선 흡수제는 320 내지 400 nm의 파장을 갖는 자외선을 흡수할 수 있다. 그러나, 자외선 흡수제는 어두운 액체이며 열 안정성이 불량하다. 자외선 흡수제는 색상 정확도가 요구되거나 높은 가공 온도를 수반하는 제품에는 적합하지 않다. 또한, 자외선 흡수제는 분자량이 큰 폴리에테르-폴리올 그룹으로 개질되어 자외선 흡수제의 단위 중량당 자외선 흡수능을 저하시킨다. 결과적으로, 자외선 흡수제는 더 많은 양이 사용되어야 하며 그 결과 비용이 증가된다.
WO 2010/056452 A2는 US 6,596,765 B2의 자외선 흡수제를 추가로 개선하며 하기 자외선 흡수제 (1) 및 자외선 흡수제 (2)를 제공한다:
Figure pat00003
; 및
Figure pat00004
자외선 흡수제 (1)는 에스테르 그룹에 의해 연결된 이량체이다. 자외선 흡수제 (2)는 에테르 그룹에 의해 연결된 이량체이며, 또한 320 내지 400 nm의 파장을 갖는 자외선을 흡수할 수 있다. 그러나, 폴리프로필렌 (PP)을 사용한 혼합 시험은, 수득된 시험편의 색이 부분적으로 황색이며 Clearshield 390의 황색보다 더 강하다는 것을 보여준다. 결과는 자외선 흡수제 (1) 및 (2)는 이량체를 형성함으로써 분자량이 증가하지만 여전히 열 안정성이 불충분함을 나타낸다.
종래의 자외선 흡수제의 상기 언급된 기술적 문제의 관점에서, 본 발명은 상온 및 상압에서 황색 고체인 자외선 흡수 화합물을 제공한다. 액체 자외선 흡수제와 비교하여, 본 발명의 자외선 흡수 화합물은 본 발명의 자외선 흡수 화합물을 결정화에 의해 정제하여 색을 감소시키고 불순물 및 플라스틱과의 상용성을 개선시킬 수 있다는 이점이 있다. 자외선 흡수 화합물은 320 내지 400 nm UV-A 선을 포함하는 자외선을 흡수할 수 있는 유용한 자외선 흡수제이다. 또한, 본 발명의 자외선 흡수 화합물은 높은 열적 안정성으로 인해 PET, PC, 폴리아미드 등과 같은 높은 가공 온도를 수반하는 엔지니어링 플라스틱에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 자외선 흡수 화합물은 놀랍게도 가공 후에 일어나는 플라스틱의 황변을 개선시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 적어도 후술하는 목적을 포함한다.
본 발명의 목적은 하기 화학식 I로 표시되는 자외선 흡수 화합물을 제공하는 것이다:
[화학식 I]
Figure pat00005
상기 화학식 I에서, R은 각각 독립적으로 H, C1-C20 알킬, 글리시딜, 또는 -(CH2CH2O)m-(CH2)p-CH3 (여기서, m은 1 내지 20의 정수이며, p는 0 내지 20의 정수이다)이며; n은 0 내지 3의 정수이다. 보다 구체적으로, R은 각각 독립적으로 C1-C6 알킬, 또는 -(CH2CH2O)m-(CH2)p-CH3 (여기서, m은 1 내지 6의 정수이며, p는 0 내지 6의 정수이다)이며; n은 2 또는 3이다.
본 발명의 일부 양태에서, R은 각각 독립적으로 C1-C6 알킬이며, n은 2이다.
본 발명의 일부 양태에서, 자외선 흡수 화합물은 하기 화학식 Ia 또는 화학식 Ib로 표시된다:
[화학식 Ia]
Figure pat00006
; 및
[화학식 Ib]
Figure pat00007
본 발명의 또 다른 목적은 자외선 흡수제로서 상기 언급된 자외선 흡수 화합물을 사용하여 자외선을 흡수하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 베이스 물질(base material), 및 상기 언급된 자외선 흡수 화합물인 제1 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 저항성 재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 일부 양태에서, 자외선 저항성 재료는 벤조트리아졸, 벤족사지논, 트리아진, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 자외선 흡수제를 더 포함한다.
본 발명의 일부 양태에서, 자외선 저항성 재료의 베이스 물질은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 (PE), 폴리아미드, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 중합체와 같은 중합체이다.
본 발명의 일부 양태에서, 자외선 저항성 재료는 산화방지제, 대전방지제, 가수분해방지제, 강인화제, 착색제, 충전제, 난연제 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 성분을 더 포함한다.
본 발명의 상기 목적, 기술적 특징 및 이점을 보다 명백하게 하기 위해, 본 발명은 이하 몇몇 양태를 참조하여 상세히 기술될 것이다.
도 1은 240℃에서 10분 동안 열처리한 후의 본 발명에 따른 자외선 흡수 화합물 Ia 및 Clearshield 390의 외관 사진이다.
이하, 본 발명의 일부 양태가 상세히 기술될 것이다. 그러나, 본 발명의 취지를 벗어나지 않으면서 본 발명은 다양한 양태로 구체화될 수 있으며, 명세서에 기술된 양태들로 제한되어서는 안된다.
추가로 설명되지 않는 한, 본 명세서에서 (특히, 청구항에서) 열거된 표현 "a", "the" 등은 단수형과 복수형 둘 다를 포함해야 한다.
추가로 설명되지 않는 한, 표현 "제1", "제2" 등은 수치 제한을 제공하는 용어가 아닌, 상이한 요소 또는 구성요소를 구별하기 위해 사용된다.
추가로 설명되지 않는 한, 명세서에서 (특히, 청구항에서) 열거된 표현 "알킬"은 선형, 분지형 및/또는 사이클릭 알킬 그룹을 포함한다. 본원에 나타나는 임의의 탄소-탄소 이중 결합의 배열 (configuration)은 단지 편의를 위해 선택되며 특정 배열을 지정하기 위한 것은 아니다; 따라서, (Z)로서 본원에 임의로 도시된 탄소-탄소 이중 결합은 (Z), (E), 임의의 비율로 이 둘의 혼합물일 수 있다.
자외선 (UV) 흡수 화합물
본 발명의 자외선 흡수 화합물은 하기 화학식 I로 표시된다:
화학식 I
Figure pat00008
상기 화학식 I에서, R은 각각 독립적으로 H, C1-C20 알킬, 글리시딜, 또는 -(CH2CH2O)m-(CH2)p-CH3 (여기서, m은 1 내지 20의 정수이며, p는 0 내지 20의 정수이다)이며; n은 0 내지 3의 정수이다. 단위 중량당 열 안정성 및 자외선 흡수능의 관점에서, 화학식 I에서 R은 각각 독립적으로, 바람직하게는 C1-C20 알킬, 및 보다 바람직하게는 C1-C6 알킬이다.
본 발명의 일부 양태에서, 화학식 I에서 R은 각각 독립적으로 C1-C6 알킬, 또는 -(CH2CH2O)m-(CH2)p-CH3 (여기서, m은 1 내지 6의 정수이며, p는 0 내지 6의 정수이다)이며, 화학식 I에서 n은 2 또는 3이다. 첨부된 실시예에서, 자외선 흡수 화합물은 하기 화학식 Ia 또는 화학식 Ib로 표시된다:
화학식 Ia
Figure pat00009
; 및
화학식 Ib
Figure pat00010
본 발명의 자외선 흡수 화합물의 합성은 첨부된 실시예에 제공된다.
자외선 흡수 화합물의 적용
본 발명의 자외선 흡수 화합물은 자외선을 흡수할 수 있어서 자외선 흡수제로서 사용되어 자외선 저항성을 개선시킬 수 있다. 자외선 흡수 화합물은 단독으로 또는 다른 흡수제와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 자외선 흡수 화합물은 선스크린 제품, 플라스틱, 고무, 페인트 및 염료를 포함하지만 이에 제한되지 않는 자외선에 대한 저항성을 필요로 하는 다양한 기술 분야에 유용하다.
본 발명의 일부 양태에서, 자외선 저항성 재료가 제공된다. 자외선 저항성 재료는 베이스 물질, 제1 자외선 흡수제 및 임의의 제2 자외선 흡수제로서의 상기 언급된 화학식 I의 화합물을 포함한다.
베이스 물질의 종 (species)은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 중합체일 수 있다. 중합체의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리카보네이트 (PC), 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리아미드 (PA), 및 이들의 조합물을 포함한다. 첨부된 실시예에서, 베이스 물질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트이다.
임의의 제2 자외선 흡수제의 종은 특별히 제한되지 않으며, 필요에 따라 당업자에 의해 선택될 수 있다. 제2 자외선 흡수제의 예는 벤조트리아졸, 벤족사진, 트리아진, 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 자외선 저항성 재료에서, 제1 자외선 흡수제 또는 임의의 제2 자외선 흡수제의 양은 특별히 제한되지 않으며 원하는 자외선 저항성 및 비용과 같이 필요에 따라 당업자에 의해 조정될 수 있다. 예를 들어, 제1 자외선 흡수제가 자외선 저항성 재료 단독으로 사용되는 경우, 베이스 물질과 제1 자외선 흡수제의 총 중량을 기준으로서, 제1 자외선 흡수제의 양은 일반적으로 0.01 중량% 내지 5 중량%, 예컨대 0.05 중량%, 0.1 중량% 또는 0.15 중량%의 범위이다. 본 발명의 일부 양태에서, 베이스 물질과 제1 자외선 흡수제의 총 중량을 기준으로서, 제1 자외선 흡수제의 양은 0.075 중량% 내지 0.5 중량%의 범위이다.
본 발명의 자외선 저항성 재료에서, 제1 자외선 흡수제 및 임의의 제2 자외선 흡수제는 베이스 물질에 대해 자외선 차단을 실현할 수 있는 임의의 방식으로 베이스 물질에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 제1 자외선 흡수제 및 임의의 제2 자외선 흡수제를 직접 또는 매질을 사용하여 베이스 물질의 수광면 (light receiving surface)에 적용하거나, 또는 선택적으로, 제1 자외선 흡수제 및 임의의 제2 자외선 흡수제는 자외선 흡수제가 베이스 물질의 분자들 사이에 분산되는 방식으로 베이스 물질과 혼합될 수 있다. 예를 들어, 베이스 물질이 중합체인 경우, 상기 베이스 물질이 제1 자외선 흡수제 및 임의의 제2 자외선 흡수제와 함께 혼합되어 혼합기에서 처리하여 본 발명의 자외선 저항성 재료를 수득할 수 있다. 당업자가 명세서, 특히 첨부된 실시예에 기초한 자외선 흡수제의 첨가를 수행할 수 있다는 것을 고려하면, 자외선 흡수제의 첨가의 세부사항은 여기서 논의되지 않는다.
본 발명의 자외선 저항성 재료는 베이스 물질의 물리화학적 성질을 개선시키기 위한 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제의 예는 산화방지제, 대전방지제, 가수분해방지제, 강인화제, 착색제, 충전제, 및 난연제를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 첨가제의 사용은 당업자에게 일반적인 기술이며 따라서 여기어 더 이상 논의되지 않는다.
본 발명은 하기 양태에 의해 추가로 설명된다.
실시예
실시예 1: 화학식 Ia로 표시되는 자외선 흡수 화합물의 제조
200 g의 3,4-디메톡시벤즈알데하이드, 141 g의 에틸 시아노아세테이트, 6.5 g의 암모늄 아세테이트 및 400 g의 크실렌을 실온에서 교반하면서 2000 mL의 3구 플라스크에 순서대로 첨가하였다. 수득된 혼합물을 환류하에 140℃까지 8시간 동안 가열하고 형성된 물을 딘-스타크 (Dean-Stark)에 의해 제거하였다. 가스 크로마토그래피 (GC)로 반응을 모니터링하였다. 반응이 완료된 후에, 혼합물을 냉각시키고, 침전물을 여과하여 수집한 다음, 건조시켜 하기 화합물 a를 담황색 고체로서 수득하였다. 수율은 95%였다.
[화합물 a]
Figure pat00011
이전 단계로부터 수득된 200 g의 화합물, 115 g의 스피로글리콜, 3 g의 티타늄 트리이소프로폭사이드 및 800 g의 크실렌을 딘-스타크에 의해 실온에서 교반하면서 2000 mL의 3구 플라스크에 순서대로 첨가하였다. 수득된 혼합물을 환류하에 140℃까지 12시간 동안 가열하고 에탄올을 제거하였다. 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)로 반응을 모니터링하였다. 반응이 완료된 후에, 혼합물을 냉각시키고, 침전물을 여과하여 수집한 다음, 건조시켜 하기 자외선 흡수 화합물 Ia를 담황색 고체로서 수득하였다. 수율은 95%였다.
[자외선 흡수 화합물 Ia]
Figure pat00012
자외선 흡수 화합물 Ia를 핵 자기 공명 분석, 원소 분석 및 융점 분석하였다. 결과는 다음과 같다:
핵 자기 공명 분석: 1H NMR(500 MHz, CDCl3): 8.14 (s, 2H), 7.80 (s, 2H), 7.47(d, 2H, J=8.5 MHz), 6.95(d, 2H, J=8.5 MHz), 4.52(d, 2H, J=11.5 MHz), 4.36 (s, 2H), 4.16-4.10 (m, 4H), 3.96(s, 6H), 3.95(s, 6H), 3.59-3.52(m, 4H), 3.35(d, 2H, J=11.5 MHz), 1.02 (s, 12H)
13C NMR(500 MHz, CDCl3): 163.05, 154.83, 153.83, 149.40, 128.03. 124.72, 116.43, 111.73, 111.07, 104.80, 99.33, 71.26, 70.74, 70.25, 56.25, 56.12, 38.88, 32.68, 19.50, 19.45
원소 분석: 이론치: C%=63.75, H%=6.31, N%=3.81, O%=26.13; 실험치: C%=62.80, H%=6.52, N%=3.87, O%=26.90
융점 분석: 201 내지 205°C
실시예 2: 화학식 Ib로 표시된 자외선 흡수 화합물의 제조
하기에 나타낸 258 g의 화합물 b, 115 g의 스피로글리콜, 3 g의 티타늄 트리이소프로폭사이드 및 800 g의 크실렌을 실온에서 교반하면서 2000 mL의 3구 플라스크에 순서대로 첨가하였다. 수득된 혼합물을 환류하에 140℃까지 12시간 동안 가열하고, 에탄올을 제거하였다. 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)로 반응을 모니터링하였다. 반응이 완료된 후에, 혼합물을 냉각시키고, 침전물을 여과하여 수집한 다음, 건조시켜 하기 자외선 흡수 화합물 Ib를 담황색 고체로서 수득하였다. 수율은 70%였다. 화합물 b의 제조는 문헌 [Medicinal Chemistry Research, 23(12), 5063-5073, 2014]을 참조할 수 있다.
[화합물 b]
Figure pat00013
[자외선 흡수 화합물 Ib]
Figure pat00014
자외선 흡수 화합물 Ib를 핵 자기 공명 분석 및 융점 분석하였다. 결과는 다음과 같다:
핵 자기 공명 분석: 1H NMR(500 MHz, CDCl3): 8.13 (s, 2H), 7.79 (s, 2H), 7.47(d, 2H, J=8.5 MHz), 6.92(d, 2H, J=8.5 MHz), 4.52(d, 2H, J=11.5 MHz), 4.36 (s, 2H), 4.15-4.08 (m, 8H), 3.93(s, 6H), 3.59-3.52(m, 4H), 3.35(d, 2H, J=11.5 MHz), 1.87(quin, 4H), 1.46(quin, 4H), 1.36-1.33(m, 12H), 1.03(s, 6H), 1.02 (s, 6H), 0.90 (q, 6H)
융점분석: 120 내지 126℃
실시예 3: 색상 안정성 시험
자외선 흡수 화합물 Ia 및 Clearshield 390 (Milliken & company로부터 입수 가능함)을 240℃에서 10분 동안 노출시켜 색상 변화를 관찰하였다. 노출 후의 자외선 흡수 화합물 Ia 및 Clearshield 390 각각의 가드너 색상 (Gardner color) 및 외관은 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
240℃에서 10분 노출 후의 가드너 색상
시험 샘플 가드너 색상
자외선 흡수 화합물 Ia 8.8
Clearshield 390 18.8
표 1 및 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 자외선 흡수 화합물 Ia의 색상은 240℃에서 10분 동안 노출 후에도 동일한 황색을 유지한다. 대조적으로, Clearshield 390의 색상은 황색에서 어두운 갈색으로 변한다. 결과는 자외선 흡수 화합물 Ia가 열 안정성의 관점에서 Clearshield 390보다 훨씬 우수하다는 것을 보여주며, 이는 높은 가공 온도를 수반하는 엔지니어링 플라스틱에서 이의 적용을 보장한다.
실시예 4: 열중량 분석 (TGA) 시험
자외선 흡수 화합물 Ia 및 Clearshield 390을 각각 열중량 분석기 (TGA)를 사용하여 열중량 분석하였다. 10% 중량 손실이 발생한 온도를 기록하여 하기 표 2에 나타내었다.
10% 중량 손실 온도
시험 샘플 10% 중량 손실 온도(℃)
자외선 흡수 화합물 Ia 402
Clearshield 390 257
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 자외선 흡수 화합물 Ia의 10% 중량 손실 온도는 일반적인 중합체의 가공 온도보다 상당히 높은 400℃ 이상으로, 본 발명의 자외선 흡수 화합물의 프로세싱 윈도우 (processing window)가 더 넓음을 보여준다. 대조적으로, Clearshield 390의 10% 중량 손실 온도는 257℃로 PET, PC, PA 등과 같은 높은 가공 온도를 수반하는 몇몇 플라스틱에는 충분하지 않다. 이러한 플라스틱에 사용하면 Clearshield 390이 가공 동안 열분해되어 가공이 보다 어려워질 수 있다.
실시예 5: 폴리에스테르 수지 시험편 실험
100 중량부의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 과립을 750 ppm의 자외선 흡수 화합물 Ia 또는 1500 ppm의 Clearshield 390과 잘 혼합하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트 조성물을 제공한다. 각 폴리에틸렌 테레프탈레이트 조성물을 280℃에서 혼합한 다음, 수득된 과립을 280℃에서 시험편에 주입하였다. 각 시험편의 초기 황색 지수 (YI)를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 이어서, 각 시험편을 노화 시험 (aging test) (Q-SUN 및 QUV)에 적용하고, 500시간 조사 후에, UV-Vis 분광광도계 (CARY 50)로 각 시험편의 400 nm에서의 투과율 (T%)을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.
폴리에스테르 시험편의 초기 황색 지수
폴리에틸렌 테레프탈레이트 시험편 YI
750 ppm의 자외선 흡수 화합물 Ia 첨가 5.5
1500 ppm의 Clearshield 390 첨가 7.3
500시간 조사 후에 폴리에스테르 시험편의 400 nm에서의 투과율 (T%)
폴리에틸렌 테레프탈레이트 시험편 Q-SUN QUV
750 ppm의 자외선 흡수 화합물 Ia 첨가 8.75 4.06
1500 ppm의 Clearshield 390 첨가 8.17 4.46
표 3에 나타낸 바와 같이, 750 ppm의 자외선 흡수 화합물 Ia를 사용한 시험편의 황색 지수는 다른 것보다 낮다. 또한, 표 4에 나타낸 바와 같이, 노화 시험에 따르면, 자외선 흡수 화합물 Ia의 400 nm에서의 자외선 차단 성능은 Clearshield 390의 자외선 차단 성능에 필적하지만, 자외선 흡수 화합물 Ia는 Clearshield 390의 절반이다. 명백하게, 본 발명의 자외선 흡수 화합물 Ia는 우수한 성능을 나타낸다.
상기 실시예들은 본 발명의 원리 및 효능을 설명하고 본 발명의 특징을 나타내기 위해 사용된다. 당업자들은 본 발명의 원리 및 취지로부터 벗어나지 않으면서 개시된 발명의 개시내용 및 제안에 기초하여 다양한 변형 및 대체를 진행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구항에 정의된 바와 같다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 I로 표시되는 자외선 (UV) 흡수 화합물:
    화학식 I
    Figure pat00015

    상기 화학식 I에서,
    R은 각각 독립적으로 C1-C6 알킬 또는 -(CH2CH2O)m-(CH2)p-CH3이고, m은 1 내지 6의 정수이고, p는 0 내지 6의 정수이며;
    n은 2 또는 3이다.
  2. 제1항에 있어서, R은 각각 독립적으로 C1-C6 알킬이며, n은 2인, 화합물.
  3. 제2항에 있어서, 하기 화학식 Ia 또는 화학식 Ib로 표시되는 화합물:
    화학식 Ia
    Figure pat00016
    ,
    화학식 Ib
    Figure pat00017
    .
  4. 자외선 흡수제로서 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 자외선 흡수 화합물을 사용하여 자외선을 흡수하는 방법.
  5. 베이스 물질; 및
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 자외선 흡수 화합물인 제1 자외선 흡수제를 포함하는, 자외선 저항성 재료.
  6. 제5항에 있어서, 벤조트리아졸, 벤족사지논, 트리아진, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 자외선 흡수제를 더 포함하는, 자외선 저항성 재료.
  7. 제5항에 있어서, 상기 베이스 물질이 중합체인, 자외선 저항성 재료.
  8. 제7항에 있어서, 상기 베이스 물질이 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리카보네이트 (PC), 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리아미드 (PA), 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 자외선 저항성 재료.
  9. 제5항에 있어서, 산화방지제, 대전방지제, 가수분해방지제, 강인화제, 착색제, 충전제, 난연제 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 성분을 더 포함하는, 자외선 저항성 재료.
KR1020190068603A 2018-06-26 2019-06-11 자외선 흡수 화합물 및 이의 적용 KR102241726B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107121886A TWI680975B (zh) 2018-06-26 2018-06-26 紫外線吸收化合物及其應用
TW107121886 2018-06-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200001486A true KR20200001486A (ko) 2020-01-06
KR102241726B1 KR102241726B1 (ko) 2021-04-20

Family

ID=66630115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190068603A KR102241726B1 (ko) 2018-06-26 2019-06-11 자외선 흡수 화합물 및 이의 적용

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10894873B2 (ko)
EP (1) EP3587425B1 (ko)
JP (1) JP6853853B2 (ko)
KR (1) KR102241726B1 (ko)
CN (1) CN110643064B (ko)
CA (1) CA3044469C (ko)
ES (1) ES2906424T3 (ko)
TW (1) TWI680975B (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113698417B (zh) * 2020-05-20 2022-07-01 上海凯毕淬化学科技有限公司 一种螺环化合物及其制备方法和应用
WO2023117992A1 (en) 2021-12-21 2023-06-29 Basf Se Environmental attributes for aqueous polymeric composition
WO2024037903A1 (en) 2022-08-16 2024-02-22 Basf Se Green preparation method for granular plastic additives
WO2024037851A1 (en) 2022-08-19 2024-02-22 Basf Se Use of additives for improving the processing of polyethylenes
WO2024052176A1 (en) 2022-09-07 2024-03-14 Basf Se Rheology modifying of polymers with a radical initiator and thiourethane
WO2024068415A1 (en) 2022-09-29 2024-04-04 Basf Se Co-stabilizers for hydroxyphenyl triazine stabilized polymers
WO2024133667A1 (en) 2022-12-21 2024-06-27 Basf Se A method for improving the processing of polyethylene

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000015995A (ko) * 1996-12-18 2000-03-25 안스바셔 키이스 자외선 분해를 감소시키는 피복 조성물 및 그방법
JP2013185079A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd エポキシシリコーン樹脂組成物
JP2014080540A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd エポキシシリコーン樹脂及びそれを用いた硬化性樹脂組成物
KR20140059797A (ko) * 2011-09-08 2014-05-16 스타이런 유럽 게엠베하 황변 방지용 조성물

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989698A (en) 1975-02-20 1976-11-02 The Sherwin-Williams Company Process for preparing benzoxazines
US4617374A (en) 1985-02-15 1986-10-14 Eastman Kodak Company UV-absorbing condensation polymeric compositions and products therefrom
JPH0686453B2 (ja) * 1985-06-13 1994-11-02 住友化学工業株式会社 ヒドロキシフエニルプロピオン酸エステルの製造法
US5149723A (en) * 1991-03-22 1992-09-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Stabilized polyacetal compositions containing a mixture of hals having tertiary functionality
TW209224B (ko) 1991-05-27 1993-07-11 Yoshitomi Pharmaceutical
JPH05140398A (ja) * 1991-11-21 1993-06-08 Okamoto Ind Inc 農業用塩化ビニル系樹脂フイルム
JPH05140399A (ja) * 1991-11-21 1993-06-08 Okamoto Ind Inc 農業用塩化ビニル系樹脂フイルム
JP3221461B2 (ja) * 1992-11-20 2001-10-22 三菱瓦斯化学株式会社 ポリアセタール樹脂組成物
US5958119A (en) * 1997-09-23 1999-09-28 Xerox Corporation Hot melt ink compositions
US6045607A (en) * 1999-03-30 2000-04-04 Xerox Corporation Ink compositions
US6110265A (en) * 1999-04-27 2000-08-29 Xerox Corporation Ink compositions
US20020035148A1 (en) 2000-07-20 2002-03-21 Ryuji Ueno Treatment of ocular hypertension
JP2002338575A (ja) * 2001-05-16 2002-11-27 Fuji Photo Film Co Ltd 光学活性イソソルビド誘導体及びその製造方法、光反応型キラル剤、液晶組成物、液晶カラーフィルタ、光学フィルム及び記録媒体、並びに液晶の螺旋構造を変化させる方法、液晶の螺旋構造を固定化する方法
US6596795B2 (en) 2001-08-21 2003-07-22 Milliken & Company Low-color vanillin-based ultraviolet absorbers and methods of making thereof
JP2004224749A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Sumitomo Chem Co Ltd ヒドロキシフェニルプロピオン酸のジエステルの製造法
US7381762B2 (en) * 2004-08-20 2008-06-03 Milliken & Company Ultraviolet light (UV) absorbing compounds and compositions containing UV absorbing compounds
JP5135864B2 (ja) * 2007-04-17 2013-02-06 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 光学フィルム、光学フィルムの製造方法、それを用いた偏光板、及び液晶表示装置
WO2010056452A2 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Cytec Technology Corp. Dimeric cyanoacrylate compounds as red-shifted uv absorbers
JP6289684B2 (ja) 2015-01-28 2018-03-07 京セラ株式会社 空調制御システム、空調制御装置、及び空調制御方法
CN106916287A (zh) * 2015-11-04 2017-07-04 财团法人工业技术研究院 聚酯及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000015995A (ko) * 1996-12-18 2000-03-25 안스바셔 키이스 자외선 분해를 감소시키는 피복 조성물 및 그방법
KR20140059797A (ko) * 2011-09-08 2014-05-16 스타이런 유럽 게엠베하 황변 방지용 조성물
JP2013185079A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd エポキシシリコーン樹脂組成物
JP2014080540A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd エポキシシリコーン樹脂及びそれを用いた硬化性樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP3587425B1 (en) 2021-12-22
JP6853853B2 (ja) 2021-03-31
CA3044469C (en) 2021-05-11
US10894873B2 (en) 2021-01-19
US20190390040A1 (en) 2019-12-26
EP3587425A1 (en) 2020-01-01
CN110643064A (zh) 2020-01-03
CN110643064B (zh) 2021-04-06
TWI680975B (zh) 2020-01-01
TW202000673A (zh) 2020-01-01
ES2906424T3 (es) 2022-04-18
JP2020023473A (ja) 2020-02-13
KR102241726B1 (ko) 2021-04-20
CA3044469A1 (en) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102241726B1 (ko) 자외선 흡수 화합물 및 이의 적용
JP2020023473A6 (ja) 紫外線吸収化合物およびその用途
JP4926062B2 (ja) 紫外線（ｕｖ）吸収性化合物およびｕｖ吸収性化合物含有組成物
CN1334287A (zh) 低厚度的透明聚合物制品
JP3366697B2 (ja) 長波長紫外線吸収剤およびその製造方法
US20020086924A1 (en) Stabilized gamma irradiated polyolefins
TW200408668A (en) Synergistic combinations of UV absorbers for pigmented polyolefins
CA2809148A1 (en) Synergistic mixtures of uv-absorbers in polyolefins
GB2370276A (en) Composition comprising polypropylene prepared over a metallocene catalyst, and stabiliser mixture
JP2008526708A (ja) 紫外線を吸収する化合物、その製造方法およびそれらを含む光学レンズ
JP2005507006A (ja) 低い色彩、低いナトリウムベンズオキサジノンのｕｖ吸収剤およびそれらの製法
JP5638066B2 (ja) 高分子の無極性ベンゾトリアゾール
JP2017132948A (ja) 紫外線吸収剤とそれを用いた樹脂部材
CA1053676A (en) Benzotriazole ortho-ester ultraviolet stabilizers and their use in organic compositions
US20060089433A1 (en) Ultraviolet protected polyethersulfones
JPS61500123A (ja) 安定化した熱可塑性ポリマ−組成物
TW482806B (en) Compositions stabilized by dioxopiperazinyl derivatives
JP2019508362A (ja) 化合物
JP7434269B2 (ja) 樹脂成形材料とその製造方法および樹脂部材等の製造方法
Xu et al. Synthesis and characterization of a bisbenzotriazole derivative and its application in PVC as an ultraviolet absorber
KR102267720B1 (ko) 벤조트리아졸 화합물, 이를 포함하는 uv 흡수제 및 필름
US3850960A (en) Derivatives of alpha-cyanacrylic acid
JPS61231080A (ja) 有機物質用安定剤組成物
TW201620869A (zh) 紫外線吸收劑及具有該紫外線吸收劑之塑膠製品
JPH0338554A (ja) ベンゾフェノン誘導体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant