Verwendung von aminosubsti tuierten Hydroxybenzophenonen als Lichtschutzmittel und Stabilisatoren für nicht lebendes organi sches Material
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Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von aminosubstituierten Hydroxybenzophenonen als Lichtschutzmittel und Stabi-
10 lisatoren für nicht lebendes organisches Material, insbesondere Kunststoffe, Kunststoffdispersionen, Lacke- und photographische Emulsionen oder Schichten, sowie nicht lebendes organisches Material, welches aminosubstituierte Hydroxybenzophenone als Licht - Schutzmittel und Stabilisatoren enthält, insbesondere handelt es
15 sich hierbei um Kunststoffe, Kunststoffdispersionen, Lacke und photographische Emulsionen oder Schichten.
Substituierte Hydroxybenzophenone und deren Verwendung als UV-Absorber sind aus der Literatur bekannt. So sind in der Schrift EP
20 0 727 320 AI solche Hydroxybenzophenone als UV-absorbierende Zusätze in laserbeschreibbaren Bauelementen beschrieben. Gemäß der darin gezeigten Formel kommen u.a. auch Alkylamino, Aryla ino und Amino als mögliche Substituenten an den aromatischen Ringen der Hydroxybenzophenone in Frage, unter den exemplarisch aufgeführten
25 Verbindungen offenbart jedoch nur ein Hydroxybenzophenon-Derivat einen Diethylamino-Substituenten, welche zudem an den Benzolring gebunden ist, welcher nicht die Hydroxy-Gruppe trägt.
In den japanischen Offenlegungsschriften Shyo63-254151 und Shyo 30 61-282335, den US-Patentschriften 3,120,564, 3,215,759 und
3,981,822 sowie der Offenlegungsschrift DT 23 35 444 sind ebenfalls .Hydroxybenzophenone als UV-Absorber für Polymere und Copo- lymere bzw. in organischen Zusammensetzungen bekannt. Als mögliche Substituenten der aromatischen Ringe werden u.a. Amino, Alky- 35 lamino oder substituierte Aminogruppe angeführt. Keine dieser
Schriften führt jedoch Hydroxybenzophenon-Derivate an, welche einen (substituierten) Amino-Substituenten an dem, die Hydroxy- Gruppe tragenden Benzolring besitzen.
0 Die japanische Offenlegungsschrif Hei2 -248951 beschreibt Photo- resist-Zusammensetzungen, welche als UV-Absorber 2-(Cι-Cβ-al- kyl) - , 2-Acetyloxy- oder 2 -Hydroxy- 4 - (substituiert) aminobenzophe- none enthalten. Als Substituent des zweiten Benzolrings kommt, in nicht weiter spezifizierter Stellung, die Carboxyl - oder C1.-C4-AI- 5 kyloxycarbonyl -Gruppe in Betracht. In dieser Schrift werden die Verbindungen der Formeln I und Ia gemäß vorliegender Anmeldung
weder erwähnt noch wird deren Verwendung im Sinne der vorliegenden Anmeldung beschrieben.
In der älteren deutschen Anmeldung 199 17 906.9 wird die Verwen- düng aminosubstituierter Hydroxybenzophenone ähnlich zu Verbindungen der Formel I der vorliegenden Anmeldung als photostabile UV-Filter für kosmetische oder pharmazeutische Zubereitungen beschrieben. Diese UV-Filter dienen vor allem dem Schutz von lebendem Gewebe, vor allem der menschlichen Haut. Auf die Eignung die- ser Verbindungen als Lichtschutzmittel und Stabilisatoren für nicht lebendes organisches Material wird jedoch nicht eingegangen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Lichtschutzmittel bzw. Stabilisatoren bereitzustellen, die einen effektiven und möglichst langzeitigen Schutz für nicht lebendes organisches Material, insbesondere für Kunststoffe, Kunststoffdispersionen, Lacke oder photographische Emulsionen oder Schichten, bewirken.
Demgemäß wurde die Verwendung von aminosubstituierten Hydroxybenzophenonen der allgemeinen Formel I,
in der die Variablen jeweils unabhängig voneinander folgende Be- deutung haben:
R1, R2 Wasserstoff, Cι-C20-Alkyl, C2-C20-Alkenyl, C3-Cι0-Cycloalkyl, C3-Cι0-Cycloalkenyl, wobei R1 und R2 gemeinsam mit dem Stick- Stoffatom, an welches sie gebunden sind, einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring bilden können,
R3, R4 Cι-C20-Alkyl, C2-C20-Alkenyl, C3-Cι0-Cycloalkyl, C3-Cι0-Cy- cloalkenyl, Cι-Co-Alkoxy, Cι-Co-Alkoxycarbonyl, Cι-C0-Alky- lamino, Di (Cι-Co-alkyl) amino, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Heteroaryl,
X Wasserstoff, COOR5, C0NR6R7,
R5, R6, R7 Wasserstoff, Cι-C0-Alkyl, C2-C20-Alkenyl, C3-Cι0-Cyclo- alkyl, C3-Cιo-Cycloalkenyl, -(Y-0)q-Z, gegebenenfalls substituiertes Aryl,
Y " ( CH2 ) 2 - , - ( CH2 ) 3 - , - ( CH2 ) 4 - , - CH (CH3 ) - CH2 - ,
Z -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH2 -CH2 -CH2 -CH3 , -CH (CH3) -CH3,
m Werte von 0, 1, 2 oder 3,
n werte von 0, 1, 2, 3 oder 4 und
q ganzzahlige Werte von 1 bis 20,
als Lichtschutzmittel und Stabilisatoren für nicht lebendes organisches Material, insbesondere für Kunststoffe, Kunststoffdispersionen, Lacke oder photographische Emulsionen oder Schichten, gefunden.
Als Cι-C2o-Alkylreste für R1 bis R7 seien verzweigte oder unverzweigte Alkylketten, wie z.B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sec.-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, 1-Methylbutyl, 2 -Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 2, 2 -Dimethylpropyl, 1-Ethylpropyl, n-Hexyl, 1, 1-Dimethylpropyl, 1, 2 -Dimethylpropyl, 1-Methylpentyl, 2-Methylpentyl, 3 -Methylpentyl, 4 -Methylpentyl, 1, 1 -Dirnethylbutyl, 1, 2-Dimethylbutyl, 1, 3 -Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 2 , 3 -Dimethylbutyl, 3, 3 -Dimethylbutyl, 1 -Ethyl - butyl, 2-Ethylbutyl, 1, 1, 2 -Trimethylpropyl, 1, 2 , 2 -Trimethyl- propyl, 1 -Ethyl -1-methylpropyl, l-Ethyl-2-methylpropyl, n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n- Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl, n-Hexadecyl, n-Heptadecyl, n-Octadecyl, n-Nonadecyl oder n-Eicosyl genannt.
Als C2-C2o-Alkenylreste für R1 bis R7 seien verzweigte oder unverzweigte Alkenylketten, wie z.B. Vinyl, Propenyl, Isopropenyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl, 1-Pentenyl, 2-Pentenyl, 2-Methyl-1-butenyl, 2-Methyl-2-butenyl, 3-Methyl-l-butenyl, 1-Hexenyl, 2-Hexenyl, 1-Heptenyl, 2-Heptenyl, 1-Octenyl, 2-Octenyl, 1-Nonenyl, 2-None- nyl, 1-Decenyl, 2-Decenyl, 1-Undecenyl, 2-Undecenyl, 1-Dodecenyl, 2-Dodecenyl, 1-Tridecenyl, 2-Tridecenyl, 1-Tetradecenyl, 2-Tetra- decenyl, 1-Pentadecenyl, 2 -Pentadecenyl, 1-Hexadecenyl, 2 -Hexade- cenyl, 1-Heptadecenyl, 2 -Heptadecenyl, 1-Octadecenyl, 2-Octadece- nyl, 1-Nonadecenyl, 2 -Nonadecenyl, 1-Eicosenyl oder 2-Eicosenyl genannt.
Als C3-Cιo-Cycloalkylreste für R1 bis R7 seien verzweigte oder unverzweigte Cycloalkylketten, wie z.B. Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, 1-Methylcyclopropyl, 1-Ethylcyclopropyl, 1-Propylcyclopropyl, 1-Butylcyclopropyl,
1-Pentylcyclopropyl, 1 -Methyl-1-Butylcyclopropyl, 1, 2-Dimethylcy-
clypropyl, 1 -Methyl- 2 -Ethylcyclopropyl, Cyclooctyl, Cyclononyl oder Cyclodecyl genannt.
Als C3-Cιo-Cycloalkenylreste für R1 bis R7 seien verzweigte oder unverzweigte Cycloalkenylketten mit einer oder mehreren Doppelbindungen, wie z.B. Cyclopropenyl, Cyclobutenyl, Cyclopentenyl, Cyclopentadienyl, Cyclohexenyl, 1, 3-Cyclohexadienyl, 1,4-Cyclohe- xadienyl, Cycloheptenyl, Cycloheptatrienyl, Cyclooctenyl, 1,5-Cy- clooctadienyl, Cyclooctatetraenyl, Cyclononenyl oder Cyclodecenyl genannt.
Als Cι-C2rj-Alkoxyreste für R3 und R4 kommen solche in Betracht, welche sich z.B. von den bereits oben genannten Cι-C2o-Alkylresten ableiten.
Als Cι-C2rj-Alkoxycarbonylreste für R3 und R4 kommen solche in Betracht, welche sich z.B. von den zuvor genannten Cι-C2o-Alkoxyre- sten ableiten.
Als Cι-C o-Alkylamino- und Di (Cι-C2o-alkyl) aminoreste für R3 und R4 kommen solche in Betracht, welche sich z.B. von den bereits oben genannten Cι-Co-Alkylresten ableiten. Die Alkylreste der Di(Cχ- Co_alkyl) aminoreste können unterschiedlich sein. Vorzugsweise sind sie jedoch gleich.
Unter Aryl für R3 bis R7 sind aromatische Ringe oder Ringsysteme mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen im Ringsystem zu verstehen, beispielsweise Phenyl oder Naphthyl, die gegebenenfalls mit einem oder mehreren Resten wie Halogen, z.B. Fluor, Chlor oder Brom, Cyano, Nitro, Amino, Cι-C4-Alkylamino, Cι-C4-Dialkylamino, Hydroxy, Cι-C4-Alkyl, Cι-C4-Alkoxy substituiert sein können, wobei die Cι~C4-Alkylreste in den gegebenenfalls vorhandenen Substituenten bereits unter den zuvor beispielhaft aufgeführten Cι-C2o~Al- kylresten genannt sind. Bevorzugt sind gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Methoxyphenyl und Naphthyl.
Unter Heteroaryl für R3 und R4 sind Reste zu verstehen, welche sich z.B. von Pyrrol, Furan, Thiophen, Pyrazol, Isoxazol, Iso- thiazol, Imidazol, 1H-1, 2, 3-Triazol, 1H-1, 2 , 4-Triazol, Pyridin, Pyrazin, Pyridazin, lH-Azepin, 2H-Azepin, Oxazol, Thiazol, 1,2,3-, 1,2,4- oder 1, 3 , 4-Oxadiazol, 1,2,3-, 1,2,4- oder 1, 3, 4-Thiadiazol sowie gegebenenfalls den benzo- oder dibenzoa- nellierten Ringen, wie z.B. Chinolin, Isochinolin, Indol, Benzo [b] furan (Cumaron) , Benzo [b] thiophen (Thionaphthen) , Carba- zol, Dibenzofuran, Dibenzothiophen, IH-Indazol, Indoxazol, Benzo [d] isothiazol, Anthranil, Benzimidazol, Benzoxazol, Benzo- thiazol, Cinnolin, Phthalazin, Chinazolin, Chinoxalin oder Phena- zin ableiten und die gegebenenfalls mit einem oder mehreren Re-
sten wie Halogen, z.B. Fluor, Chlor oder Brom, Cyano, Nitro, Amino, C1-C4-Alkylamino, Cι-C4-Dialkylamino, Hydroxy, Cι-C4-Alkyl, Cχ-C4-Alkoxy substituiert sein können, wobei die Cι-C4-Alkylreste in den gegebenenfalls vorhandenen Substituenten bereits unter den zuvor beispielhaft aufgeführten Cι-C2rj-Alkylresten genannt sind. Die Anbindung der Heteroaryl-Reste an die Benzolringe kann über ein Kohlenstoff- oder Stickstoffatom erfolgen. In letzterem Fall erfolgt die Anbindung des Restes dabei über ein Stickstoffatom, welches im zugrunde liegenden Heteroaromaten ein Wasserstoffatom trägt.
Als fünf- oder sechsgliedriger Ring, welchen die Substituenten R1 und R2 gemeinsam mit dem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind, bilden können, kommt beispielsweise ein Pyrrolidin- oder Piperidinring in Frage. Die Gruppierung R1R2N- stellt dementsprechend einen Pyrrolidinyl - oder Piperidinylrest dar.
Die Aminogruppe kann sich sowohl in ortho, meta oder para Position, relativ zur Carbonylgruppe, befinden. Bevorzugt ist die para-Position.
Bevorzugte Verwendung finden Verbindungen der Formel I, in welchen n die Werte 0, 1 oder 2 und m die Werte 0 oder 1 annimmt.
Besonders bevorzugt verwendet man Verbindungen der Formel I, in welchen n und m jeweils 0 ist.
Besondere Bevorzugund kommt der erfindungsgemäßen Verwendung von Verbindungen der Formel Ia,
zu, in der die Variablen jeweils unabhängig voneinander folgende Bedeutung haben:
R1, R2 Wasserstoff, Cι-Cι2-Alkyl, wobei R1 und R2 gemeinsam mit dem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen fünf - oder sechsgliedrigen Ring bilden können, und
X Wasserstoff oder COOR5 und
R5 Wasserstoff, Cι-Cι2-Alkyl oder C3-C6-Cycloalkyl .
Cι-Cι2-Alkylreste für R1, R2 und R5 und C3-C6~Cycloalkylreste für R5 wurden bereits weiter oben unter den beispielhaften Aufführun- 5 gen von möglichen Cι-C2o-Alkylresten und C3-Cιo-Alkylresten für R1 bis R7 genannt.
Als C3-C6-Cycloalkylreste seien für R5 insbesondere Cyclopropyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl genannt. 0
Insbesondere kommen Verbindungen der Formel Ia in Frage, in welchen R1 und R2 gleich sind.
Bevorzugte Substituenten für R1 und R2 sind Methyl, Ethyl, n-Pro- 5 pyl, 1-Methylethyl, n-Butyl, 1-Methylpropyl, 2 -Methylpropyl, -1, 1-Dimethylethyl, n-Pentyl, 1-Methylbutyl, 2 -Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 2, 2 -Dimethylpropyl, Hexyl und 2-Ethylhexyl oder für die Gruppierung R1R2N- Pyrrolidinyl oder Piperidinyl.
o Bevorzugte Substituenten R5 sind Methyl, Ethyl, n- Propyl, 1-Methylethyl, n-Butyl, 1 -Methylpropyl, 2 -Methylpropyl, 1, 1-Dimethylethyl, n-Pentyl, 1 -Methylbutyl, 2 -Methylbutyl, 3 -Methylbutyl, 2, 2 -Dimethylpropyl, Hexyl und 2-Ethylhexyl .
Bevorzugte Verwendung finden Verbindungen der Formel Ia, in wel5 chen R1 und R2 gleich sind, X Wasserstoff oder COOR5 bezeichnet und R1, R2 und R5 die zuvor beispielhaft genannten Reste darstellen.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen der Formeln I 0 und Ia können durch direkte Acylierung der entsprechenden amino- substituierten Phenole hergestellt werden.
So kann beispielsweise die Synthese von 2 -Hydroxy- 4-diethyla- 5 mino- 2 ' -methyoxycarbonylbenzophenon (1) bzw. 2 -Hydroxy-4 -pyrroli - din-l-yl -2' -methyoxycarbonylbenzophenon (2) durch Acylierung von 3-Diethylaminophenol bzw. 3-Pyrrolidin-l -yl-phenol mit Phthalsäu- reanhydrid und anschließender Veresterung erfolgen.
Ferner läßt sich 2 -Hydroxy- 4 -diethylaminobenzophenon (3) beispielsweise durch Umsetzung von meta-Diethylaminophenol mit Ben- zoylchlorid und anschließender Fries -Verschiebung mit A1C13 herstellen.
(3)
Einzelheiten zur Friedel-Crafts Reaktion sowie zur Fries 'sehen Verschiebung finden sich im Organikum, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1986, S. 323-327 sowie im Houben-Weyl, Bd. 7/2a, 1973, S. 379-389.
Das durch die Verbindungen der Formeln I und Ia erfindungsgemäß stabilisierte nicht lebende organische Material kann gegebenenfalls noch weitere Additive enthalten, z.B. Antioxidantien, Lichtstabilisierungsmittel, Metalldesaktivatoren, antistatische Mittel, flammhemmende Mittel, Pigmente und Füllstoffe.
Antioxidantien und Lichtstabilisatoren, die neben den Verbindungen der Formeln I und Ia zugesetzt werden können, sind z.B. Verbindungen auf der- Basis sterisch gehinderter Phenole oder Schwefel oder Phosphor enthaltende Costabilisatoren.
Als derartige phenolische Antioxidationsmittel seien beispielsweise 2, 6 -Di- tert . -butyl-4 -methylphenol, n-Octadecyl-ß- (3, 5-di- tert . -butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, 1,1, 3-Tris (2-methyl- 4 -hydroxy- 5 -tert. -butylphenyDbutan, 1,3, 5-Trimethyl-2 , 4 , 6 -tris- (3, 5-di- tert. -butyl-4-hydroxybenzyl)benzol, 1,3, 5-Tris (3, 5-di - tert. -butyl-4-hydroxybenzyl) isoeyanurat, 1,3, 5-Tris [ß- (3, 5-di - tert . -butyl-4-hydroxybenzyl) propionylethyl] iso-eyanurat, 1,3,5- Tris (2,6 -dimethyl-3 -hydroxy- 4- tert. -butylbenzyl) isoeyanurat und Pentaerythrit- tetrakis [ß-3 , 5 -di - tert . -butyl - 4 - ydroxy-phenyl) pro- pionat] erwähnt.
Als phosphorhaltige Antioxidantien kommen beispielsweise Tris- (nonylphenyl) -phosphit, Distearylpentaerythritdiphosphit, Tris- (2, 4 -di- tert. -butyl -phenyl) -phosphit, Distearylpentaerythritdi - phosphit, Tris- (2 -tert. -butyl-4-methylphenyl) -phosphit, Bis- (2,4- di- tert. -butyl -phenyl) -pentaerythritdiphosphit und Tetrakis- (2, 4- di-tert. -butylphenyl) -4, 4' -biphenylendiphosphit in Betracht.
Als Schwefel enthaltende Antioxidationsmittel seien beispielsweise Dilaurylthiodipropionat, .Dimyristylthiodipropionat, Distearylthiodipropionat, Pentaerythrittetrakis- (ß-laurylthio- propionat) und Pentaerythrittetrakis- ( -ß-hexylthiopropionat) genannt. Weiterhin können Thiobisphenole wie 3, 3' -Di- tert . -butyl - 4, 4' -dihydroxy-2 , 2 ' -dimethyl-diphenylsulfid zugesetzt werden.
Weitere Antioxidantien und Lichtstabilisatoren, die zusammen mit den Verbindungen der Formeln I und Ia verwendet werden können, sind z.B. 2 - (2' -Hydroxyphenyl) -benztriazole, Arylester von Hydro- xybenzoesäuren, α-Cyanozimtsäurederivate, Benzimidazolcarbonsäu- reanilide, Nickelverbindungen oder Oxalsäuredianilide.
Eine besonders gute Stabilisierung erhält man, wenn zu den Verbindungen der Formeln I oder Ia, gegebenenfalls neben weiteren erwähnten Additiven, noch mindestens ein weiterer Lichtstabilisator aus der Verbindungsklasse der sterisch gehinderten Amine in üblicher Konzentration zugesetzt wird.
Als sterisch gehinderte Amine kommen hierfür z.B. in Betracht: Bis- (2,2,6,6 -tetramethylpiperidin-4-yl) -sebacat, Bis- (1,2,2,6,6- pentamethylpiperidin-4-yl) -sebacat, das Kondensationsprodukt von l-Hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin mit Bernsteinsäure, das Kondensationsprodukt von N,N' - (2, 2, 6 , 6 - tetrame- thylpiperidin-4-yl) -hexamethylendiamin mit 4 -tert. -Octylamino- 2, 6-dichlor-l, 3, 5-triazin, Tris- (2,2,6, 6 - tetramethylpiperidin-4- yl) -nitrilotriacetat, Tetrakis- (2, 2, 6, 6- tetramethylpiperidin-4- yl) -1,2, 3, 4-butan- tetracarbonsäure, 1,1'- (1, 2-Ethandiyl) -bis- (3 , 3 , 5, 5- tetramethylpiperazinon) , polymeranaloge Umsetzungsprodukte aus 4 -Amino- 2, 2, 6, 6- tetramethylpiperidin und Maleinsäure/ C2o-C24-α-01efin-Copolymeren, z.B. Uvinul®5050 H (BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) , und dazu entsprechende polymeranaloge Umsetzungsprodukte mit 4 -Amino- 1, 2, 2, 6, 6-pentamethylpiperidin (z.B. "methyliertes Uvinul®5050 H" ) , Kondensationsprodukte aus Tetramethylolacetylendiharnstoff und 4 -Amino-2, 2, 6, 6 -tetramethylpiperidin, z.B. Uvinul®4049 H (BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen), und dazu entsprechende Kondensationsprodukte mit 4-Amino- 1, 2, 2, 6, 6-pentamethylpiperidin (z.B. "methyliertes Uvinul® 4049 H") sowie N,N' -Bis (2 , 2 , 6 , 6 -tetramethylpiperidin- 4 -yl) -N,N' -bis-
formyl-l,6-diaminohexan, z.B. als Uvinul®4050 H (BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) .
Bevorzugt verwendet man die Verbindungen der Formeln I oder Ia, gegebenenfalls unter Zugabe ein oder mehrerer der vorher genannten Additive und/oder ein oder mehrerer weiterer Lichtstabilisatoren aus der Verbindungsklasse der sterisch gehinderten Amine, als Lichtschutzmittel und Stabilisatoren für Kunststoffe, Kunststoffdispersionen, Lacke oder photographische Emulsionen oder Schichten.
Als Kunststoffe, die durch die Verbindungen der Formeln I oder Ia erfindungsgemäß stabilisiert werden können, seien beispielsweise genannt:
Polymere von Mono- und Diolefinen, wie z.B. Polyethylen niedriger oder hoher Dichte, Polypropylen, lineares Polybuten-1, Polyiso- pren, Polybutadien sowie Copolymerisate von Mono- oder Diolefinen oder Mischungen der genannten Polymeren,
Copolymerisate von Mono- oder Diolefinen mit anderen Vinylmono- meren, wie z.B. Ethylen-Alkylacrylat-Copolymere, Ethylen-Alkyl- methacrylat-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Ethylen-Acrylsäure-Copolymere,
Polystyrol sowie Copolymere von Styrol oder α-Methylstyrol mit Dienen und/oder Acrylderivaten, wie z.B. Styrol -Butadien, Styrol - Acrylnitril (SAN), Styrol -Ethylmethacrylat, Styrol -Butadien- Ethylacrylat, Styrol -Acrylnitril -Methacrylat, Acrylnitril -Buta- dien-Styrol (ABS) oder Methylmethacrylat-Butadien-Styrol (MBS) ,
Halogenhaitige Polymere, wie z.B. Polyvinylchlorid, Polyvinyl- fluorid, Polyvinylidenfluorid sowie deren Copolymere,
Polymere, die sich von α, ß-ungesättigten Säuren und deren Derivaten ableiten, wie Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyacrylamide und Polyacrylnitrile,
Polymere, die sich von ungesättigten Alkoholen und Aminen bzw. von deren Acrylderivaten oder Acetalen ableiten, z.B. Polyvinyl- alkohol und Polyvinylacetat und
Polyurethane, Polyamide, Polyharnstoffe, Polyphenylenether, Polyester, Polycarbonate, Polyoxymethylene, Polysulfone, Polyether- sulfone und Polyetherketone.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln I oder Ia, gegebenenfalls unter Zugabe ein oder mehrerer der vorher genannten Additive und/oder ein oder mehrerer weiterer Lichtstabilisatoren aus der Verbindungsklasse der sterisch gehinderten Amine, zum Stabilisieren von Polyolefinen, insbesondere von Polyethylen, von Polycarbonaten, von Polyamiden, von Polyestern, von Polystyrol, von ABS und von Polyurethanen verwendet. Insbesondere können auch Folien aus den genannten Kunststoffen stabilisiert werden.
Weiter können mit den Verbindungen der Formeln I oder Ia, gegebenenfalls unter Zugabe ein oder mehrerer der vorher genannten Additive und/oder ein oder mehrerer weiterer Lichtstabilisatoren aus der Verbindungsklasse der sterisch gehinderten Amine, erfindungsgemäß Kunststoffdispersionen und deren verfilmte Kunststoff - produkte stabilisiert werden. Diesen Dispersionen werden die Verbindungen der Formeln I oder Ia vorzugsweise nach der Herstellung der Dispersion, gegebenenfalls unter Verwendung von üblichen Dis- pergierhilfsmitteln, zugegeben.
Für solche Kunststoffdispersionen kommen unter den bereits erwähnten Polymeren bzw. Copolymeren solche in Frage, welche üblicherweise in Form einer Dispersion vorliegen können. Insbesondere sind dies Dispersionen auf Basis von:
Copolymerisaten von Mono- oder Diolefinen mit anderen Vinylmono- meren, wie z.B. Ethylen-Alkylacrylat-Copolymeren, Ethylen-Alkyl- methacrylat-Copolymeren, Ethylen-Vinylacetat -Copolymeren oder Ethylen-Acrylsäure-Copolymeren,
Polystyrol sowie Copolymeren von Styrol oder α-Methylstyrol mit Dienen und/oder Acrylderivaten, wie z.B. Styrol -Butadienen, Styrol -Acrylnitrilen (SAN), Styrol-Ethylmethacrylaten, Styrol-Buta- dien-Ethylacrylaten, Styrol -Acrylnitril -Methacrylaten, Acrylni- tril -Butadien- Styrolen (ABS) oder Methylmethacrylat-Butadien-Sty- rolen (MBS) oder
Polymeren, die sich von α, ß-ungesättigten Säuren und deren Derivaten ableiten, wie z.B. Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Poly- acrylamiden und Polyacrylnitrilen.
Weiterhin können mit den Verbindungen der Formeln I und Ia, gegebenenfalls unter Zugabe ein oder mehrerer der vorher genannten Additive und/oder ein oder mehrerer weiterer Lichtstabilisatoren aus der Verbindungsklasse der sterisch gehinderten Amine, erfin- dungsgemäß Lacke stabilisiert werden, vor allem solche Lacke bzw. Lackierungen, welche in hohem Maße der Einwirkung von Umwelteinflüssen, wie Sonnenlicht und Hitze ausgesetzt sind. Dies sind
z.B. Lacke für Aussenanstriche, Industrie- oder Fahrzeuglackie- rungen. Weiter sind dies Lacke für Einbrennlackierungen, vor allem im Automobilsektor, geeignet.
Weiterhin können mit den Verbindungen der Formeln I und Ia erfindungsgemäß photographische Emulsionen oder photographische Schichten stabilisiert werden. Hierbei dienen die Verbindungen der Formeln I und Ia vor allem als UV-Stabilisatoren und/oder UV- Filter, welche den negativen Einfluß der UV-Strahlung auf die Be- ständigkeit und das Belichtungsverhalten solcher Emulsionen oder Schichten reduzieren. Gegebenenfalls kann man auch hier, neben den für photographische Emulsionen oder Schichten üblichen Komponenten und Additiven, auch ein oder mehrere der vorher genannten Additive und/oder ein oder mehrere weitere Lichtstabilisatoren aus der Verbindungsklasse der sterisch gehinderten Amine zugeben.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nicht lebendes organisches Material, insbesondere Kunststoffe, Kunststof dispersionen, Lacke oder photographische Emulsionen oder Schichten, welches Verbindungen der Formeln I und Ia enthält.
Üblicherweise enthält das nicht lebende organische Material, insbesondere Kunststoffe, Kunststoffdispersionen, Lacke oder photo- graphische Emulsionen oder Schichten, die Verbindungen der For- mein I und Ia in einem Anteil von 0,001 bis 10 Gew.-%, bevorzugt in einem Anteil von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aus organischem Material, Stabilisator und gegebenenfalls weiteren Additiven.
Selbstverständlich können auch mehrere der Verbindungen der Formeln I und Ia zugegeben werden, wobei sich die vorher angegebenen Anteile dann auf die Summe der Anteile der zugegebenen Verbindungen der Formeln I und Ia beziehen.
Beispiel 1
Herstellung von 2-Hydroxy-4-diethylamino-2 ' -methoxycarbonylbenzo- phenon
Eine Lösung von 3,11 g (18,8 mmol) 3 -Diethylaminophenol und 2,88 g (19,4 mmol) Phthalsäureanhydrid in 60 ml absolutem Toluol wurde 21 h unter Rückfluß erhitzt. Nach Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum wurde der Rückstand in 100 ml Chloroform gelöst. Die orga- nische Phase wurde je sechsmal mit 20 ml verdünnter Salzsäure und einmal mit 20 ml Wasser gewaschen, dann sechsmal mit je 20 ml gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Extrakte wurden mit verdünnter Schwefelsäure auf pH < 2 angesäuert und dreimal mit 50 ml Diethylether extrahiert. Die vereinigten Etherextrakte wurden dreimal mit je 50 ml Wasser gewaschen und dreimal mit je 50 ml gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Extrakte wurden auf pH < 2 angesäuert und dreimal mit 50 ml Diethylether extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt, mit 50 ml Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt.
Das Rohprodukt wurde in 40 ml absolutem Methanol und 1 ml konzentrierter Schwefelsäure gelöst und 19 h unter Rückfluß erhitzt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand in Essigsäureethylester aufgenommen. Waschen mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser, Trocknen über Natriumsulfat, Filtrieren und Entfernen des Lösungsmittels lieferten ein Öl, welches durch Flash-Chromatographie (Laufmittel: Pentan/Essig- ester 80:20) aufgereinigt wurde. Es wurden 0,77 g (2,4 mmol)
2-Hydroxy-4-diethylamino-2 ' -methoxycarbonylbenzophenon erhalten, dessen Struktur NMR- spektroskopisch bestätigt wurde, λmax: 354 nm; E1 !. 1173.
Beispiel 2
Herstellung von 2-Hydroxy-4-diethylaminobenzophenon
Eine Lösung von 2,99 g (18,1 mmol) 3 -Diethylaminophenol, 2,7 ml (23,6 mmol) Benzoylchlorid und 2 ml Pyridin in 100 ml absolutem Toluol wurde 3 h unter Rückfluß erhitzt. Nach Entfernen des Lö- sungsmittels im Vakuum wurde das Rohprodukt mittels Flash-Chroma-
tographie (Laufmittel: Pentan/Essigester 90:10) gereinigt. Man erhielt 0,8 g Benzoesäure-3-diethylaminophenylester .
b)
0,78 g (2,9 mmol) Benzoesäure-3 -diethylaminophenylester und 1,16 g (8,7 mmol) Alu iniumtrichlorid wurden gemischt und 4 h auf 175°C erhitzt. Nach dem Erkalten wurde die Reaktionsmischung mit Eis- wasser und 2 ml konzentrierter- Salzsäure hydrolysiert. Es wurde 1 h bei Raumtemperatur gerührt, bevor die Reaktionsmischung mit 50 ml Dichlormethan versetzt wurde. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wäßrige Phase zweimal mit 10 ml Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum ent- fernt. Das Rohprodukt wurde durch Flash-Chromatographie (Laufmit - tel: Pentan/Methyl- tert. -Butylether 90:10) gereinigt. Man erhielt 0,22 g 2-Hydroxy-4-diethylaminobenzophenon. Smp. : 46-48°C; λmax: 359 nm; E1 1 : 1280.
Beispiel 3
Herstellung von 2 -Hydroxy-4-pyrrolidin- l-yl-2 ' -carboxybenzophenon
3,48 g (21,3 mmol) 3-Pyrrolidin-l -yl-phenol wurden in 60 ml absolutem Toluol gelöst. Nach Zugabe von 3,47 g (23,4 mmol) Phthal- säureanhydid wurde die Reaktionsmischung 22 h unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Erkalten wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der Rückstand in 100 ml Chloroform aufgenommen. Die or- ganische Phase wurde sechsmal mit 20 ml verdünnter Salzsäure und dann mit soviel Wasser gewaschen, daß die wäßrige Phase fast keinen Rhodaninfarbstoff mehr enthielt. Die organische Phase wurde sechsmal mit je 20 ml gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Extrakte wurden mit verdünn- ter Schwefelsäure angesäuert (pH < 2) und dreimal mit je 50 ml Ether extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum enfernt. Es wurden 4,22 g (13,5 mmol) 2 -Hydroxy- 4 -pyrrolidin-l-yl-2' -carboxybenzophenon als Feststoff erhalten. Smp.: 203°C; λ
π,
ax: 355 nm; E*ι: 1167.
Beispiel 4
Herstellung von 2-Hydroxy-4 -pyrrolidin-1 -yl-2' -methoxycarbonyl- benzophenon
Zu einer Lösung von 1,32 g (4,2 mmol) 2 -Hydroxy-4 -pyrroli - din-l-yl -2 ' -carboxybenzophenon in 40 ml absolutem Methanol wurde 1 ml konzentrierte Schwefelsäure getropft. Die Reaktionsmischung wurde 16 h unter Rückfluß erhitzt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde in 100 ml Essigsäureethylester aufgenommen, mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das Rohprodukt wurde durch Flash-Chromatographie (Laufmittel: Pentan/Methyl -tert. Butylether 50:50) gereinigt. Man erhielt 1,14 g (3,5 mmol) 2 -Hydroxy- 4 -pyr- rolidin-1-yl -2' -methoxycarbonylbenzophenon. Smp.: 164°C; ^^: 355 nm; E1 1 : 1179.
Die Herstellung der Verbindungen 1 bis 8 der Tabelle 2 erfolgte analog den oben genannten Beispielen.
Tabelle 2: