JP2735851B2

JP2735851B2 - 非―単独重合性安定剤から製造されるポリマー結合安定剤の製造方法

Info

Publication number: JP2735851B2
Application number: JP63502462A
Authority: JP
Inventors: スコット，ジェラルド; リカース，ジョン
Original assignee: SURII AI RISAACHI EKUSUPUROITEESHON Ltd
Current assignee: SURII AI RISAACHI EKUSUPUROITEESHON Ltd
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JPH03504020A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ポリマー結合安定剤を製造する方法に関す
る。さらに詳細には、本発明は、容易には単独重合する
ことができない安定剤分子から製造されるポリマー結合
安定剤を製造する方法に関する。

合成ポリマー、特に熱可塑性ポリマーが、例えば、紫
外線および熱酸化に暴露することによって開始され得る
種々の崩壊作用に敏感であることは、かなり前から知ら
れていた。これらのポリマーについてその最も広範な実
用的用途を見いだすために、この欠点を克服しなければ
ならなず、技術の実質的な主要部分は、長年にわたっ
て、これらのポリマーを安定化させるための組成物およ
び方法の改善に注がれた。最も一般的に用いられている
ポリマーを安定化させる方法は、ポリマー構造を保護す
るために、ポリマー組成物に適当な添加化合物（広範な
種類がある）を、単独でまたは種々の組み合わせで、混
合することである。従来、これらの安定化合物のほとん
どが非−重合性で比較的低分子量の化合物であったの
で、これらの化合物の揮発性および基本ポリマーとの限
界適合性が安定性の付随的低下を伴う移行、滲出および
同様の作用のために添加剤の損失の原因となり得る。

さらに近年、安定剤分子中で化学的にポリマーに結合
する従来の安定剤について公知の滲出、揮発性および限
界適合性の問題のいくつかを解決することを示唆した研
究があった。すなわち、例えばスコット（Scott）の米
国特許第4,354,007号（以下、本明細書において′007特
許と記す）に記載されているように、フリーラジカルの
存在下、種々の酸化防止剤および安定剤分子を予備成形
ポリマーと反応させて安定ポリマーを得、これをそのま
ま用いて最終生成物を製造するか、またはこれを別の適
当な適合し得る基本ポリマーと混合し得る「マスターバ
ッチ」として用いて種々の最終用途に適している安定化
ポリマー生成物を生成し得る。

′007特許には、鎖−破壊または過酸化物−分解の酸
化防止剤、紫外線遮断剤、三重項消光剤、および金属不
活性化剤を含む範疇から選択された化合物を含む種々の
酸化防止剤および安定剤分子が記載されている。使用し
得る安定剤化合物の範囲の限定の点からみると、おそら
く、最も重要な構造的限定は、「分子中にフリーラジカ
ルを生じる」ものであるべきであるということである
（第１欄、第40行〜第50行参照）。しかしながら、これ
に関して、′007特許に記載されている安定剤化合物を
含む不飽和基またはビニル基に関して、およびフリーラ
ジカルの存在下で予備成形ポリマーにグラフトすること
について他の文献によって示唆されている同様の安定剤
化合物に関しても、しばしば、重合性基を含む該安定剤
分子の反応性が、安定剤がそれ自身と単独重合してポリ
マーまたはオリゴマーを形成しようとし得るほどである
ということが分かった。もちろん、このようなオリゴマ
ーは、個々の安定剤分子と比較して増加した分子量を有
しており、この重量増加は、ポリマー組成物中の安定剤
の望ましくない揮発、および／または移行を抑制する。
該オリゴマー種は、さらに該ポリマーと結合するかまた
はグラフトし、該オリゴマーを形成し、もちろん、再
度、いくつかの長所、特に移行および揮発に対する耐性
を提供するであろう。

しかしながら、不幸にも、通常、安定剤分子の単独重
合またはオリゴマー化によって、ポリマー系中の安定剤
分子の活性が低下する。したがって、これらの物質は、
特に新しく形成されたポリマー組成物において安定剤活
性を測定すると、匹敵するレベルの非−重合性の個々に
グラフトした安定剤分子を有するポリマー系と比較し
て、一般的に低い安定化活性を示す。これらの単独重合
性またはオリゴマー形成性安定剤種は、長期間にわたっ
て、またはポリマーが苛酷な条件に課せられた後、従来
の安定化ポリマーより性能が優れているが、フリーラジ
カルの存在下、優先的にそれ自身が重合しないかまたは
予備形成ポリマーとグラフトしない傾向にある分子を用
いて安定化させたポリマー系を得ることが非常に望まし
い。そうすることによって、移行、滲出および同様の作
用のような従来の安定剤に関係する多くの問題点を回避
しながらまたは最小にしながら、従来の「非−結合」安
定剤のいくつかを特徴付け得る典型的に高いレベルの初
期安定化活性が達成され得る。

したがって、本発明は、フリーラジカルの存在下、容
易に単独重合し得ない反応性二重結合を有する安定剤前
駆分子を予備形成ポリマーと反応させるとことからなる
安定剤と結合したポリマーの製造方法を提供する。

詳しくは、本発明は、フリーラジカルの存在下、反応
性炭素−炭素二重結合を有する安定剤前駆分子を予備形
成ポリマーと反応させることからなる安定剤と結合した
ポリマーの製造方法であって、該予備形成ポリマーがポ
リオレフィン単独重合体および共重合体、ゴム改質ポリ
オレフィン、ポリスチレン、ゴム改質ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエステルおよびアクリ
ロニトリルブタジエンスチレン共重合体ならびにその混
合物から選択され、該安定剤前駆分子が［式中、ＸおよびＸ′は、独立して、−Ｏ−、またはR₉がＨ、
もしくは、１〜18個の炭素原子を含有するアルキル基で
ある−NR₉−であり、ＹおよびＺは、独立して、Ｈ、C₁〜C₁₈アルキル基、
または（式中、Ｘは上記定義と同じである）であり、Ａは、式：（式中、ｎは、１〜６の整数であり、R₂およびR₃は、
独立して、メチル、ｔ−ブチルまたはフェニルから選択
される）で示されるヒンダードフェノール鎖切断性酸化防止剤の
官能基；式：（式中、R₄は水素、酸素、または、１〜８個の炭素原
子を含有するアルキル基である）で示される基を含有するヒンダードピペリジン鎖切断性
酸化防止剤の官能基；式：で示されるアリールアミン鎖切断性酸化防止剤の官能基
およびそれらの前駆分子；式： −(CH₂)_n′SR₅ （式中、ｎ′は、１〜18の整数であり、R₅は、水素ま
たは１〜８個の炭素原子を含有するアルキル基である）で示される過酸化物分解剤の官能基、式：または（式中、R₆およびR₇は、独立して、水素、メチルまた
はエチルから選択され、ｎ″は１〜10の整数である）；で示される紫外線遮断性官能基、式：（式中、R₅は前記定義と同じである）で示される金属不活性化剤の官能基ならびに式：（式中、R₈は、水素、または、１〜10個の炭素原子を
含有するアルキル基、または、６〜10個の炭素原子を含
有するアリール基であり、Ｍは、NiまたはZnである）で示される三重項消光剤の官能基から選択され；Ａ′およびＡ″は、独立して、Ａ、ＨおよびC₁〜C₁₈
アルキル基から選択される］で示される化合物から選択されることを特徴とする安定
剤と結合したポリマーの製造方法を提供するものであ
る。

好ましくは、本発明方法に使用し得る安定剤前駆分子
としては、［式中、ＸおよびＸ′は、独立して、酸素原子または窒素原子
から選択され、ＹおよびＺは、独立して、Ｈ、C₁〜C₁₈アルキル基、
または（式中、Ｘは上記定義と同じである）から選択され、Ａは、鎖破壊酸化防止剤官能基、過酸化物分解剤官能
基、紫外線遮断官能基、金属不活性化剤官能基または三
重項消光剤官能基であり;A′およびＡ″は、独立して、
Ａ、ＹまたはＺから選択される］で示されるものから選択されるものが挙げられる。

本発明の安定剤前駆分子の構造は、本質的に、二成
分、架橋または結合成分（すなわち、反応性二重結合を
提供する分子の部分）および活性安定剤官能基を提供す
る成分を含有するように記載し得る。個々の安定剤前駆
分子が両成分を含有する限り、種々の特定の構造を想定
し得る。以下の構造式を参照して理解され得るように、
優先的な架橋または結合成分は、下記式：［式中、ＲおよびR₁は、独立して、水素原子または１
〜約18個の炭素原子を含有するアルキル基から選択され
る］によって表され得る。

安定剤前駆分子の好ましい架橋または結合成分を示す
上記式において、記号Ａおよび場合によってはＡ′は、
安定剤官能基成分を表す。安定剤官能基の種々の範疇
は、下記式で表される。

１）ヒンダードフェノール、ヒンダードピペリジンおよ
びアリールアミン酸化防止剤：［式中、ｎは、１〜約６の整数であり、R₂およびR
₃は、独立して、メチル、ｔ−ブチルまたはフェニルで
ある］；または［式中、R₄は水素原子、酸素原子、または１〜約８個
の炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であ
る］；またはを含む鎖破壊酸化防止剤、２）過酸化物分解酸化防止剤： −(CH₂)_n′SR₅ ［式中、ｎ′は１〜約18の整数であり、R₅は水素原子
または１〜約18個の炭素原子を有するアルキル基であ
る］、３）ベンゾフェノンおよびベンゾチアゾールUV吸収剤：および［式中、R₆およびR₇は、独立して、水素原子、メチル
またはエチルから選択され、ｎ″は０〜約10の整数であ
る］を含む紫外線遮断剤、４）ニッケルおよび亜鉛キレート：［式中、R₈は水素原子または１〜約10個の炭素原子を
有するアルキルもしくはアリール基であり、ＭはNiまた
はZnである］を含む三重項消光剤過酸化物分解剤、５）ヒドラジド：［式中、R₅は上記定義と同じである］を含む金属不活性化剤。

本発明の好ましいヒンダードピペリジン安定剤として
は、［式中、R₉は水素原子または８個までの炭素原子を含
有する低級アルキル基である］が挙げられる。

本発明のヒンダードフェノールとしては、少なくとも
１つのアルキルまたはアラルキル基が３位である2,6−
ジアルキルまたはジアリール置換フェノールが挙げられ
る。本発明の好ましいヒンダードフェノールとしては、［式中、ｍは１〜６であり、R₉は上記定義と同じであ
る］が挙げられる。

本発明の好ましいアリールアミン酸化防止剤として
は、が挙げられる。

本発明の好ましい紫外線吸収安定剤としては、［式中、ｎは１〜６であり、R₅は上記定義と同じであ
る］が挙げられる。

本発明の好ましい過酸化物分解酸化防止剤としては、［式中、ｎ′は１〜18であり、R₅は上記定義と同じで
ある］が挙げられる。

本発明の好ましい金属不活性化安定剤としては、［式中、R₅は、上記定義と同じである］が挙げられる。

種々のポリマーのいずれも本発明の方法に使用し得
る。炭素原子、水素原子、酸素原子および／または窒素
原子を含むこれらのポリマーが好ましい。例えば、ポリ
オレフィン単独重合体および共重合体、ゴム改質ポリオ
レフィン、ポリスチレン、ゴム改質ポリスチレン、ポリ
塩化ビニル、ポリアミド、ポリエステル、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレンのような熱可塑性ポリマー
が挙げられる。もちろん、ポリマーの混合物および配合
物も使用し得る。該ポリマーは、通常、高い分子量を有
しているので、フィルムまたはファイバー形成に適して
いるが、低分子量ポリマーおよび均一な液体ポリマー
は、他のポリマーに対する添加物として付加物を使用す
る場合に特に使用することができる。該ポリマーが不飽
和基を含むことを必要としないが、約15％までの不飽和
を有するポリマー基幹を使用し得ることが分かった。マ
スターバッチの場合、特に、本質的に飽和ポリマーを使
用して、ポリマー結合酸化防止剤または安定剤のマスタ
ーバッチ濃縮物を形成するのが好都合であり、この場
合、通常、後にマスターバッチを添加する場合に該ポリ
マーを酸化に敏感にしないために、マスターバッチポリ
マー基幹における不飽和を15％以下までに制限するのが
好ましい。

広範囲の酸化防止剤または安定剤化合物のいずれも本
発明方法に使用し得る。種々の方法でポリマー系への安
定化効果によって機能し得る。したがって、例えば、安
定剤は、鎖破壊または過酸化物分解酸化防止剤、紫外線
遮断剤、三重項消光剤または金属不活性化剤であり得
る。当業者にはこれらの用語が一定の意味を有すること
が認識されるであろう。さらに詳細には、ジー・スコッ
ト（G.Scott）による「アトモスフェリック・オキシデ
ーション・アンド・アンチオキシダンツ（Atomospheric
Oxidaition and Antioxidants）」、エルスバイヤー
（Elsevier）、1965、特に第４章および第５章、および
「ポリマー・スタビリゼーション（Polymer Stabilizat
ion）」、ダブリュ・リンカーン・ホーキンズ（W.Linco
ln Hawkins）編、ウイリー−インターサイエンス（Wile
y−Interscience）、1972に記載されている。本発明の
安定剤化合物は、ポリマーと簡単に反応して可能な酸化
攻撃の部位、例えば、エチレン二重結合を除去する水
素、塩素または簡単なチオール類のような試薬とは区別
すべきである。酸化防止剤は、この用語が当技術分野に
おいて理解され、本明細書で使用される意味において、
ポリマーを酸化的に崩壊するフリーラジカル自動酸化工
程による妨害によって、例えば、含まれる連鎖生長ラジ
カルを除去することによって、または自動酸化工程を開
始するラジカル発生剤、特に過酸化水素との直接反応に
よって、作用する。

慣用の酸化防止剤および安定剤に関して、１以上の上
記化合物を使用して相乗効果を得ることができる。

該方法は、特に、溶融加工または混練の間に、酸化防
止剤とポリマーを反応させるのに適している。これら条
件下で、ラジカル発生剤の添加はしばしば有用である。
公的なラジカル発生剤の例としては、過酸化ジクミルお
よび2,5−ジメチル−2,5−ジ（−ｔ−ブチルペルオキ
シ）ヘキサンのような過酸化物、アゾビスイソブチロニ
トリル（AIBN）のようなアゾ化合物、または過酸化水素
のようなレドックス系、およびポリアミンまたは過硫酸
塩ならびに還元剤が挙げられる。

他方、フリーラジカルの発生は、例えば押出機または
密閉ミキサー中、ポリマーの混練によって、または紫外
線またはγ線のような化学線を用いて、機械化学的に行
うことができる。反応を開始する紫外線は、好ましく
は、効果的な種類によって水素引抜を導入し得る光活性
剤を用いて触媒される。光増感剤を使用する場合は、光
増感剤に対する酸化防止剤の最適割合は、ポリマー、酸
化防止剤および光増感剤に依存するが、通常、20:1〜0.
5:1の範囲である。好ましくは10:1〜1:1の範囲である。

ポリマー中にフリーラジカルを発生させるための好ま
しい方法は、開始剤の添加によるもの、または該ポリマ
ー系に対して適切な温度での混練によるものである。

発生剤が必要である場合は、別の残留発生剤が得られ
たポリマーと不都合に反応し得るので、反応の最後に実
質的に完全に解離されるような、このような発生剤が適
切であるべきであることが理解されるであろう。例え
ば、残留発生剤は、望まない場合にポリマーを架橋し得
る。すなわち、発生剤を添加して、結合安定剤の生成を
促進し、この作用が充分である場合には、さらに該ポリ
マーに影響を与えるべきではない。

２段階のグラフト反応を行うこともできる。第１段階
は、例えば前酸化、次いで、UV線または還元剤の存在下
で内部グラフト開始剤として過酸化水素を用いることに
よって、ポリマー中に過酸化水素を構築することを含
む。

一般に、上記反応から酸素を排除するのが好都合であ
るが；しかしながら、いくつかのエチレン系不飽和化合
物の場合、少量の酸素の存在、例えば市販級の窒素中に
不純物として存在している酸素は、ポリマー中において
安定剤をさらに均一に分布させる。

結合安定剤の最適な活性は、開始剤に対する安定剤の
割合に依存する。これは、使用する安定剤、ポリマーお
よび開始剤系のタイプによって変化する。しかしなが
ら、重量比は、通常、100:1〜0.25:1、特に10:1〜0.25:
1であり、過酸化物開始剤の場合、20:1〜0.5:1、特に1
5:1〜0.75:1の範囲が好ましい。

安定剤を用いてポリマーの性質を変性させる場合、通
常、ポリマーの重量に基づいて0.01〜10重量％、代表的
には0.05〜３重量％、さらに一般的には0.10〜２重量％
の量を添加する。他方、安定剤を添加して他のポリマー
の性質を変性させるために使用することができる付加物
を生成する場合、多くの量を使用することができる。代
表的には15〜30重量％までが好ましい。

安定剤をポリマーに結合させるための反応を行う温度
は、当然、媒質中のラジカル濃度に依存する。一般に、
０°〜325℃の温度が適している。この好ましい温度範
囲以下では、非経済的に長い反応時間または非経済的量
の開始剤が必要である。所望の温度範囲以上では、望ま
しくない二次反応が生じ得る。開始剤が存在しない化学
的−機械的方法では、使用する温度は主としてポリマー
の性質に依存し、低密度ポリエチレンに関しては、150
℃程度の温度が一般的に適している。

この方法は、製造の間、または次の工程で直接グラフ
トすることによってポリマー結合安定剤を製造するため
の非常に好都合な方法を提供する。マスターバッチ、す
なわち、高い安定剤濃度を含有しているポリマーを製造
することが特に望ましい。この方法で製造したポリマー
は、同一の化学的基幹組成物の未改質ポリマーまたは本
質的に異なる基幹構造を有するポリマーに対する添加剤
として使用し得る。生成して得られた固体ポリマーは、
他のポリマーに酸化安定性を提供するための添加剤とし
ても使用し得る。

慣用の安定剤に関して、１以上の上記化合物を該ポリ
マーと一緒に反応させて、結合相乗安定剤系を得ること
ができる。

以下の実施例によって本発明の内容をさらに詳細に説
明する。別に指示しない限り、部およびパーセントは重
量によるものである。

実施例１マレイン酸モノ−（3,3,5,5−テトラメチル−４−ピ
ペリジニル）（MPME）の製造：等モル量の無水マレイン酸および2,2,6,6−テトラメ
チル−４−ヒドロキシピペリジンを、還流下で１時間、
ベンゼン（約20％溶液）中で加熱した。冷却すると、半
エステルの部分が沈澱した。溶媒を蒸発させ、半エステ
ルを収率95％で得た。該固形物は、構造と一致したIR、
¹H NMRおよび¹³C NMRを有していた。

実施例２マレイン酸ビス（3,3,5,5−テトラメチル−４−ピペ
リジニル）（BPME）の製造：キシレン100ml中、マレイン酸ジメチル10.4g、４−ヒ
ドロキシル−2,2,6−６−テトラメチルピペリジン25.0g
およびチタン（IV）イソプロポキシド15滴の混合物を、
放出されたメタノールの遅い蒸留を伴って穏やかに沸騰
するまで加熱した。20時間後、該反応系を冷却し、水0.
1mlおよびセライト（celite）5gを添加した。混合液を
濾過し、溶媒を減圧除去し、ヘキサン100mlを添加し
た。短時間に−20℃まで冷却した後、濾過によって固形
物を回収し、水で洗浄した。乾燥後、生成物25.2gが得
られた（融点80〜82℃；構造と一致したスペクトルデー
タ）。

実施例３フマル酸ビス（3,3,5,5−テトラメチル−４−ピペリ
ジニル）（BPFE）の製造：実施例２の方法を用いて、キシレン150ml中、４−ヒ
ドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン12.5g、フ
マル酸ジメチル5.2g、およびチタン酸塩0.2mlを反応さ
せて、白色のビスフマル酸塩13.5g、融点150〜159℃を
得た（構造と一致したスペクトルデータ）。

実施例４イタコン酸ビス（3,3,5,5−テトラメチル−４−ピヘ
リジニル）（BPIE）の製造：実施例２の方法を用いて、キシレン90ml中、イタコン
酸ジメチル6.0g、４−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメ
チルピペリジン12.5g、およびチタン酸塩0.1mlを反応さ
せて、白色のビスイタコン酸塩8.3g、融点77〜81℃を得
た（構造と一致したスペクトルデータ）。

実施例５ N,N′−ビス（3,3,5,5−テトラメチル−４−ピペリジ
ニル）マレアミド（BPMA）の製造：沸騰しているキシレン80ml中、４−アミノ−2,2,6,6
−テトラメチルピペリジン7.9gおよびマレイン酸ジメチ
ル3.1gを５日間反応させて（実施例２のような処理の
後）、ビスアミド3.5g、融点142〜147℃を得た（構造と
一致したスペクトルデータ）。

実施例６Ｎ−（3,3,5,5−テトラメチル−４−ピペリジニル）
マレイミド（PMI）の製造：エーテル中、等モル量の無水マレイン酸およびトリア
セトンジアミンを混合し、白色沈澱物を得、これを乾燥
して、中間体マレアミン酸を得た。マレアミド酸16.0
g、酢酸ナトリウム1.4gおよび無水酢酸60mlを90℃で２
時間加熱した。混合液を冷却し、形成された沈澱物を濾
過した。沈澱物を水に溶解し、クロロホルムで抽出し
た。クロロホルムの蒸発によって黄褐色の固形物を得
た。赤外線およびNMR分光分析は、予想された構造と一
致した（Ｃ＝０、1705cm^-1。）実施例７〜33 ポリマー結合安定剤の製造−一般的な方法：ブラベンダー（Brabender）トルクレオメーター中、7
0rpmで、ポリマー、反応添加剤および開始剤を溶融し
た。ポリマーのタイプ、添加剤の濃度、過酸化物開始剤
濃度、反応時間、および溶融温度を第１表に示す。得ら
れた組成物を、塩化メチレン抽出物のGC分析によって結
合の程度を定量的に、および抽出されたフィルムのIRに
よって定性的に分析した。結果を該表に示す。

実施例34 過酸化物を添加しない以外は、実施例７〜33と同様の
条件下（180℃で20分）、BPME4.0gおよびポリプロピレ
ン36.0gを溶融することによって組成物を調製した。塩
化メチレン抽出フィルムのIRおよび抽出物のGCによる得
られたポリマーの分析は、分析の範囲内で、ほとんどBP
MEがポリマーと反応していないかまたは結合していない
ことを示した。

実施例35 実施例７〜33から得たポリマー結合安定剤のいくつか
をポリブロピレン中の相対UV安定化活性について評価し
た。マスターバッチを、0.1％ステアリン酸カルシウム
およびグッドライト（Goodrite）3114ヒンダードフェノ
ール系酸化防止剤を含有しているポリプロピレン粉末
中、0.2％活性安定剤濃度に希釈した。溶融混合した（2
00℃で５分）後、圧縮成形フィルムを製造した（厚さ約
７〜10ミル）。試料をキセノン・ウエザロメーター（Xe
non Weatherometer）に暴露し、手動曲げ試験を用いて
脆化について定期的に試験した。結果を第２表に示す。

実施例36 実施例７〜32からの２つのポリマー結合安定剤を、市
販の入手可能な未結合安定剤、チマソーブ（Chimassor
b）944およびチヌビン（Tinuvin）770［チバーガイギー
・コーポレーション（Ciba−Geigy Corp.）］と比較し
て薄いフィルムにおけるUVおよび熱安定化活性について
評価した。基本配合物は実施例35におけるものと同一で
あった。溶融混合、次いで、フィルムの押し出し（厚さ
１〜２ミル）によって資料を調製した。試験の結果を第
３表に示す。

実施例37 ４−アニリノフェニルマレイン酸の合成等モル量の無水マレイン酸および４−アミノジフェニ
ルアミンをクロロホルムに溶解した。30分後、得られた
橙色の沈澱物を回収し、濾過し、減圧乾燥し、融点183
℃を有するとして特徴付けられた。

実施例38 ４−アニリノフェニルマレイミド（AMI）の合成 AMA50gを、酢酸ナトリウム4gを含有している無水酢酸
200cm³に溶解した。得られた溶液を70℃に10分間加熱し
た。冷却すると、スカーレット色の沈澱物が形成され、
これを濾過し、冷メタノールで洗浄した。該生成物を減
圧乾燥した。融点163℃を示した。

実施例39 ポリプロピレンAMIとの反応ポリプロピレン39.92g中のAMI0.080gおよび過酸化ジ
クミル0.080gを、180℃で10分間、密閉トルクレオメー
ター中で処理した。該ポリマーをフィルム（10ミル）に
押出成形した。該フィルムを熱塩化メチレンで抽出し、
150℃でのフィルムの熱酸化安定性を、市販の熱安定剤
を含有している同様のフィルムと、抽出する前と後の両
方を比較した。添加剤のいくつかの濃度について、結果
を第４表に示す。

実施例40 マレイン酸ビス−３−（3,5−ジ−tert−ブチル−４
−ヒドロキシフェニル）プロピル（BPPM）の合成キシレン100mlに３−（3,5−ジ−tert−ブチル−４−
ヒドロキシフェニル）プロパノール10.0g、マレイン酸
ジメチル2.7gおよびチタンイソプロポキシド10滴を添加
した。該溶液を、理論量のメタノールを蒸留するまで、
ディーン−スターク（Dean−Stark）トラップで還流し
た。冷却した溶液を水で洗浄し、蒸発させた。油状の残
留物をヘキサンで再結晶して、融点87〜90℃の固形物を
得た。

実施例41 ポリプロピレンとBPPMとの反応実施例39と同様の方法でBPPMをポリプロピレンに結合
させた。BPPM0.080g、ポリプロピレン39.92gおよびVaro
c DBPH0.058gをトルクレオメーター中で処理して、紫外
線分光分析による65％結合添加物を含む混合物を得た。

実施例42 マレイン酸ビス−（２−エチルチオエチル）の合成エチルヒドロキシエチルスルフィド21.2gを、キシレ
ン100ml中、マレイン酸ジメチル14gおよびチタンイソプ
ロポキシド10滴と混合した。該溶液を、理論量のメタノ
ールを蒸留するまで還流した。該混合物を水で洗浄し、
蒸発乾固させ、蒸留して（沸点150°/0.05mm）、無色の
液体を得た。実施例39に従って、BETEMをポリプロピレ
ンと反応させると、ガスクロマトグラフィーによって測
定されるように100％の範囲まで反応した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者リカース，ジョンアメリカ合衆国サウス・カロライナ州 29304、スパルタン・バーグ、ピー・オー・ボックス1927、ミリケン・リサーチ・コーポレイション (56)参考文献特開昭50−126783（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フリーラジカルの存在下、反応性炭素−炭
素二重結合を有する安定剤前駆分子を予備形成ポリマー
と反応させることからなる安定剤を結合したポリマーの
製造方法であって、該予備形成ポリマーがポリオレフィ
ン単独重合体および共重合体、ゴム改質ポリオレフィ
ン、ポリスチレン、ゴム改質ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリアミド、ポリエステルおよびアクリロニトリ
ルブタジエンスチレン共重合体ならびにその混合物から
選択され、該安定剤前駆分子が［式中、ＸおよびＸ′は、独立して、−Ｏ−、またはR₉がＨ、も
しくは、１〜18個の炭素原子を含有するアルキル基であ
る−NR₉−であり、ＹおよびＺは、独立して、Ｈ、C₁〜C₁₈アルキル基、ま
たは（式中、Ｘは上記定義と同じである）であり、Ａは、式：（式中、ｎは、１〜６の整数であり、R₂およびR₃は、独
立して、メチル、ｔ−ブチルまたはフェニルから選択さ
れる）で示されるヒンダードフェノール鎖切断性酸化防止剤の
官能基；式：（式中、R₄は水素、酸素、または１〜８個の炭素原子を
含有するアルキル基である）で示される基を含有するヒンダードピペリジン鎖切断性
酸化防止剤の官能基；式：で示されるアリールアミン鎖切断性酸化防止剤の官能基
およびそれらの前駆分子；式： −(CH₂)_n′SR₅ （式中、ｎ′は、１〜18の整数であり、R₅は、水素また
は１〜８個の炭素原子を含有するアルキル基である）で示される過酸化物分解剤の官能基、式：または（式中、R₆およびR₇は、独立して、水素、メチルまたは
エチルから選択され、ｎ″は１〜10の整数である）；で示される紫外線遮断性官能基、式：（式中、R₅は前記定義と同じである）で示される金属不活性化剤の官能基ならびに式：（式中、R₈は、水素、または、１〜10個の炭素原子を含
有するアルキル基、または、６〜10個の炭素原子を含有
するアリール基であり、Ｍは、NiまたはZnである）で示される三重項消光剤の官能基から選択され；Ａ′およびＡ″は、独立して、Ａ、ＨおよびC₁〜C₁₈ア
ルキル基から選択される］で示される化合物から選択されることを特徴する安定剤
と結合したポリマーの製造方法。
【請求項２】安定剤前駆分子が式：［式中、ＲおよびR₁は、独立して、水素、または、１〜
18個の炭素原子を含有するアルキル基であり、Ａ、Ａ′
およびＡ″は、独立して、（式中、ｎは、１〜６の整数であり、R₂およびR₃は、独
立して、メチル、ｔ−ブチルまたはフェニルである）；または（式中、R₄は水素、酸素、または、１〜８個の炭素原子
を含有するアルキルもしくはアリール基である）；またはまたは −(CH₂)_n′SR₅ （式中、ｎ′は１〜18の整数であり、R₅は水素、また
は、１〜18個の炭素原子を有するアルキル基である）；またはまたは（式中、R₆およびR₇は、独立して、水素、メチルまたは
エチルから選択され、ｎ″は１〜10の整数である）；または（式中、R₈は、水素、または、１〜10個の炭素原子を含
有するアルキルもしくはアリール基であり、Ｍは、Niま
たはZnである）である］で示される化合物からなる群から選択される請求項１記
載の製造方法。
【請求項３】安定剤前駆分子が［式中、R₉は水素、または、８個までの炭素原子を含有
する低級アルキル基である］で示される化合物からなる群から選択されるヒンダード
ピペリジン安定剤である請求項１記載の方法。
【請求項４】安定剤前駆分子が、［式中、ｍは１〜６であり、R₉は水素、または、１〜８
個の炭素原子を含有するアルキル基である］で示される化合物からなる群から選択されるヒンダード
フェノール酸化防止剤である請求項１記載の方法。
【請求項５】安定剤前駆分子がで示される化合物からなる群から選択されるアリールア
ミン酸化防止剤である請求項１記載の方法。
【請求項６】安定剤前駆分子が［式中、ｎは１〜６であり、R₅は水素、または、１〜18
個の炭素原子を含有するアルキル基である］で示される化合物からなる群から選択される紫外線吸収
安定剤である請求項１記載の方法。
【請求項７】安定剤前駆分子が［式中、ｎ′は１〜18の整数であり、R₅は水素、また
は、１〜18個の炭素原子を含有するアルキル基である］で示される化合物からなる群から選択される分子である
請求項１記載の方法。
【請求項８】安定剤前駆分子が［式中、R₅は水素、または、１〜18個の炭素原子を含有
するアルキル基である］で示される化合物からなる群から選択される金属不活性
化安定剤である請求項１記載の方法。
【請求項９】ポリマーがエチレン系不飽和基を少なくと
も１つのエチレン系不飽和モノマーの重合により形成さ
れ、該ポリマーにおける不飽和を含有するモノマー単位
のパーセントが15％未満であり、安定剤前駆分子の量が
ポリマーの30重量部％までである請求項１〜８のいずれ
か１項記載の方法。
【請求項１０】フリーラジカルが機械化学的処理によっ
て生じる請求項１〜９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】フリーラジカルが化学線によって生じる
請求項１〜９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】フリーラジカルがラジカル開始剤の添加
によって生じる請求項１〜９のいずれか１項記載の方
法。
【請求項１３】フリーラジカルが予備形成ポリマーの前
酸化によって生じる請求項１〜12のいずれか１項記載の
方法。