Verwendung von Aminovinylphosphonsäureestern als Lichtschutz¬ mittel und Stabilisatoren für organisches Material
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Aminovinyl¬ phosphonsäureestern der allgemeinen Formel I
0 Rl R5
R20 P II C I =CH N I R4 (I)
R30
in der
R1 Cyano, einen Rest der Formel -CO-OR6 oder eine Gruppierung der Formel
bezeichnet,
R2, R3 und R6 Ci- bis C2o-Alkyl, C5- bis C8-Cycloalkyl, C - bis
Ciβ-Aralkyl, Phenyl oder Tolyl bedeuten,
R4 Phenyl, welches durch ein bis drei Ci- bis Ci2-Alkylgruppen, Ci- bis Ci2-Alkoxygruppen, Halogenatome, Cyanogruppen, Hydro- xylgruppen, Phenylgruppen oder Gruppen der Formel -CO-OR6, -CO-R6, -CO-NHR6, -O-CO-R6 oder -NH-CO-R6 substituiert sein kann, einen fünf- oder sechsgliedrigen ungesättigten oder ge¬ sättigten heterocyclischen Ring mit bis zu drei Heteroatomen aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, welcher zusätzlich benzanelliert und durch ein bis drei Ci- bis
Ci2-Alkylgruppen, Ci- bis Ci2-Alkoxygruppen, Halogenatome, Cyanogruppen, Hydroxylgruppen, Phenylgruppen, Phenoxygruppen oder Ci- bis Ci2-Alkoxycarbonylgruppen substituiert sein kann, oder eine Gruppierung der Formel
bezeichnet,
R5 Wasserstoff oder Ci- bis Ci2-Alkyl bedeutet,
R7 Wasserstoff, Ci- bis Cß-Alkyl, Formyl, C2- bis Cß-Alkanoyl, Ci- bis Cι2-Alkoxy, C5- bis Cg-Cycloalkoxy, Cyanomethyl, 2-Hydroxyethyl, Benzyl oder einen Rest der Formel -CR8=CH-CO-OR6 bezeichnet, wobei
R8 Wasserstoff, Ci- bis Cδ-Alkyl oder einen Rest der Formel -CO-OR6 bedeutet, und
X für Sauerstoff oder NH steht,
als Lichtschutzmittel und Stabilisatoren für organisches Material.
Da ein Teil der Verbindungen I neue Stoffe darstellt, betrifft die Erfindung auch diese neuen Stoffe.
Weiterhin betrifft die Erfindung mit den Verbindungen I gegen die
Einwirkung von Licht, Sauerstoff und Wärme stabilisiertes organi- sches Material, insbesondere stabilisierte Kunststoffe und Lacke.
Organisches Material, insbesondere Kunststoffe und Lacke, wird bekanntermaßen sehr schnell, vor allem durch Einwirkung von Licht, zerstört. Diese Zerstörung zeigt sich üblicherweise in Vergilbung, Verfärbung, Rißbildung oder Versprödung des Mate¬ rials. Mit Lichtschutzmitteln und Stabilisatoren soll daher ein zufriedenstellender Schutz gegen die Zerstörung von organischem Material durch Licht, Sauerstoff und Wärme erzielt werden.
So werden in der US-A 3 079 366 (1) u.a. 3-(Arylamino)-2-cyano- acrylsäure-alkylester und 3- (Arylamino)-2- (alkoxycarbonyl)acryl- säure-alkylester als Lichtschutzmittel für Kunststoffe beschrie¬ ben.
Ein Teil der Verbindungen I ist aus der Literatur bekannt. So be¬ trifft die DE-OS 19 11 768 (2) u.a. Phosphonsäureester mit α-(Alkoxycarbonyl)-ß- (Cδ- bis C7-arylamino)vinyl-gruppen; diese
Verbindungen werden als Reagentien zur Aldehydsynthese, insbeson¬ dere zur Formylolefinierung empfohlen. Aus der Literaturstelle Phosphorus und Sulfur, 1987, Vol. 31, pp. 231-243 (3) ist die Verbindung α-Cyano-ß- (phenylamino)vinyl-diethylphosphonat bekannt. Weder in (2) noch in (3) wird jedoch ein Hinweis auf die Verwen¬ dung als LichtSchutzmittel oder Stabilisator gegeben.
Unbefriedigend ist bei den genannten Mitteln des Standes der Technik häufig noch die zu geringe Verträglichkeit mit Kunststof- fen, die zu geringe Dauer der Schutzwirkung, die Eigenfarbe der Substanzen, die Neigung zur Flüchtigkeit und die thermische Zer¬ setzung der Stabilisatoren beim Einarbeiten bei erhöhter Tempera¬ tur.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, LichtSchutzmit¬ tel bzw. Stabilisatoren bereitzustellen, die einen wirkungsvolle¬ ren Schutz für organisches Material mit sich bringen.
Demgemäß wurden die eingangs definierten Aminovinylphosphonsäu- reester I gefunden.
Als geradkettige oder verzweigte Alkylreste für R2, R3- R5 bis R8, als Substituenten am Phenylkern und an heterocyclischen Ringen und als Alkoholrest in Alkoxycarbonylgruppen, die als Ci- bis Cδ-, Ci- bis C12- und Ci- bis C2o-Alkylreste angesprochen sind, eignen sich beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-.Amyl, iso-TÄmyl, sec.-.Amyl, tert.-.Aiπyl, Neopentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl, iso-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, iso-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Penfadecyl, n-Hexadecyl, n-Heptade- cyl, n-Octadecyl und n-Eicosyl.- Bevorzugt werden generell niedere Alkylreste, vor allem Ci- bis C -Alkylreste, insbesondere Methyl und Ethyl.
Als geradkettiges oder verzweigtes C2- bis Cε-Alkanoyl für R7 kommen vor allem Acetyl, deneben aber auch Propionyl, Butyryl, iso-Butyryl, Pentanoyl und Hexanoyl in Betracht.
Als geradkettige oder verzweigte Ci- bis Ci2~Alkoxygruppen für R7 und als Substituenten am Phenylkern und an heterocyclischen Rin¬ gen eignen sich vor allem Ci- bis C4-Alkoxygruppen wie Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, sec.-Butoxy und tert.-Butoxy, daneben aber auch n-Pentoxy, n-Hexoxy, iso- Hexoxy, n-Heptoxy, iso-Heptoxy, n-Octoxy, 2-Ethylhexoxy, iso-Oc- toxy, n-Nonoxy, n-Decoxy, n-Undecoxy und n-Dodecoxy.
C5- bis Cβ-Cycloalkoxygruppen für R7 sind vor allem Cyclopentoxy und Cyclohexoxy.
Beim Vorliegen eines Restes der Formel -CR8=CH-CO-OR6 für R7 be- deutet R8 vorzugsweise Ci- bis C4-Alkoxycarbonyl wie vor allem Me- thoxycarbonyl und Ethoxycarbonyl oder insbesondere Wasserstoff.
Als C5- bis Cβ-Cycloalkylreste für R2, R3 und R6 kommen vor allem C5- bis Cδ-Cycloalkyl wie Cyclopentyl und Cyclohexyl, daneben der auch Cycloheptyl, Cyclooctyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclo- pentyl, Methylcyclohexyl, Ethylcyclohexyl und Dimethylcyclohexyl in Betracht.
Als C7- bis Ciβ-Aralkylreste für R2- R3 und R6 eignen sich bei- spielsweise Naphthylmethyl, Diphenylmethyl oder Methylbenzyl, insbesondere jedoch C7- bis Cχ8-Phenylalkyl wie 1-Phenylethyl, 2-Phenylethyl, 1-Phenylpropyl, 2-Phenylpropyl, 3-Phenylpropyl, 2-Phenylprop-2-yl, 4-Phenylbutyl, 2,2-Dimethyl-2-phenylethyl, 5-Phenylamyl, 10-Phenyldecyl, 12-Phenyldodecyl oder vor allem Benzyl.
Als Tolylreste kommen ortho-, meta und vor allem para-Tolyl in Betracht.
Unter Halogenatomen sind Fluor, Jod, vor allem jedoch Brom und insbesondere Chlor zu verstehen.
Als fünf- oder sechsgliedrige ungesättigte oder gesättigte hete- rocyclische Ringe mit bis zu drei Heteroatomen aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, welche zusätzlich benzanel- liert und durch die bezeichneten Reste substituiert sein können, kommen in Betracht:
Tetrahydrofuran, Furan, Tetrahydrothiophen, Thiophen, Pyrrolidin, Pyrrolin, Pyrrol, Isoxazol, Oxazol, Thiazol, Pyrazol, Imidazolin, Imidazol, 1,2,3-Triazolidin, 1,2,3- und 1,2,4-Triazol, 1,2,3-, 1,2,4- und 1,2,5-Oxadiazol, Tetrahydropyran, Dihydropyran, 2H- und 4H-Pyran, Piperidin, 1,3- und 1,4-Dioxan, Morpholin, Py- razan, Pyridin, Pyrimidin, Pyridazin, Pyrazin, 1,2,5-Oxathiazin, 1,3,5-, 1,2,3- und 1,2,4-Triazin, Benzofuran, Thionaphthen, Indo- lin, Indol, Isoindolin, Benzoxazol, Indazol, Benzimidazol, Chro- man, Isochroman, 2H- und 4H-Chromen, Chinolin, Isochinolin, 1,2,3,4-Tetrahydroisochinolin, Cinnolin, Chinazolin, Chinoxalin, Phthalazin und Benzo-1,2,3-triazin.
Treten als Reste R4 substituierte Phenylreste auf, ist der bevor¬ zugte Substitutionsgrad 2 oder insbesondere 1. Einfach substi¬ tuierte Phenylreste sind ortho-, meta- oder vorzugsweise para- substituiert, zweifach substituierte Phenylreste weisen häufig ein 2,4-Substitutionsmuster und dreifach substituierte Phenylre¬ ste oft ein 2,4,6-Substitutionsmuster auf. Beim Auftreten von zwei oder drei Substituenten können diese gleich oder verschieden sein.
Die Struktur I umfaßt bezüglich der räumlichen Stellung der Sub¬ stituenten an der C-C-Doppelbindung in den Verbindungen I sowohl die jeweiligen E- als auch die Z-Isomeren. Selbstverständlich können auch Mischungen beider Isomeren auftreten.
Eine bevorzugte Ausführungsform stellt die Verwendung von Amino¬ vinylphosphonsäureestern I dar, bei denen R1 Cyano oder Ci- bis Ci2~Alkoxycarbonyl bezeichnet.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform stellt die Verwendung von Aminovinylphosphonsäureestern I dar, bei denen R2 und R3 Ci- bis C6-Alkyl bedeuten.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform stellt die Verwendung von Aminovinylphosphonsäureestern I dar, bei denen R4 Phenyl, welches durch ein oder zwei Ci- bis C4-Alkylgruppen, Ci- bis C -Alkoxy- gruppen, Chloratome, Cyanogruppen, Hydroxylgruppen oder Ci- bis C4-Alkoxycarbonylgruppen substituiert sein kann, einen sechsglie¬ drigen ungesättigten oder gesättigten heterocyclischen Ring mit bis zu drei Stickstoffatomen, welcher zusätzlich benzanelliert und durch ein oder zwei Ci- bis C4-Alkylgruppen, Ci- bis
C4-Alkoxygruppen, Chloratome, Cyanogruppen, Hydroxygruppen oder Ci- bis C4-Alkoxycarbonylgruppen substituiert sein kann, oder eine Gruppierung der Formel
bezeichnet und R5 Wasserstoff bedeutet.
Als heterocyclische Ringe für R4 eignen sich in besonderem Maße Pyridin, 2-, 3- und 4-Methylpyridin, Pyrimidin, Pyridazin, Pyra- zin und 1,3,5-Triazin.
Die erfindungsgemäß verwendeten Aminovinylphosphonsäureester I lassen sich nach an sich bekannter Methoden herstellen. Die Herstellung kann beispielsweise durch Umsetzung von Cyanomethan- phosphonsäureestern bzw. Phosphonoessigsäureestern mit Trialkylorthoformiat, insbesondere Triethylorthoformiat oder Tri- methylorthoformiat, und aromatischen bzw. heterocyclischen Aminen erfolgen.
Weiterhin können die Verbindungen I durch Umsetzung von Dimethylaminomethylencyanomethanphosphonsäureestern bzw. Dime- thylaminomethylenphosphonessigestern mit aliphatischen Aminen, z.B. Triacetondiamin, hergestellt werden.
Die Umsetzung wird zweckmäßigerweise in einem geeigneten polaren organischen Lösungsmittel wie einem Alkohol, z.B. n-Propanol, n- Butanol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Ethylenglykolmonomethyl- ether, Cyclohexanol oder ähnlichen Verbindungen, vorgenommen. Als Lösungsmittel eignen sich auch Carbons ureamide wie N,N-Dimethyl- formiat oder überschüssiges Trialkylorthoformiat. Bilden die ver- wendeten AusgangsVerbindungen bereits eine flüssige Mischung, kann auf ein zusätzliches Lösungsmittel verzichtet werden.
Als Katalysatoren für die Umsetzung können bei sehr langen Reak¬ tionszeiten gewünschtenfalls zusätzlich Lewis-Säuren wie Bor- säure, A1C13, ZrCl4, TiCl4 oder vor allem ZnCl2 in der hierfür üb¬ lichen Mengen verwendet werden.
Sollen in den Verbindungen I die Reste R7 eine Acrylsäureester¬ Gruppierung der Formel -CR8=CH-CO-OR6 bezeichnen, werden zur Her- Stellung solcher Verbindungen zweckmäßigerweise Verbindungen I, bei denen R7 für Wasserstoff steht, mit Acetylencarbonsäurederiva- ten wie Propiolsäureestern oder Acetylendicarbonsäureestern umge¬ setzt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen I eignen sich in hervorragender Weise zum Stabilisieren von organischem Material gegen die Einwirkung von Licht, Sauerstoff und Wärme. Sie sind auch wirksam als Metalldesaktivatoren. Sie werden dem zu stabili¬ sierenden organischen Material in einer Konzentration von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,02 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das organische Material, vor, während oder nach seiner Herstellung zugesetzt.
Unter organischem Material sind beispielsweise kosmetische Präpa- rate wie Salben und Lotionen, Arzneimittelformulierungen wie Pil¬ len und Zäpfchen, photographische AufZeichnungsmaterialien, ins¬ besondere photographische Emulsionen, oder Vorprodukte für Kunst-
Stoffe und Lacke, insbesondere jedoch Kunststoffe und Lacke selbst, zu verstehen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem gegen die Ein- Wirkung von Licht, Sauerstoff und Wärme stabilisiertes organi¬ sches Material, insbesondere Kunststoffe und Lacke, welches die Verbindungen I in den oben angegebenen Konzentrationen enthält.
Zur Vermischung der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen I vor allem mit Kunststoffen können alle bekannten Vorrichtungen und Methoden zum Einmischen von Stabilisierungsmitteln oder ande¬ ren Zusätzen in Polymere angewandt werden.
Das durch die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen I stabili- sierte organische Material kann gegebenenfalls noch weitere Addi¬ tive enthalten, z.B. Antioxidantien, Lichtstabilisierungsmittel, Metalldesaktivatoren, antistatische Mittel,flammhe mende Mittel, Pigmente und Füllstoffe.
Antioxidantien und Lichtstabilisatoren, die neben den erfindungs¬ gemäß verwendeten Verbindungen I zugesetzt werden können, sind z.B. Verbindungen auf der Basis sterisch gehinderter Phenole oder Schwefel oder Phosphor enthaltende Costabilisatoren.
Als derartige phenolische Antioxidationsmittel seien beispiels¬ weise 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, n-Octadecyl-ß-(3, 5-di- tert.-buty1-4-hydroxypheny1)-propionat, 1,1,3-Tris-(2-methyl-4- hydroxy-5-ter .-butylpheny1) -butan, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6- tris-(3, 5-di-tert.-buty1-4-hydroxybenzyl)-benzol, 1,3,5-Tris- (3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurat, 1,3,5-Tris- [ß—(3, 5-di-tert.-buty1-4-hydroxybenzyD-propionylethyl]-iso¬ cyanurat, 1,3,5-Tris- (2, 6-dimethyl-3-hydroxy-4- tert.-butylben- zyl)-isocyanurat und Pentaerythrit-tetrakis-[ß-3,5-di-tert.-bu¬ ty1-4-hydroxy-phenyl)-pro ionat] erwähnt.
Als phosphorhaltige Antioxidantien kommen beispielsweise Tris-(nonylphenyl)-phosphit, Distearylpentaerythritdiphosphit, Tris-(2,4-di-tert.-butyl-pheny1)-phosphit, Tris-(2-tert.-bu¬ ty1-4-methylpheny1)-phosphit, Bis- (2,4-di-tert.-butylphenyl)-pen- taerythritdiphosphit und Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphe¬ nyl)-4,4'-biphenylendiphosphit in Betracht.
Als Schwefel enthaltende Antioxidationsmittel seien beispiels¬ weise Dilaurylthiodipropionat, Dimyristylthiodipropiona , Distea- rylthiodipropionat, Pentaerythrittetrakis-(ß—laurylthiopropiona ) und Pentaerythrittetrakis-(ß-hexylthiopropionat) genannt.
Weitere .Antioxidantien und Lichtstabilisatoren, die zusammen mit den Verbindungen I verwendet werden können, sind z.B. 2- (2'-Hydroxyphenyl)-benztriazole, 2-Hydroxybenzophenone, Aryl- ester von Hydroxybenzoesäuren, α-Cyanozimtsäurederivate, Benzimi- dazolcarbonsäureanilide, Nickelverbindungen oder Oxalsäurediani¬ lide.
Eine besonders gute Stabilisierung erhält man, wenn zu den Verbindungen I noch mindestens ein weiterer Lichtstabilisator aus der Verbindungsklasse der sterisch gehinderten Amine in üblicher Konzentration zugesetzt wird.
Als weitere sterisch gehinderte Amine kommen hierfür z.B. in Be¬ tracht: Bis- (2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-sebacat, Bis- (1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-sebacat, das Kondensations- produkt von 1-Hydroxyethy1-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin mit Bernsteinsäure, das Kondensationsprodukt von N,N'-(2,2,6, 6-tetramethylpiperidyl)-hexamethylendiamin mit 4-tert.-Octylamino-2,6-dichlor-l,3,5-triazin, Tris-(2,2, 6, 6-Te- tra ethylpiperidyD-nitrilotriacetat, Tetrakis-(2,2,6,6-tetra- methyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butan-tetracarbonsäure, 1, 1'-(1,2-Ethandiy1)-bis-(3,3,5, 5-tetramethylpiperazinon) , die Kondensationsprodukte von 4-Amino-2,2,6, 6-tetramethylpiperidinen mit Tetramethylolacetylendiharnstoffen.
Als Kunststoffe, die durch die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen I 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 Ethy- len-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) ;
Halogenhaltige Polymere, wie z.B. Polyvinylchlorid, Polyvinyl- fluorid, Polyvinylidenfluorid sowie deren Copolymere;
Polymere, die sich von α,ß-ungesättigten Säuren und deren Deriva- ten 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;
Polyurethane, Polyamide, Polyharnstoffe, Polyester, Poly- carbonate, Polysulfone, Polyethersulfone und Polyetherketone.
Weiterhin können mit den erfindungsgemäß verwendeten Verbindun¬ gen I Lacküberzüge stabilisiert werden, z. B. Industrielackierun- gen. Unter diesen sind Einbrennlackierungen, unter diesen wieder¬ um Fahrzeuglackierungen, vorzugsweise Zweischichtlackierungen, besonders hervorzuheben.
Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen I können in fester oder gelöster Form dem Lack zugesetzt werden. Ihre gute Löslich¬ keit in Lacksystemen ist dabei von besonderem Vorteil.
Bevorzugt werden die erfindunsgemäß verwendeten Verbindungen I zum Stabilisieren von Polyurethanen, Polyestern, Polystyrol, Polyolefinen wie Ethylen- oder Propylenpolymerisaten, Polyamiden sowie ABS- und SAN-Polymeren, insbesondere von Formmassen hier¬ aus, und von Lacküberzügen, insbesondere aus säurehärtenden Lak- ken, verwendet.
Ein weiteres bevorzugtes Einsatzgebiet ist die Stabilisierung von Fasern aus Polypropylen und Polyamid.
Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen I zeichnen sich durch eine gute Verträglichkeit mit den üblichen Kunststoffarten und durch eine gute Löslichkeit und eine ausgezeichnete Verträg¬ lichkeit in den üblichen Lacksystemen aus. Sie haben in der Regel keine oder nur eine sehr geringe Eigenfarbe, sind bei den übli- chen Kunststoff- und Lack-Verarbeitungstemperaturen stabil und nicht flüchtig und bewirken vor allen Dingen eine lange Schutz¬ dauer der mit ihnen behandelten Materialien.
Mit Ausnahme der aus den Literaturstellen (2) und (3) bekannten Aminovinylphosphonsäureester stellen die Verbindungen I neue Stoffe dar.
Demgemäß sind auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung Aminovi- nylphosphonsäureester der allgemeinen Formel II
0 Rι R5 U l i
R20 P C=CH N RQ (II)
R30
in der
R9 Phenyl, welches durch ein bis drei C2- bis Cχ2-Alkylgruppen, Ci- bis Ci2-Alkoxygruppen, Halogenatome, Cyanogruppen, Hydro¬ xylgruppen, Phenylgruppen oder Gruppen der Formel -CO-OR6, -CO-R6, -CO-NHR6, -O-CO-R6 oder -NH-CO-R6 substituiert ist, einen fünf- oder sechsgliedrigen ungesättigten oder gesättig¬ ten heterocyclischen Ring mit bis zu drei Heteroatomen aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, welcher zu¬ sätzlich benzanelliert und durch ein bis drei Ci- bis C12-AI- kylgruppen, Cι~ bis Ci2-Alkoxygruppen, Halogenatome, Cyano¬ gruppen, Hydroxylgruppen, Phenylgruppen, Phenoxygruppen oder Ci- bis Cι2-Alkoxycarbonylgruppen substituiert sein kann, oder eine Gruppierung der Formel
bezeichnet und
die übrigen Variablen die oben genannten Bedeutungen haben.
Weiterhin sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung Aminovinyl- phosphonsäureester der allgmeinen Formel III
0 RIO R5
R20 P C =CH N Rll ( III )
R30
in der
R10 einen Rest der Formel -CO-OR6 oder eine Gruppierung der For¬ mel
bezeichnet,
R11 Phenyl oder Tolyl bedeutet und
die übrigen Variablen die obengenannten Bedeutungen haben.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele weiter erläutert. Die Herstellbedingungen wurden nicht optimiert.
Herstellungsbeispiele
Beispiel 1
35,4 g (0,2 mol) Diethylphosphonacetonitril, 33 ml (0,2 mol) Triethylorthoformiat und 21,4 g (0,2 mol) 4-Aminotoluol wurden langsam auf 120°C erwärmt und 5 h gerührt. Das gebildete Ethanol wurde dabei abdestilliert. Danach wurde abgekühlt, mit Ethanol aufgeschlämmt und 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Die Sus¬ pension wurde anschließend abgesaugt und mit Ethanol gewaschen. Man erhielt 20 g α-Cyano-ß-(4-methylphenylamino)vinyl-diethyl- phosphonat in Form von farblosen Kristallen vom Schmelzpunkt 116°C.
Die spektroskopischen Daten sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiele 2 bis 8
Analog zu Beispiel 1 wurden unter Verwendung der entsprechenden aromatischen bzw. heterocyclischen Amine die in Tabelle 1 aufge- führten Produkte aus Diethylphosphonacetonitril hergestellt. Die Schmelzpunkte und die spektroskopisehen Daten der Produkte sind ebenfalls in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Struktur, Schmelzpunkt und spektroskopische Daten der Produkte der Beispiele 1 bis 8 mit der allgemei¬ nen Formel
Bsp.Nr. R4 Schmelzpunkt [°C] UV-Daten (CH3OH) λmax [nm] ε
1 4-Methylpheny1 116 309 23700
2 Phenyl 116 304 25000
3 3,5-Dimethylphenyl 125 307 23700
4 4-Ethoxycarbonylpheny1 135-138 319 41600
5 4-Chlorphenyl 130 309 23700
6 2-Pyridinyl 121-123 269/313 15500/29100
7 6-Methyl-2-pyridinyl 143 269/316 16000/30600
8 5-Methyl-2-pyridinyl 138 275/318 18200/29100
Beispiel 9
18,7 g (0,12 mol) Triacetondiamin und 18,7 g (0,12 mol) (N,N-Di- methylaminomethylen)-cyanomethanphosphonsäurediethylester (darge¬ stellt aus Cyanomethanphosphonsäurediethylester und N,N-Dimethyl- formamidacetal) wurden in 50 ml Ethanol unter Zugabe von 4 Trop¬ fen konz. Salzsäure 6 h unter Rückfluß erhitzt. Danach wurde ab¬ gekühlt, der gebildete Niederschlag abgesaugt und mit Diethyl- ether gewaschen. Man erhielt 15,6 g farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 255°C (Zers.) der Formel
Beispiel 10
.Analog zu Beispiel 9 wurde aus Triacetondiamin und Dimethylamino- methylen-phosphonessigsäuretriethylester die Verbindung der folgenden Formel in Form farbloser Kristalle vom Schmelzpunkt 76°C erhalten:
Beispiel 11
24 g (0,07 mol) der Verbindung aus Beispiel 9 wurde mit 9,8 g (0,1 mol) Propiolsäureethylester in 50 ml Ethanol 3 h unter Rück- fluß erhitzt. Danach wurde abgekühlt, der Niederschlag abgesaugt und mit wenig Ethanol gewaschen. Man erhielt 24,0 g farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 245-247 °C der Formel
Spektroskopische Daten: λmaχ (CH3OH) = 281 mm, ε = 44800
Beispiel 12
Analog zu Beispiel 11 wurde aus der Verbindung aus Beispiel 10 und Propiolsäureethylester die Verbindung mit der folgenden Formel in Form farbloser Kristalle vom Schmelzpunkt 141°C erhal¬ ten:
Spektroskopische Daten: λπ.ax (CH3OH) = 283 mm, ε = 50200
.Anwendungsbeispiele
Zur Herstellung von Belichtungsproben aus ABS wurden 0,5 Gew.-% des sterisch gehinderten Amins der Formel IV und 0,5 Gew.-% des in Tabelle 2 angegebenen Aminovinylphosphonsäureesters in ABS vom Typ Terluran® 967 K (unpigmentiert) durch einmaliges Extrudieren bei einer Massetemperatur von 250°C gelöst und das anfallende Granulat wurde bei 260°C zu 2 mm dicken Formkörpern gespritzt.
Die Spritzlinge wurden in einem Schnellbewitterungsgerät vom Typ Xenotest® 1200 auf ihre Licht- und Wetterechtheit getestet.
Ein Maß für die Vergilbung und somit für den photooxidativen Ab¬ bau des Polymeren ist, in Abhängigkeit von der Bewitterungszeit, der Yellowness Index (YI) , gemäß Annual Book of ASTM Standards D 1925-70 (Reapproved 1977) , der mit zunehmender Vergilbung ansteigt.
Die verwendeten Stabilisatorgemische sowie die Ergebnisse der Belichtung sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Zum Vergleich dienten .ABS-Spritzlinge ohne Stabilisator sowie ABS-Spritzlinge mit einer Mischung aus dem sterisch gehinderten Amin IV und dem aus (1) bekannten Cyanoacrylsäureester V.
Tabelle 2
Yl-Werte nach Schnellbewitterung (Xenotest® 1200)
Stabilisatorgemisch 0 h nach 600 h erfindungsgemäß 43 25 0,5 Gew.-% IV + 0,5 Gew.-% Beispiel 1
0,5 Gew.-% IV + 42 28
0,5 Gew.-% Beispiel 2
0,5 Gew.-% IV + 41 26
0,5 Gew.-% Beispiel 3 zum Vergleich: 38 52 ohne
Stabilisator zum Vergleich: 43 29 0,5 Gew.-% IV + 0,5 Gew.-% V