JP2000327658A - 安定化された2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン−n−オキシル組成物 - Google Patents
安定化された2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン−n−オキシル組成物Info
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Abstract
され、熱安定性に優れる2,2,6,6−テトラメチル
−4−ヒドロキシピペリジン−N−オキシル組成物を提
供すること。 【解決手段】 本発明の2,2,6,6−テトラメチル
−4−ヒドロキシピペリジン−N−オキシル組成物は、
2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリ
ジン−N−オキシル100重量部に対して、2,2,
6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンを
1.0〜10重量部含有するものである。
Description
2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリ
ジン−N−オキシル組成物に関し、詳細には、特定量の
2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリ
ジン(以下、NH−化合物と称することがある)を含有
することにより、高温使用や保存中にも安定化した2,
2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル
(以下、N−オキシル化合物と称することがある)組成
物に関する。
2,6,6−テトラメチルピペリジン化合物は合成樹脂
等の有機材料用の光安定剤として知られており、特に、
そのニトロキシラジカル(N−オキシル)化合物は安定
なラジカルを有することから、光安定剤ばかりでなく各
種の不飽和化合物の重合禁止剤として有用であることが
知られている。例えば、特開昭51−15001号公
報、特開昭56−38301号公報、特開昭58−14
6030号公報及びソ連特許第793996号公報に
は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等の不飽和
カルボン酸及びそれらのアルキルエステル類の重合禁止
剤として2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N
−オキシル化合物を用いることが提案され、また、特開
昭58−15942号公報には、カチオン性ビニルモノ
マーの重合禁止剤として2,2,6,6−テトラメチル
ピペリジン−N−オキシル化合物を用いることが提案さ
れている。
ペリジン−N−オキシル化合物は、例えば、特公昭44
−12142号公報、特開平6−247932号公報に
記載されたように、対応するN−非置換−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン化合物を、水、メタノー
ル、クロロホルム、エーテル等の溶媒中、過酸化水素或
いは過酢酸、過安息香酸等の有機過酸によって酸化する
ことにより製造できることが知られている。酸化剤とし
て用いられるこれらの過酸化物の中でも、過酢酸等の有
機過酸化物は爆発等の危険が大きいためにその使用が困
難であり、通常は過酸化水素を用いて反応を行わせるこ
とが行われている。しかしながら、これらの方法で、生
成された2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキ
シピペリジン−N−オキシル化合物は、精製後、高い純
度であっても高温での保存時或いは使用時に、分解した
り変色することがあった。また、これまでその問題点に
ついては何等記載もなく、よってその問題解決方法につ
いても何等提案はされていなかった。
での使用に際し、分解が抑制され、熱安定性に優れる
2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリ
ジン−N−オキシル組成物を提供することにある。
を重ねた結果、2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒ
ドロキシピペリジン−N−オキシル化合物に、2,2,
6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンを特
定量含有させることにより、上記目的を達成し得ること
を知見した。
で、2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピ
ペリジン−N−オキシル100重量部に対して、2,
2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン
を1.0〜10重量部含有することを特徴とする2,
2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン
−N−オキシル組成物を提供するものである。
2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン
−N−オキシル組成物について詳述する。
示すように、化学式(1)で表される2,2,6,6−
テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンを出発原料と
し、これを過酸化水素等の酸化剤によって酸化すること
によって製造される化学式(2)で表される2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル化合物
を安定化したものであり、2,2,6,6−テトラメチ
ル−4−ヒドロキシピペリジンを1.0〜10重量部含
有することを特徴とするものである。
製造する際には、前述のように、通常は酸化剤として過
酸化水素が用いられ、用いる過酸化水素の濃度は特に限
定されず、通常市販されている濃度のものをそのまま使
用することが出来、特に反応溶媒として水系溶媒を用い
る場合は実質上過酸化水素の濃度は問題とならない。
うとするNH基に対して1.5倍モルが必要があり、通
常これよりも過剰に用いることが反応を円滑に進めるた
めに好ましい。ただし、過酸化水素の使用量は通常理論
量の3倍以下で十分であり、これ以上に過剰に用いた場
合は過剰の過酸化水素が反応系内に残存することにな
り、無駄になるばかりでなく過酸化水素の処理が必要と
なる。また、過酸化水素の使用量を理論量以下にした場
合は未反応のNH基が残存し、N−オキシル化合物の純
度が極めて低下し効率の悪い製法となる。
に制限されず、0℃〜反応系の沸点までの任意の温度で
反応させることができるが、一般的には10〜90℃、
より好ましくは20〜70℃の範囲から選択される。加
圧下においては100℃以上で反応させることもできる
が、上記の反応は温和な条件でも速やかに進行するた
め、このような高温で反応させる必要はない。
は、特に限定はされないが、通常使用されるタングステ
ン酸の塩、炭酸ナトリウム、タングステン酸リン、ヘテ
ロポリ酸等が挙げられる。
化合物に対して0.01〜10重量%、好ましくは0.
1〜5重量%であり、使用量が0.01重量%以下であ
る場合には反応の進行が緩慢となり、また10重量%以
上用いても反応速度は改善されないので不経済である。
れ、該溶媒としては、水或いは水混和性の有機溶媒、例
えば、メタノール、エタノール等の低級アルコール類、
酢酸、プロピオン酸等の低級脂肪酸カルボン酸、ジオキ
サン等と水との混合溶媒を用いることが好ましい。エー
テル、炭化水素系溶媒等の非水混和性の溶媒を用いるこ
とも可能ではあるが、過酸化水素による爆発の危険性に
は十分に注意する必要がある。溶媒とNH−化合物との
量比は特に限定されないが、一般的には溶媒100重量
部に対してNH−化合物3〜100重量部、好ましくは
5〜70重量部が用いられ、これよりNH−化合物が少
ない場合はバッチ当りの収量が少なくなり、またこれよ
り多い場合は攪拌が困難となり、反応に長時間を要する
おそれがある。
或いは触媒の分解を抑制する目的で、周知の金属キレー
ト剤、例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸、トリポリ
燐酸、ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレンホスホ
ン酸)及びこれらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩
等を反応系に加えることもできる。
るNH−化合物の種類、触媒の使用量、反応温度等によ
っても異なるが、一般には1時間ないし20時間程度で
反応を終了することができる。
目的のN−オキシル化合物の他に、N−オキシル化合物
以外の酸化副生成物及び原料のNH−化合物を含有する
ため、反応後、溶剤抽出、再結晶、蒸留等の操作によっ
て精製されて製品とされる。この精製された製品は95
%以上の高純度であり、N−オキシル化合物以外の酸化
副生成物及びNH−化合物の含有量は、各々N−オキシ
ル化合物に対して5重量%以下及び0.5重量%以下で
ある。
合物100重量部に対して、NH−化合物を1.0〜1
0重量部、好ましくは1.5〜5重量部含有させて安定
化させるものである。1.0重量部未満の場合は、N−
オキシル化合物を安定化させるのに十分な効果が得られ
ず、10重量部を超えてもそれ以上の効果は認められ
ず、かえって性能低下を招き好ましくない。NH−化合
物の含有方法としては、精製方法を工夫して、原料とし
て用いた未反応のNH−化合物を所定量残存させてもよ
く、又は精製後にNH−化合物を添加して調整してもよ
く、特に配合方法は制限されない。
物として、N−オキシル化合物以外のNH−化合物の酸
化生成物、例えば、2,2,6,6−テトラメチルピペ
リドン(TAA)等を含有していてもよいが、N−オキ
シル化合物の安定性に悪影響を与える可能性があるた
め、その含有量は3.0重量部以下、特に0.5重量部
以下に抑えることが好ましい。
用の光安定剤や、各種の不飽和化合物の重合禁止剤等と
しての用途に用いられる。
明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例によっ
て何ら制限を受けるものではない。
−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン4.7g
(30ミリモル)、水50g及び触媒としてケイタング
ステン酸0.94g(2重量%)をとり、ここに60%
過酸化水素水5.1g(90ミリモル:理論量の2倍
量)を25℃で滴下終了後、同温で10時間攪拌した。
反応率は99.8%であった。炭酸ナトリウムを加えて
残存する過酸化水素を分解し、食塩を加えて飽和させ
た。キシレンで目的物を抽出し、セライトろ過した後
に、減圧下にキシレンを留去し、融点71.5℃、赤色
固体である純度97.0%の2,2,6,6−テトラメ
チル−4−ヒドロキシピペリジン−N−オキシルを得
た。その他の成分として、NH−化合物は0.5重量
%、酸化副生成物が2.5重量%で含有していた。
ヘキサンにより再結晶し、純度99.8%の2,2,
6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン−N
−オキシルを得た。その他の成分として酸化副生成物が
0.2重量%含有していた。
理論量の3倍量に変えた以外は全て同様の方法で化合物
を合成した。純度95.9%の2,2,6,6−テトラ
メチル−4−ヒドロキシピペリジン−N−オキシルを得
た。その他の成分としてNH−化合物が0.3重量%、
酸化副生成物が3.8重量%含有していた。
NH−化合物を添加して、N−オキシル化合物100重
量部に対してNH−化合物の全体量を2.0重量部とし
た。
NH−化合物を添加して、N−オキシル化合物100重
量部に対してNH−化合物の全体量を3.0重量部とし
た。
NH−化合物を添加して、N−オキシル化合物100重
量部に対してNH−化合物の全体量を5.0重量部とし
た。
NH−化合物を添加して、N−オキシル化合物100重
量部に対してNH−化合物の量を2.0重量部とした。
NH−化合物を添加して、N−オキシル化合物100重
量部に対してNH−化合物の全体量を2.0重量部とし
た。
使用した。
使用した。
使用した。
ガラスビンに入れ、100℃の恒温槽で24時間後のN
−オキシル化合物の残存率を測定した。その結果を表1
に示す。尚、各組成物中のNH−化合物及び酸化副生成
物それぞれの量(対N−オキシル化合物100重量部)
も表1に示す。
1.0重量部未満であるN−オキシル化合物(比較例1
〜3)は、100℃24時間の保存で、N−オキシル化
合物の残存率が80%以下となり、特に酸化副生成物が
3重量部以上含有されている組成物(比較例3)はN−
オキシル化合物の残存率が50%以下に低下することが
確認された。これに対し、NH−化合物が1.0〜10
重量部の範囲で含有されたN−オキシル化合物において
は、酸化副生成物が3.0重量部以上含有している組成
物(実施例5)でも、比較例に比べてN−オキシル化合
物の残存率が88.8%と大きく、特に酸化副生成物が
3重量部以下である組成物(実施例1〜4)はN−オキ
シル化合物の残存率が93%以上であり、高温保存にお
いて安定であることが確認できた。
−4−ヒドロキシピペリジン−N−オキシル組成物は、
特定量の2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキ
シピペリジンを含有することにより、高温使用や保存中
にも安定化したものである。
Claims (2)
- 【請求項1】 2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒ
ドロキシピペリジン−N−オキシル100重量部に対し
て、2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピ
ペリジンを1.0〜10重量部含有することを特徴とす
る2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペ
リジン−N−オキシル組成物。 - 【請求項2】 2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒ
ドロキシピペリジン−N−オキシル以外の2,2,6,
6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンの酸化生
成物の含有量が、2,2,6,6−テトラメチル−4−
ヒドロキシピペリジン−N−オキシル100重量部に対
して3.0重量部以下である請求項1記載のN−オキシ
ル組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14235499A JP4518590B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 安定化された2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン−n−オキシル組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP14235499A JP4518590B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 安定化された2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン−n−オキシル組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP4518590B2 JP4518590B2 (ja) | 2010-08-04 |
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ID=15313432
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP14235499A Expired - Lifetime JP4518590B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 安定化された2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン−n−オキシル組成物 |
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Country | Link |
---|---|
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-
1999
- 1999-05-21 JP JP14235499A patent/JP4518590B2/ja not_active Expired - Lifetime
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