JP2003527326A - パルプまたは紙に対する高い親和性を有するクロロヒドリンおよび陽イオン性化合物 - Google Patents
パルプまたは紙に対する高い親和性を有するクロロヒドリンおよび陽イオン性化合物Info
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Abstract
Description
、パルプまたは紙、特に依然としてリグニンを含有するそれの白色度の喪失を防
ぎ、黄変耐性を強化するのに役立つ、ニトロキシドもしくはヒドロキシルアミン
部分を有する新規クロロヒドリンもしくは陽イオン性化合物に関する。この性能
は、しばしば、UV吸収剤、ポリマー抑制剤、ニトロン、蛍光増白剤および金属
キレート化剤からなる群より選択される1種以上の共添加物の存在によってさら
に増強される。ヒドロキシルアミンもしくはそれらの塩、ベンゾトリアゾールま
たはベンゾフェノンUV吸収剤と、金属キレート化剤との組み合わせが特に有効
である。
波長300〜400nm)に露光すると、急速な光誘発変色を起こす。この特性が
、その用途を短命な価値の低い紙製品に限定する。高収率および超高収率の木材
パルプは、高い白色度にまで漂白することができる。この白色度を変色に対して
安定化させることができるならば、これらの漂白された高収率パルプは、より高
価な完全に漂白した低収率の化学パルプの有意な量に取って代わることができよ
う。
含有量に起因する。フェノキシ基が、反応機構における枢要な中間体である。そ
の形成を説明するために、いくつかの光誘発反応、たとえば、リグニン中のフェ
ナシルアリールエーテル基のアリールエーテル結合の開裂、または飽和アリール
−グリセロールβアリールエーテル構造から形成されるケチル基の分解が、提唱
されている。フェノキシ基は、別の酸素中心基(アルコキシおよびペルヒドロキ
シル)によって酸化されて、黄色のクロモフォアを形成する〔C. Heitner, ″Ph
otochemistry of Lignocellulosic Materials″, C. Heitner, J.C. Scaiano, E
ds.; ACS Sym. Ser. 531, 1-25 (1993)〕。
. D. Sergeevらの同書1984, No. 5, 20は、イミノオキシル基、たとえばTEM
PO(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン)の使用が、一
段階の酸素ソーダ(アルカリ)工程を使用する木材の脱リグニン化に有用である
ことを開示したが、そのような処理された木材から製造された紙またはパルプの
光誘発変色の防止に関してTEMPOによって提供される活性を挙げてもいない
し示唆してもいない。
含有物質を変化、還元または漂白するための、酸化触媒およびN−ヒドロキシル
媒介化合物、たとえばN−ヒドロキシフタルイミドまたはジアルキルヒドロキシ
ルアミンを含む多成分系を記載している。これらの参考文献は、木材の脱リグニ
ン化に向けられている。そのような処理された木材から製造される紙またはパル
プの光誘発変色を防ぐ際にN−ヒドロキシル化合物によって提供される活性を挙
げてもいないし示唆してもいない。
. U.S.S.R., 29, No. 3, 688 (1987)〕は、酸素による光開始酸化がセルロース
繊維材料、たとえば亜麻または綿の風化を生じさせ、セルロースの光安定性を光
安定剤、たとえばUV吸収剤、ベンゾフェノール類および1−オキシル−2,2
,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンによって改善しうることを
示している。UV吸収剤は保護を提供せず、実際には有害である。著者は、安定
なニトロキシル基がセルロース中のアルキル基と反応してその健全な安定化活性
を提供すると記している。この安定化活性を木材パルプおよび/またはそれから
製造された紙にうまく応用できることを著者は示唆してはいない。
属塩、たとえば硫酸マグネシウムおよび低級アルカン酸が漂白パルプにおける色
反転を抑制することを示している。
吸収剤および水素供与剤、たとえばチオール、アスコルビン酸などの使用は、過
酸化水素で漂白された木材パルプの光誘発変色を防ぐのに役立つが、連鎖開裂剤
、たとえば立体障害フェノール類および立体障害アミン(>N−Hまたは>N−
CH2−基を有する)は、光誘発変色の防止に効果はなく、悪影響を及ぼすこと
さえあることを示している。
, Appita, 1991は、遊離ヒドロキシル基+リグニンがパルプおよび紙における望
ましくない光黄変につながることを確認した。
る酸化防止剤およびUV吸収剤の効果を記載し、酸化防止剤とUV吸収剤との組
み合わせが色反転を防ぎ、その活性において相乗効果を示すと結論付けている。
Helsinki, 1995は、未漂白の紙または過酸化水素で漂白されたTMPパルプの
効率的な光安定化をアセチル化によって達成しうることを示している。
ある。これらは、ラジカルスカベンジャおよび酸化防止剤、UVスクリーン、形
成後のクロモフォアの脱離、アルキル化またはアセチル化によるリグニンの化学
的変性、ポリマー抑制剤および組み合わせて使用される2種の共添加物を含む。
Z-H. WuらのHolzforschung, 48, (1994), 400は、ラジカルスカベンジャ、たと
えばフェニル−N−tert−ブチルニトロンを使用して、機械パルプ化の間のクロ
モフォアの形成を減らし、より光安定性のパルプを得ることを論じている。
r 5」Pulp Bleaching-Principles and Practice, C. W. Dence, D. W. Reeve, E
ds., TAPPI, Atlanta, 1996, pp 183-211は、リグニン含有パルプ、たとえばサ
ーモメカニカル(TMP)およびケミサーモメカニカル(CTMP)パルプの熱
および光誘発黄変における現在の技術水準を要約して、これらの望ましくない影
響の深刻さを示しながら、この問題に対するために使用される当時の従来技術方
法を概説している。これらは、漂白、ホスファイト、UV吸収剤、ポリアルキレ
ングリコールおよびラジカルスカベンジャ、たとえばアスコルビン酸、チオール
、チオエーテル、ジエンおよび脂肪族アルデヒドならびにキレート化剤、たとえ
ばエチレンジアミン四酢酸(EDTA)の使用を含む。著者は、多くの進展が成
されたが、リグニン含有パルプおよび/または紙の白色度の損失および望ましく
な黄変に対する成果のある実際的な解決方法を見出すまでにはまだ多くを達成し
なければならないと結論づけている。
6,687号および60/116,688号は、選択された立体障害アミンニト
ロキシド、立体障害アミンヒドロキシルアミン、N,N−ジアルキルヒドロキシ
アミンまたはそれらの塩を選択されたUV吸収剤および金属キレート化剤と組み
合わせて使用することが、メカニカルパルプまたは紙、特に有意量のリグニンを
まだ含有するメカニカルまたはケミカルパルプにおける白色度の損失を防ぎ、黄
変に対する耐性を高めると見られる潜在的な解決方法を記載している。
リン、または陽イオン性ニトロキシド、ヒドロキシルアミンもしくはヒドロキシ
ルアミン塩に関する。これらの化合物は、依然としてリグニンを含有するパルプ
、又は僅かにすぎないリグニンを含有する化学(クラフト)パルプ、特に有意量
のリグニンを含有する機械パルプに、単独で、またはUV吸収剤、金属キレート
化剤、蛍光増白剤、硫黄含有抑制剤、リン含有化合物、ニトロン、ベンゾフラン
−2−オンおよび/もしくは安定化ポリマーと組み合わせてかのいずれかで適用
したときに、クラフトパルプから製造された紙に見出されるそれに類似する光お
よび熱安定性を付与する。
6の範囲であり;
しくはカルボキシルによって置換されたアルキル、酸素、−COO−、もしくは
−OCO−によって遮断されたアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアル
キル、シクロアルケニル、ビシクロアルキル、アルコキシ、ヒドロキシル、オキ
ソ、もしくはカルボキシルによって置換されたアルコキシ、酸素、−COO−、
もしくは−OCO−によって遮断されたアルコキシ、シクロアルコキシ、アルケ
ニルオキシ、シクロアルケニルオキシ、アラルキル、アラルコキシ、アシル、R
COO−、ROCOO−、RNCOO−またはクロロであって、Rは、脂肪族も
しくは芳香族部分であり、
18個の炭素原子を有するアルケニル、プロパルギル、グリシジル、1〜20個
の酸素原子によって遮断された、2〜50個の炭素原子を有するアルキル、1〜
10個のヒドロキシル基によって置換されたか、もしくは該酸素原子によって遮
断され、かつ該ヒドロキシル基によって置換された、2〜50個の炭素原子を有
するアルキルであるか、または
の炭素原子を有するアルキルであって、Zは、水素、1〜4個の炭素原子を有す
るアルキル、もしくはフェニルであるか、またはZは、(COO-)nMn+(nは
、1〜3であり、Mは、周期律表の第1、2もしくは3族からの金属イオンであ
るか、もしくはZn、Cu、NiもしくはCoであるか、またはMは、R2が水
素、1〜8個の炭素原子を有するアルキル、もしくはベンジルである基Nn+(R 2 )4である)であるか、あるいは
個の炭素原子を有するアルケニレン、キシリレン、または1〜20個の酸素原子
によって遮断されたか、もしくは1〜10個のヒドロキシル基によって置換され
たか、もしくは該酸素原子によって遮断され、かつ該ヒドロキシル基によって置
換された、1〜50個の炭素原子を有するアルキレンであり、
総電荷に等しい〕 で示される反応の一つの生成物である。
オンの総電荷を等しくするのに必要な陽イオンXの数を決定する。したがって、
式I〜VIA中では、jは、Xの原子価で除したnに等しく、式VIIA〜XVIA中では
、jは、Xの原子価で除した式中のアンモニウムイオンの数に等しい。
適切な反応物と反応させることによって得られる。反応は、当技術に公知の方法
に従ってか、または同様にして実施し、本実施例に例示する。たとえば4位にオ
キソ、ヒドロキシル、アミノまたはカルボキシル基を有する、適するピペリジン
遊離体が、公知化合物である。たとえば、1−オキシル−2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジン−4−オン、1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチル
−4−ヒドロキシピペリジン、1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチル−
4−アミノピペリジンおよび1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチル−4
−カルボキシピペリジンは、公知化合物であり、商業的に入手することができる
(Aldrich Chemical Company)。
式IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、VIIIA、IXA、XA、XIA、XIIA、XIIIA、X
IVA、XVA、XVIA)は、同じ数の、文字Aなしの対応する化合物(EはOHである
)の、酸H1/jXとの付加塩であって、好都合には、これらの成分からか、また
は代替策としては、対応するヒドロキシピペリジルアンモニウム化合物から、記
載された適する反応物を用いて製造し得る。
オン、硝酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、亜硫酸水素
イオン、亜硫酸イオン、硫酸水素イオン、硫酸イオン、ホウ酸イオン、ギ酸イオ
ン、酢酸イオン、安息香酸イオン、クエン酸イオン、シュウ酸イオン、酒石酸イ
オン、アクリル酸イオン、ポリアクリル酸イオン、フマル酸イオン、マレイン酸
イオン、イタコン酸イオン、グリコール酸イオン、グルコン酸イオン、リンゴ酸
イオン、マンデル酸イオン、チグリン酸イオン、アスコルビン酸イオン、ポリメ
タクリル酸イオン、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸
、エチレンジアミン四酢酸もしくはジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレンジ
アミン四酢酸もしくはジエチレントリアミン五酢酸のカルボン酸イオン、アルキ
ルスルホン酸イオン、またはアリールスルホン酸イオンである。
オンまたはメチル硫酸イオンであり;特に好適なのは、塩化物イオンおよび臭化
物イオンである。
キソもしくはカルボキシルによって置換されたか、または酸素もしくはカルボキ
シルによって遮断されたアルコキシ;シクロアルコキシ;アルケニルオキシ;シ
クロアルケニルオキシ;アラルキル;アラルコキシ;アシル;Rが脂肪族もしく
は芳香族部分である、R(C=O)O−、RO(C=O)O−、RN(C=O)
O−、またはクロロである。
ドロキシル、オキソもしくはカルボキシルによって置換されたか、または酸素も
しくはカルボキシルによって遮断されたC3〜C18アルコキシ;C5〜C12シクロ
アルコキシ;C3〜C12アルケニルオキシ;シクロヘキセニルオキシ;7〜15
個の炭素原子を有するアラルキルもしくはアラルコキシ;C1〜C12アシル;R
(C=O)O−、RO(C=O)O−、RN(C=O)O−(Rは、C1〜C18
アルキル、フェニル、C7〜C15フェニルアルキル、シクロヘキシル、C2〜C3
アルケニルである。最も好適なEは、オキシル、ヒドロキシル、C1〜C8アルコ
キシまたはシクロヘキシルオキシ、特にオキシルまたはヒドロキシルである。
しくはイソープロピルのようなプロピル、n−、イソ−、sec−およびtert−ブ
チルのようなブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシ
ル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサ
デシル、ヘプタデシルまたはオクタデシルを含む、C1〜C18アルキルである。
アルコキシは、O−アルキル、好ましくはC1〜C8アルコキシである。シクロア
ルキルは、通常、C5〜C12シクロアルキル、好ましくはシクロヘキシルである
。アルケニルオキシは、通常、C3〜C12アルケニルオキシ、特にアリルオキシ
である。アラルキルおよびアラルコキシは、通常、7〜15個の炭素原子を有し
、好ましくはC7〜C15フェニルアルキルまたはC7〜C15フェニルアルコキシで
ある。アシルは、好ましくはC1〜C12アルキル−CO、特にアセチル、C2〜C 3 アルケニル−CO、ベンゾイルである。脂肪族または芳香族部分としてのRは
、好ましくは、C1〜C18アルキル、フェニル、C7〜C15フェニルアルキル、シ
クロヘキシル、C2〜C3アルケニルである。
IX、IXAの化合物、またはXIまたはXIAの反応生成物、特に、
のとき、炭素原子が2〜12個のアルキレンであり; Xが、塩化物、臭化物またはクエン酸イオンである 場合のそれである。
カルまたはサーモメカニカルなパルプもしくは紙の白色度の喪失を防ぎ、黄変耐
性を強化する方法であって、
ずれかの化合物で処理することを含む方法にも関する。
5重量%である。好ましくは、安定化有効量は、0.005〜2重量%;好まし
くは0.01〜1重量%である。
対して0.001〜5重量%;好ましくは0.005〜2重量%;最も好ましく
は0.01〜2重量%である。
化合物、ニトロン、ベンゾフラン−2−オン、蛍光増白剤、立体障害アミンヒド
ロキシルアミンおよびその塩、立体障害アミンニトロキシドおよびその塩、立体
障害アミンおよびその塩、ベンゾフラン−2−オン、ならびに金属キレート化剤
よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の、安定化有効量の共添加物をさらに
含んでいてもよい。
ール、s−トリアジン、ベンゾフェノン、α−シアノアクリラート、オキサニリ
ド、ベンゾキサジノン、ベンゾアート、およびケイ皮酸α−アルキルよりなる群
から選ばれる。
ゾフェノン、最も好ましくはベンゾトリアゾールUV吸収剤、またはベンゾフェ
ノンUV吸収剤である。
2H−ベンゾトリアゾール; 2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)−2H−ベンゾ
トリアゾール; 2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−アミルフェニル)−2H−ベンゾ
トリアゾール; 2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−α−クミルフェニル)−2H−ベンゾト
リアゾール; 2−(2−ヒドロキシ−3−α−クミル−5−tert−オクチルフェニル)−2
H−ベンゾトリアゾール; 2−(2−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリア
ゾール; 2−(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)−2H−ベ
ンゾトリアゾール−5−スルホン酸、ナトリウム塩; 3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−
イル)−ヒドロケイ皮酸; 12−ヒドロキシ−3,6,9−トリオキサドデシル=3−tert−ブチル−4
−ヒドロキシ−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−ヒドロシンナマ
ート; 3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−
イル)−ヒドロケイ皮酸オクチル; 4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−2−(4−(3−ドデシルオキ
シ*−2−ヒドロキシプロポキシ)−2−ヒドロキシフェニル)−s−トリアジ
ン(*は、C12-14オキシ異性体の混合物である); 4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−2−(4−オクチルオキシ−2
−ヒドロキシフェニル)−s−トリアジン; 2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン; 2,2′,4,4′−テトラヒドロキシ−5,5′−ジスルホベンゾフェノン
、二ナトリウム塩; 2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシベンゾフェノン; 2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン; 2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン−5−スルホン酸およびその塩; 2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸およびその塩
; スルホン酸2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノン−
5,5′−二ナトリウム;ならびに 3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシ−5−sec−
ブチルベンゼンスルホン酸、ナトリウム塩(CIBAFAST(登録商標)W) である。
、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールまたはポリビニルピロリ
ドンをさらに含有するものである。
エチレングリコール=ジチオールアセタート、ポリプロピレングリコール=ジチ
オールアセタート、ポリブチレングリコール=ジチオアセタート、1−チオグリ
セロール、2−メルカプトエチルエーテル、2,2′−チオジエタノール、2,
2′−ジチオジエタノール、2,2′−オキシジエタンチオール、エチレングリ
コール=ビスチオグリコラート、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、
2−(2−メトキシエトキシ)エタンチオール、ジメルカプト酢酸グリコール、
3,3′−ジチオプロピオン酸、ポリエチレングリコールジチオール、ポリプロ
ピレングリコールジチオール、ポリブチレングリコールジチオールまたはエチレ
ングリコール=ビス(メルカプトアセタート)であるものである。
酸トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)、2,2′,2″−ニトリロ〔
トリスエチル−トリス(3,3′,5,5′−テトラ−tert−ブチル−1,1′
−ビフェニル−2,2′−ジイル)ホスファイト〕、亜リン酸ビス(2,4−ジ
−tert−ブチル−6−メチルフェニル)エチル、ヒドロキシメチルホスフィン酸
ナトリウム、4,4′−ビフェニレン二ホスホン酸テトラキス(2,4−ジ−ブ
チルフェニル)、亜リン酸トリス(ノニルフェニル)、ビス(2,4−ジ−tert
−ブチルフェニル)ペンタエリトリチル二亜リン酸、フルオロ亜リン酸2,2′
−エチリデンビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)または2,4,6−ト
リ−tert−ブチルフェニル亜リン酸2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−
ジイルであるものである。
くは5,7−ジ−tert−ブチル−3−(3,4−ジメチルフェニル)−2H−ベ
ンゾフラン−2−オンであるものである。
エン酸、ケト酸、グルコナート、ヘプタグルコナート、ホスファート、ホスホナ
ートおよびアミノカルボン酸キレート、たとえばエチレンジアミン四酢酸(ED
TA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、ヒドロキシエチレンジアミ
ン三酢酸(HEDTA)、ニトリロ三酢酸(NTA)およびジエチレントリアミ
ンペンタメチレンホスホン酸(DTPMPA)であるものである。
V吸収剤と硫黄含有化合物との混合物;またはUV吸収剤とリン含有化合物との
混合物;またはUV吸収剤と金属キレート化剤との混合物;またはポリマー抑制
剤と硫黄含有化合物との混合物;またはポリマー抑制剤とリン含有化合物との混
合物;または硫黄含有化合物とリン含有化合物との混合物;またはUV吸収剤、
ポリマー抑制剤および硫黄含有化合物の混合物;またはUV吸収剤、ポリマー抑
制剤およびリン含有化合物の混合物;またはUV吸収剤、ポリマー抑制剤、硫黄
含有化合物およびりリン含有化合物の混合物;またはUV吸収剤、ポリマー抑制
剤および金属キレート化剤の混合物のような、追加の安定剤の混合物を含有する
。
ンと、2,2′−〔(1,1′−ジフェニル)−4,4′−ジイル−1,2−エ
テンジイル〕ビスベンゼンスルホン酸、二ナトリウム塩(またはビス〔4,4′
−(2−スチルベンスルホン酸)〕、二ナトリウム塩)すなわちTINOPAL(登録
商標)SK、Cibaのような少なくとも1種類の光学的増白剤との混合物であるもの
である。
分子量であるか、もしくは親水性部分を有するか、または低分子量であるととも
に親水性部分を有するものである。
プまたは紙に加えることができる。それらは、 a.ラテインシーチェスト(latency chest)内のパルプスラリーに; b.漂白工程の間もしくはその後に貯蔵、混合または輸送チェスト内のパルプ
スラリーに; c.シリンダーまたはフラッシュ乾燥前の漂白、洗浄および脱水の間もしくは
その後のパルプに; d.クリーナーの前後に; e.製紙機ヘッドボックスへのファン圧送の前後に; f.製紙機の白水に; g.サイロまたはセーブオールに; h.サイズプレス、コーターまたは吹付けバーを用いるプレス部門で; i.サイズプレス、コーターまたは吹付けバーを用いる乾燥部門で; j.ウェーファボックスを用いるカレンダに; k.オフマシンコーターまたはサイズプレス内の紙に;ならびに/あるいは l.カール制御ユニット内に を包含する。
いようとする厳密な処理条件などに依存する。ある場合には、添加物は、最高の
有効性を求めて、一つまたはそれ以上の個所で加えてよい。
標準的方法によって、それらを分散または乳化させてよい。これに代えて、安定
剤および/または共添加物を、紙サイジングまたは紙コーティング配合物に配合
してもよい。
性を有する。したがって、好都合には、ポリオレフィンのような塊状ポリマー、
フィルム、繊維にか、またはコーティングに適用してよい。このための基材、共
添加物、および適用の特定の方法は、当技術に公知のもの、たとえばUS-5948836
の第3欄第37行〜第9欄第61行(基材);第1欄第46行〜第3欄第36行
、および第17欄第65行〜第25欄第30行(共添加物);ならびに第17欄
第39〜61行、第26欄第33〜39行、および同第26欄第52行〜第27
欄第18行、および第28欄第11〜17行(適用方法)に記載されたとおりの
ものを包含する。
限定すると解してはならない。
ル/ジオキサン1:1での溶液のいずれかでの、適切な重量%の添加物の組合せ
をシリンジ注入することによって、漂白したサーモメカニカルパルプ(BTMP
)の白色度正方形(4x4cm)に適用した。クランプ締めしたシートを、1日間
空気乾燥させた。
に記録した。
合計出力が通常の事務室用蛍光灯よりほぼ43倍大きい、8本の蛍光灯を収容す
る、ファンで冷却される照明箱内での加速光誘発黄変に付すことによって実施し
た。蛍光灯は、照明しようとするハンドシートから約25.4cm(約10インチ
)離れていた。
離での、通常の冷白色事務室用蛍光灯下の机の上に置くことによって実施した。
でポストカラー数(PC数)に変換した。
O白色度の値である〕。
、サンプル中のクロモフォアの濃度に対してほぼ線形である。
トハンドシートと比較したときは、BTMPハンドシートは、約10であるPC
数を有したが、クラフト紙は、約0.39であるPC数を有した。クラフトハン
ドシートは、周囲光に露光した後未処理BTMPハンドシートより、明らかに、
黄変が少なかった。
10ディジタル照度計によって測定された限りで、通常の事務室用蛍光灯より4
3倍も強かった。ハンドシートの白色度を追跡し、同様にして露光させた未処理
シートのそれと比較した。処理されたシートは、以下で認められるとおり、黄変
に対して有意な耐性を示した。
〔4.5〕デカン−2,4−ジオン 標記化合物は、L. Dulogおよび R. Seidemann〔Makromol. Chem., 187. 2545
(1986)〕の手順によって合成した。
3,8−トリアザ−spiro〔4.5〕デカン−2,4−ジオン 水17mlに溶解した例1の化合物2.0g(8.3mmol)および水酸化ナトリ
ウム0.4g(10mmol)の溶液に、エピクロロヒドリン0.92g(10mmol)
を加えた。反応混合物を室温で6時間攪拌した。混合物を水と酢酸エチルとの間
で分配した。有機相を乾燥し、濃縮した。カラムクロマトグラフィーによる精製
によって、この生成物を赤色固体として得た。融点:154℃。
4−ジオキソ−1,3,8−トリアザ−spiro〔4.5〕デカ−3−イル)プロ
ピル〕トリメチルアンモニウム=クロリド 例2の化合物を、水性トリメチルアミンと反応させた。1当量の塩酸を加えて
、標記化合物を得た。
ジン 0.5リットル水素化パールボンベに、1−メトキシ−2,2,6,6−テト
ラメチルピペリド−4−オン10.3g(55.6mmol)、n−ブチルアミン8
.0g(110mmol)、炭素担持8%Pd−2%Pt水素化触媒1.0g、および
イソプロパノール100mlを仕込んだ。ボンベを、約3.5kg/cm3(50psi)
の水素で加圧し、4時間振盪した。触媒を濾過によって除去し、溶媒、および過
剰なアミンを、減圧下での蒸発によって除去した。カラムクロマトグラフィー後
に、標記化合物11.0gを無色の油として単離した。
,2,6,6−テトラメチル−4−アミノピペリジン エピクロロヒドリン20mlに溶解したN−ブチル−1−メトキシ−2,2,6
,6−テトラメチル−4−アミノピペリジン(例4)5.0g(20.6mmol)
の溶液を、室温で48時間攪拌した。過剰なエピクロロヒドリンを留去し、カラ
ムクロマトグラフィー後に、標記化合物を無色の油として得た。MSm/z:335(M+H
)。
,2,6,6−テトラメチル−4−アミノピペリジン 標記化合物は、例5の手順に従い、N−ブチル−1−メトキシ−2,2,6,
6−テトラメチル−4−アミノピペリジンをN−ブチル−1−オキシル−2,2
,6,6−テトラメチル−4−アミノピペリジンに置き換えることによって製造
した。
2,2,6,6−テトラメチル−4−アミノピペリジン 標記化合物は、例5の手順に従い、N−ブチル−1−メトキシ−2,2,6,
6−テトラメチル−4−アミノピペリジンをN−ブチル−1−ヒドロキシ−2,
2,6,6−テトラメチル−4−アミノピペリジンに置き換えることによって製
造した。
−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−1,6−
ジアミノヘキサン 標記化合物は、例5の方法に従い、N−ブチル−1−メトキシ−2,2,6,
6−テトラメチル−4−アミノピペリジンをN,N′−ビス(1−オキシル−2
,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−1,6−ジアミノヘキサ
ンに置き換えることによって製造した。
−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−1,6
−ジアミノヘキサン 標記化合物は、例5の方法に従い、N−ブチル−1−メトキシ−2,2,6,
6−テトラメチル−4−アミノピペリジンをN,N′−ビス(1−ヒドロキシ−
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−1,6−ジアミノヘキ
サンに置き換えることによって製造した。
4−イル)−3−ヒドロキシアゼチジニウム=クロリド 例5の化合物を、水中100℃で2時間加熱して、標記化合物をジアステレオ
マーの等量混合物として形成した。
イル)−3−ヒドロキシアゼチジニウム=クロリド 例6の化合物を、水中100℃で加熱して、標記化合物をジアステレオマーの
等量混合物として形成した。
−イル)−3−ヒドロキシアゼチジニウム=クロリド 例6Aの化合物を、水中100℃で加熱して、標記化合物をジアステレオマー
の等量混合物として形成した。
4−イル)−1,6−ビス(3−ヒドロキシアゼチジニウム)ヘキサン 例7Aの化合物を、水中100℃で加熱して、標記化合物を形成した。
ラメチルピペリジン−1−オキシル 水50mlに溶解したn−ブチルアミン6.3g(0.086mol)の溶液に、1
−オキシル−2,2,6,6−テトラメチル−4−グリシジルオキシピペリジン
(US 6,080,864)6.0g(0.026mol)を加えた。混合物を、24時間活発
に攪拌し、次いで水と酢酸エチルとの間に分配した。有機相を、硫酸ナトリウム
上で乾燥し、減圧下で濃縮して、標記化合物を赤色の油として得た。
ヒドロキシプロポキシ}−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキ
シル 標記化合物は、例5の手順に従い、N−ブチル−1−メトキシ−2,2,6,
6−テトラメチル−4−アミノピペリジンを例11の化合物に置き換えることに
よって製造した。
ヒドロキシプロポキシ}−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オー
ル 標記化合物は、例5の手順に従い、N−ブチル−1−メトキシ−2,2,6,
6−テトラメチル−4−アミノピペリジンを4−(3−ブチルアミノ−2−ヒド
ロキシプロポキシ)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オールに
置き換えることによって製造した。
,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イルオキシ)プロピル〕アゼチジ
ニウム=クロリド 例12の化合物を水中100℃で加熱して、標記化合物を形成した。
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イルオキシ)プロピル〕アゼチ
ジニウム=クロリド 例12Aの化合物を、水中100℃で加熱して、標記化合物を形成した。
メチルピペリジン 50%水酸化ナトリウム水溶液とトルエン3mlとの二相混合物に、テトラブチ
ルアンモニウム=ブロミド0.26g(0.8mmol)、1−オキシル−4−ヒド
ロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン3.0g(17.4mmol)、
および2−ジメチルアミノエチル=クロリド2.5g(17.4mmol)を加えた
。混合物を、70℃で5時間活発に攪拌した。次いで、反応混合物を、水と酢酸
エチルとの間に分配した。有機相を、水洗し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥した
。溶媒の除去は、赤色の油を残し、これから標記化合物を、カラムクロマトグラ
フィーによって赤色の油として単離した。
ラメチルピペリジン 0.5リットルパールボンベに、4−(2−ジメチルアミノ)エトキシ−1−
オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン(例14)2.0g(8.
2mmol)、炭素担持5%Pt水素化触媒100mg、およびメタノール100mlを
仕込んだ。ボンベを、水素で約3.5kg/cm3(50psi)に加圧し、30分間振
盪した。触媒を濾過によって除去し、メタノールを減圧下での蒸発によって除去
して、標記化合物を淡黄色の粘稠な油として得た。
6,6−テトラメチルピペリジン=ブロミド エタノール25mlに溶解した4−(2−ジメチルアミノ)エトキシ−1−オキ
シル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン(例14)5.0g(20.5m
mol)、および臭化プロピル5.05g(41mmol)の溶液を、3時間還流した。
溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣を、酢酸エチルで洗浄し、次いで減圧下で乾燥し
て、生成物6.5gを赤色の油として得た。MS-FABm/z:287(Mイオン−Brお
よび+H)。
,6,6−テトラメチルピペリジン=ブロミド 標記化合物は、例5の手順に従い、4−(2−ジメチルアミノ)エトキシ−1
−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンを4−(2−ジメチルプ
ロピルアンモニウム)エトキシ−1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチル
ピペリジン=ブロミドに置き換えることによって製造した。淡黄色の粘稠な油を
得た。
,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イルオキシ)プロピル〕ヘキサメ
チレンジアンモニウム=ジブロミド 標記化合物は、例16の手順に従い、臭化プロピルを1,6−ジブロモヘキサ
ンに置き換えることによって製造した。赤色の油を得た。MS-FABm/z:651(Mイ
オン−Brおよび+2H)。
−イル)−1,4,7−トリアザヘプタン 1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オン20.0
g(0.117mol)、ジエチレントリアミン6.0g(0.058mol)、炭素担
持5%Pt/2%Pd0.5g、およびメタノール120mlを収容した振盪パー
ルボンベを、水素で加圧し、2時間振盪した。触媒を、濾過によって除去し、溶
液を40mlまで濃縮した。エチルエーテル200mlの添加によって、生成物が白
色固体として沈澱した。融点:118〜124℃。
モニウム=クロリドと反応させて、水溶性ヒドロキシルアミンを得た。
シートを、1.0重量%の例14、15、16および17からの試験化合物で処
理し、上記のとおり加速老化の下に置いた。これらの新規添加物で処理したシー
トは、未処理の対照シートに比して、黄変の実質的な阻害を示した。
シートを、1.0重量%の例14、15、16および17からの試験化合物、な
らびにUV吸収剤である0.5重量%のCibafast Wで処理した。これらの新規添
加物およびUV吸収剤で処理したシートは、未処理の対照シートに比して、黄変
の実質的な阻害を示し、本発明の化合物とUV吸収剤との組合せを用いたときの
性能強化の例示となった。
化合物、および金属キレート化剤である0.5重量%のクエン酸で処理した。こ
れらの新規なポリマー性添加物材料、および金属キレート化剤で処理したシート
は、未処理の対照シートに比して、黄変の実質的な阻害を示し、本発明の化合物
と金属キレート化剤との組合せを用いたときの性能強化の例示となった。
5重量%のUV吸収剤で処理した。これらの新規ポリマー性添加物材料、および
UV吸収剤で処理したシートは、未処理の対照シートに比して、黄変の実質的な
阻害を示し、本発明の化合物とUV吸収剤との組合せを用いたときの性能強化の
例示となった。
5重量%の金属キレート化剤で処理した。これらの新規なポリマー性添加物材料
、および金属キレート化剤で処理したシートは、未処理の対照シートに比して、
黄変の実質的な阻害を示し、本発明の化合物と金属キレート化剤との組合せを用
いたときの性能強化の例示となった。
5重量%の蛍光増白剤で処理した。これらの新規なポリマー性添加物材料、およ
び蛍光増白剤で処理したシートは、未処理の対照シートに比して、黄変の実質的
な阻害を示し、本発明の化合物と蛍光増白剤との組合せを用いたときの性能強化
の例示となった。
Claims (10)
- 【請求項1】 式I〜XもしくはIA〜XA: 【化1】 のいずれかで示される化合物、または下記の反応式XI〜XVIもしくはXIA〜XVIA: 【化2】 〔上式中、kは、1〜10の範囲であり;nは、1または2であり;mは、2〜
6の範囲であり; Eは、オキシル、ヒドロキシル、水素、アルキル、ヒドロキシル、オキソ、も
しくはカルボキシルによって置換されたアルキル、酸素、−COO−、もしくは
−OCO−によって遮断されたアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアル
キル、シクロアルケニル、ビシクロアルキル、アルコキシ、ヒドロキシル、オキ
ソ、もしくはカルボキシルによって置換されたアルコキシ、酸素、−COO−、
もしくは−OCO−によって遮断されたアルコキシ、シクロアルコキシ、アルケ
ニルオキシ、シクロアルケニルオキシ、アラルキル、アラルコキシ、アシル、R
COO−、ROCOO−、RNCOO−またはクロロであって、ここで、Rは、
脂肪族もしくは芳香族部分であり、 nが1のとき、R1は、水素、1〜18個の炭素原子を有するアルキル、2〜
18個の炭素原子を有するアルケニル、プロパルギル、グリシジル、1〜20個
の酸素原子によって遮断された、2〜50個の炭素原子を有するアルキル、1〜
10個のヒドロキシル基によって置換されたか、もしくは前記酸素原子によって
遮断され、かつ前記ヒドロキシル基によって置換された、2〜50個の炭素原子
を有するアルキルであるか、またはR1は、カルボキシル基、もしくは−COO
Zによって置換された、1〜4個の炭素原子を有するアルキルであって、ここで
、Zは、水素、1〜4個の炭素原子を有するアルキル、もしくはフェニルである
か、またはZは、(COO-)nMn+(式中、nは、1〜3であり、Mは、周期律
表の第1、2もしくは3族からの金属イオンであるか、もしくはZn、Cu、N
iもしくはCoであるか、またはMは、R2が水素、1〜8個の炭素原子を有す
るアルキル、もしくはベンジルである基Nn+(R2)4である)であるか、あるい
は nが2のとき、R1は、1〜12個の炭素原子を有するアルキレン、4〜12
個の炭素原子を有するアルケニレン、キシリレン、または1〜20個の酸素原子
によって遮断されたか、もしくは1〜10個のヒドロキシル基によって置換され
たか、もしくは前記酸素原子によって遮断され、かつ前記ヒドロキシル基によっ
て置換された、1〜50個の炭素原子を有するアルキレンであり、 Xは、無機もしくは有機陰イオンであって、指数jは、式I〜VIA中ではXの
価数で除したnに等しく、式VIIA〜XVIA中ではXの価数で除した式中のアンモニ
ウムイオンの数に等しく;そして 陽イオンの総電荷は、陰イオンの総電荷に等しい〕 で示される反応の一つの生成物。 - 【請求項2】 陰イオンXが、リン酸イオン、ホスホン酸イオン、炭酸イオ
ン、重炭酸イオン、硝酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン
、亜硫酸水素イオン、亜硫酸イオン、硫酸水素イオン、硫酸イオン、ホウ酸イオ
ン、ギ酸イオン、酢酸イオン、安息香酸イオン、クエン酸イオン、シュウ酸イオ
ン、酒石酸イオン、アクリル酸イオン、ポリアクリル酸イオン、フマル酸イオン
、マレイン酸イオン、イタコン酸イオン、グリコール酸イオン、グルコン酸イオ
ン、リンゴ酸イオン、マンデル酸イオン、チグリン酸イオン、アスコルビン酸イ
オン、ポリメタクリル酸イオン、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジ
アミン三酢酸、エチレンジアミン四酢酸もしくはジエチレントリアミン五酢酸、
ジエチレンジアミン四酢酸もしくはジエチレントリアミン五酢酸のカルボン酸イ
オン、アルキルスルホン酸イオン、またはアリールスルホン酸イオンである請求
項1記載の化合物。 - 【請求項3】 Eが、オキシル、ヒドロキシル、C1〜C18アルコキシ;ヒ
ドロキシル、オキソもしくはカルボキシルによって置換されたか、または酸素も
しくはカルボキシルによって遮断されたC3〜C18アルコキシ;C5〜C12シクロ
アルコキシ;C3〜C12アルケニルオキシ;シクロヘキセニルオキシ;7〜15
個の炭素原子を有するアラルキルもしくはアラルコキシ;C1〜C12アシル;R
(C=O)O−、RO(C=O)O−、RN(C=O)O−(Rは、C1〜C18
アルキル、フェニル、C7〜C15フェニルアルキル、シクロヘキシル、C2〜C3
アルケニルである)から選ばれる請求項1記載の化合物。 - 【請求項4】 式I、IA、II、IIA、IV、IVA、VII、VIIA、VIII、VIIIA、IX
、IXAの請求項1記載の化合物、または反応生成物XIもしくはXIA。 - 【請求項5】 kが1または2であり;mが2または3であり; Eがオキシル、ヒドロキシルまたはC1〜C8アルキルであり; R1が、nが1のとき、HまたはC1〜C8アルキルであり、nが2のとき、2〜
12個の炭素原子を有するアルキレンであり; Xが、塩化物、臭化物またはクエン酸イオンである請求項4記載の化合物。 - 【請求項6】 パルプまたは紙の白色度の喪失を防ぎ、黄変耐性を強化する
方法であって、 該パルプまたは紙を、請求項1記載の式I〜XもしくはIA〜XAのいずれかの化
合物、または反応式XI〜XVIもしくはXIA〜XVIAのいずれかに定義された生成物の
、安定化有効量で処理することを含む方法。 - 【請求項7】 請求項1記載の化合物の安定化有効量が、パルプまたは紙に
対して0.001〜5重量%である請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 パルプまたは紙を、UV吸収剤、ポリマー抑制剤、硫黄含有
抑制剤、リン含有化合物、ニトロン、ベンゾフラン−2−オン、蛍光増白剤、立
体障害アミンヒドロキシルアミンおよびその塩、立体障害アミンニトロキシドお
よびその塩、立体障害アミンおよびその塩、ベンゾフラン−2−オン、ならびに
金属キレート化剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の、安定化有効量の
共添加物でさらに処理する請求項6記載の方法。 - 【請求項9】 共添加物が、ベンゾトリアゾール、s−トリアジンもしくは
ベンゾフェノンから選ばれるUV吸収剤;ポリマー抑制剤;硫黄含有抑制剤;リ
ン含有化合物;ベンゾフラン−2−オン;および金属キレート化剤よりなる群か
ら選ばれ、共添加物の量が、パルプまたは紙に対して0.001〜5重量%であ
る請求項8記載の方法。 - 【請求項10】 リグニンをまだ含有するケミメカニカルもしくはサーモメ
カニカルパルプまたは紙の白色度の喪失を防ぎ、黄変耐性を強化するための請求
項6記載の方法。
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