JP2021095430A - Antioxidant and resin composition containing the same - Google Patents

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Abstract

To provide a novel antioxidant that enables the long-run molding of an oxygen barrier polymer such as a vinyl alcoholic resin and also can suppress the thermal degradation of a molded article, and a resin composition including the antioxidant.SOLUTION: An antioxidant includes a hindered phenol unit having a radical scavenging ability and an atomic group having a polar group, and has an SP value of 11 or more by the formula of Hoy. The antioxidant has excellent compatibility with a resin that is dissolved in a solvent with a high SP value and is not dissolved in a solvent with a low SP value and can exhibit effectively a radical scavenging ability to the resin.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規な酸化防止剤、特に酸素バリア性樹脂に有効な酸化防止剤、及びこれを含有する樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a novel antioxidant, particularly an antioxidant effective for an oxygen barrier resin, and a resin composition containing the same.

プラスチックは、元来熱や光に対する安定性が十分でないため、成形加工時や使用時に加わる熱、紫外光により容易に酸化、劣化し、高分子材料が本来有する特性が損なわれるという欠点がある。
かかる欠点は、酸化防止剤、光安定剤、消光剤などの添加剤を添加することにより、一般に対処されている。
Since plastics are originally not sufficiently stable against heat and light, they are easily oxidized and deteriorated by heat and ultraviolet light applied during molding and use, and have a drawback that the inherent properties of polymer materials are impaired.
Such drawbacks are generally addressed by the addition of additives such as antioxidants, light stabilizers, quenchers and the like.

例えば、非特許文献1(車田知之「光安定剤の最近の動向」色材、62〔4〕215−222、1989年)には、ポリオレフィン成形品や各種塗料において、光安定化剤(ヒンダードアミン光安定剤:HALS)、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が有効であることが説明されている。 For example, in Non-Patent Document 1 (Tomoyuki Kurumada "Recent Trends in Light Stabilizers" Color Materials, 62 [4] 215-222, 1989), light stabilizers (hindered amine light) are found in polyolefin molded products and various paints. Stabilizers: HALS) and hindered phenolic antioxidants have been described as effective.

また、特表平11−513676(特許文献1)では、特定構造のヒンダードフェノールタイプの酸化防止剤を、有機エラストマーに配合することで、当該エラストマーの老化試験後の引張強度、破断点伸びが改善されたことが示されている。 Further, in Special Table 11-513676 (Patent Document 1), by blending a hindered phenol type antioxidant having a specific structure with an organic elastomer, the tensile strength and elongation at break point of the elastomer after the aging test can be increased. It has been shown to be improved.

また、特許3533498号(特許文献2)には、酸化的及び/又は光誘導分解に対して安定な、新規の液状フェノール系酸化防止剤が提案されており、特許5925402号(特許文献3)には、熱可塑性樹脂に、高温での加工にも優れた安定性を付与できる新規な酸化防止剤として、p−ヒドロキシフェニルアルカノールを塩素化した新規化合物が提案されている。 Further, Patent No. 3533498 (Patent Document 2) proposes a novel liquid phenolic antioxidant that is stable against oxidative and / or photoinduced decomposition, and Patent No. 5925402 (Patent Document 3). Has proposed a novel compound obtained by chlorinating p-hydroxyphenylalkanol as a novel antioxidant capable of imparting excellent stability to a thermoplastic resin even when processed at a high temperature.

さらに、ポリアミド用酸化防止剤として、特表2004−535504(特許文献4)には、ヒンダードフェノールを特殊な連結構造で連結した新規な酸化防止剤が提案されており、かかる酸化防止剤は、従来慣用のポリアミド酸化防止剤(イルガノックス1098など)よりも、変色並びに熱及び酸化的分解に対して優れていたことが示されている。
また、オレフィン系樹脂等の酸化劣化しやすい熱可塑性樹脂に対して、耐熱性を向上することができる新規なヒンダードフェノール系酸化防止剤の提案もある(WO2016/021315:特許文献5)。
Further, as an antioxidant for polyamide, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-535504 (Patent Document 4) proposes a novel antioxidant in which hindered phenol is linked by a special linking structure. It has been shown to be superior to conventional polyamide antioxidants (such as Irganox 1098) in discoloration and thermal and oxidative degradation.
In addition, there is also a proposal of a novel hindered phenol-based antioxidant capable of improving heat resistance of thermoplastic resins such as olefin-based resins that are easily oxidatively deteriorated (WO2016 / 021315: Patent Document 5).

一方、酸素バリア性ポリマーとして知られているビニルアルコール系樹脂についても、溶融成形を長時間、連続して行う場合(ロングラン成形)、成形品の品質がばらついたり、高温環境に長時間、曝される用途の成形品では、所期の酸素バリア性が損なわれることが知られていて、添加剤を工夫することで、特性の低下を防止できたことが開示されている。 On the other hand, vinyl alcohol-based resins known as oxygen barrier polymers are also exposed to high-temperature environments for a long period of time due to variations in the quality of the molded products when melt molding is continuously performed for a long time (long-run molding). It is known that the desired oxygen barrier property is impaired in the molded product for various purposes, and it is disclosed that the deterioration of the characteristics can be prevented by devising the additive.

例えば、特開2002−127135(特許文献6)では、エチレン・ビニルアルコール系樹脂(以下、EVOHと略記)のロングラン成形によるフィルムの成形について、酸化防止剤(チバガイギー社製の「イルガノックス1098」:[N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)])を0.1〜5重量%添加することで、成形品であるフィルムの厚みのばらつきが抑制されることが開示されている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-127135 (Patent Document 6), regarding the molding of a film by long-run molding of an ethylene-vinyl alcohol-based resin (hereinafter abbreviated as EVOH), an antioxidant (“Irganox 1098” manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.”: By adding 0.1 to 5% by weight of [N, N'-hexamethylenebis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamamide)]), the film to be molded It is disclosed that the variation in thickness is suppressed.

また、特開2000−102918(特許文献7)には、酸化防止剤として、チバガイギー社製の「イルガノックス1098」を添加したEVOHを外層に用いた温水循環用パイプ(実施例8)、チバガイギー社製の「イルガノックス1010」([ペンタエリスリチル−テトラキス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}]とイルガフォス168([トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト])を添加したEVOH組成物を酸素バリア層として、高密度ポリエチレン層を表面層に用いた燃料用タンク(実施例9)は、長時間の熱処理後であっても、酸素透過性の低下が認められなかったことが開示されている。 Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-102918 (Patent Document 7), a hot water circulation pipe (Example 8) using EVOH to which "Irganox 1098" manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd. is added as an antioxidant as an outer layer, Ciba Geigy Co., Ltd. "Irganox 1010" ([Pentaerythrityl-tetrakis {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate}]] and Irgafos 168 ([Tris (2,4-di-t)] A fuel tank (Example 9) using an EVOH composition containing −butylphenyl) phosphite]) as an oxygen barrier layer and a high-density polyethylene layer as a surface layer can be used even after a long period of heat treatment. It is disclosed that no decrease in oxygen permeability was observed.

特表平11−513676号公報Special Table No. 11-513676 特許3533498号公報Japanese Patent No. 3533498 特許5925402号公報Japanese Patent No. 5925402 特表2004−535504号公報Special Table 2004-535504 WO2016/021315号公報WO2016 / 021315 特開2002−127135号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-127135 特開2000−102918号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-102918

車田知之「光安定剤の最近の動向」色材、62〔4〕215−222頁、1989年Tomoyuki Kurumada, "Recent Trends in Light Stabilizers," Color Materials, 62 [4] pp. 215-222, 1989

近年、上記のような温水循環用パイプや燃料用タンクについて、酸素バリア性だけでなく、破断伸びなどの物理的特性についての耐久性も求められるようになっている。
また、食品包装用フィルムや他の包装用フィルムについては、外観が重視されることから、酸化劣化、更に包装物の熱処理後による黄変などが問題視されるようになってきた。
In recent years, not only oxygen barrier properties but also durability of physical properties such as elongation at break have been required for hot water circulation pipes and fuel tanks as described above.
Further, with respect to food packaging films and other packaging films, since the appearance is emphasized, oxidative deterioration and yellowing due to heat treatment of the package have come to be regarded as problems.

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ビニルアルコール系樹脂等の酸素バリア性ポリマーのロングラン成形、さらには成形品の熱劣化を抑制できる新規な酸化防止剤、並びに当該酸化防止剤を用いた樹脂組成物を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is a novel article capable of long-run molding of an oxygen barrier polymer such as a vinyl alcohol resin, and further suppressing thermal deterioration of a molded product. It is an object of the present invention to provide an antioxidant and a resin composition using the antioxidant.

本発明者らは、EVOHやポリビニルアルコールなどの酸素バリア性を有する樹脂であっても、溶融成形時や長時間の高温下に曝される環境下では酸化劣化が起こり、ポリマー鎖の分解による物理的強度の低下、黄変を生じていると考えた。そして、ビニルアルコール系樹脂等の酸素バリア性樹脂においてもラジカル捕捉機能を有効に発揮できる新規な酸化防止剤について種々検討した結果、ラジカル捕捉能を発揮する構造単位としてヒンダードフェノール単位を含み、且つ極性基を有することで、SP値が高められた本発明の酸化防止剤を案出した。 The present inventors have found that even resins having oxygen barrier properties such as EVOH and polyvinyl alcohol undergo oxidative deterioration during melt molding or in an environment exposed to high temperatures for a long period of time, and are physically caused by decomposition of polymer chains. It was considered that the target strength decreased and yellowing occurred. As a result of various studies on a novel antioxidant capable of effectively exerting a radical scavenging function even in an oxygen barrier resin such as a vinyl alcohol resin, a hindered phenol unit is contained as a structural unit exhibiting a radical scavenging ability, and We have devised an antioxidant of the present invention in which the SP value is increased by having a polar group.

すなわち、本発明の酸化防止剤は、下記一般式(1)の構造を有し、且つHoyの式によるSP値が11以上である。 That is, the antioxidant of the present invention has the structure of the following general formula (1) and has an SP value of 11 or more according to the Hoy formula.

Figure 2021095430
Figure 2021095430

式中、R,Rは電子供与性の嵩高い置換基であり、Aは炭素数1〜5のアルキレン基、Lは単結合又は結合基であり、αは極性基を有する原子団である。 In the formula, R 1 and R 2 are bulky electron-donating substituents, A is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, L is a single bond or a bonding group, and α is an atomic group having a polar group. is there.

前記αに含まれる極性基は、水酸基であることが好ましく、前記αは、複数の水酸基を含む原子団、特に多価アルコールの縮合体を含む原子団であることが好ましい。 The polar group contained in the α is preferably a hydroxyl group, and the α is preferably an atomic group containing a plurality of hydroxyl groups, particularly an atomic group containing a condensate of a polyhydric alcohol.

本発明の樹脂組成物は、上記本発明の酸化防止剤、並びにビニルアルコール系樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、及びポリアクリロニトリルから選ばれる少なくとも1種を含有する樹脂組成物である。 The resin composition of the present invention is a resin composition containing the above-mentioned antioxidant of the present invention and at least one selected from vinyl alcohol-based resin, polyamide, polyvinylidene chloride, and polyacrylonitrile.

別の見地として、本発明の樹脂組成物は、上記本発明の酸化防止剤、及び樹脂成分として、キシレンには溶解しないが、水とメタノールの1:1(重量比)混合溶媒には溶解する熱可塑性樹脂を含有する。 From another point of view, the resin composition of the present invention is insoluble in xylene as the above-mentioned antioxidant and resin component of the present invention, but is soluble in a 1: 1 (weight ratio) mixed solvent of water and methanol. Contains thermoplastic resin.

本明細書でいうSP(solubility parameter)値とは、特段の説明がなければHoyの式に基づいて算出されるSP値をいう。
Hoyの式により算出されるSP値とは、下記式で算出されるδtである。
The SP (solubility parameter) value referred to in the present specification means an SP value calculated based on Hoy's formula unless otherwise specified.
The SP value calculated by Hoy's formula is δt calculated by the following formula.

Figure 2021095430
式中、Fti、Viは、置換基の化学構造に依拠する固有の値である。
Figure 2021095430
In the formula, Ft i and Vi are unique values depending on the chemical structure of the substituent.

本発明の酸化防止剤はビニルアルコール系樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルのように、SP値が低い溶剤には溶解せず、SP値が高い溶剤に溶解する樹脂に対して優れた相溶性を有し、これらの樹脂に対するラジカル捕捉タイプの酸化防止剤として優れている。 The antioxidant of the present invention has an excellent phase for resins that do not dissolve in a solvent having a low SP value but dissolve in a solvent having a high SP value, such as vinyl alcohol-based resin, polyamide, polyvinylidene chloride, and polyacrylonitrile. It has solubility and is excellent as a radical trapping type antioxidant for these resins.

本発明の一実施形態であるエステル結合型酸化防止剤の合成方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of synthesizing the ester-bonded type antioxidant which is one Embodiment of this invention. 実施例で用いた酸化防止剤の合成工程を示す図である。It is a figure which shows the synthesis process of the antioxidant used in an Example. 実施例で得られた酸化防止剤AO−1のNMRチャートである。6 is an NMR chart of the antioxidant AO-1 obtained in the examples.

〔酸化防止剤〕
本発明にかかる酸化防止剤は、下記一般式(1)の構造を有し、且つHoyの式によるSP値が11以上である。

Figure 2021095430
〔Antioxidant〕
The antioxidant according to the present invention has the structure of the following general formula (1) and has an SP value of 11 or more according to the Hoy formula.
Figure 2021095430

式中、R,Rは電子供与性の嵩高い置換基であり、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基(tert−Bu)、メトキシ基などが挙げられ、好ましくはtert−ブチル基である。すなわち、式(11)で表される芳香族化合物部分は、ヒンダードフェノール単位を構成する。

Figure 2021095430
In the formula, R 1 and R 2 are bulky electron-donating substituents, and each of them independently includes a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group (tert-Bu), a methoxy group and the like. , Preferably a tert-butyl group. That is, the aromatic compound moiety represented by the formula (11) constitutes a hindered phenol unit.
Figure 2021095430

介在基Aは、通常、炭素数1〜5の直鎖又は分岐を有するアルキレン基であり、好ましくは炭素数1〜3のアルキレン基である。 The interposition group A is usually an alkylene group having a linear or branched carbon number of 1 to 5, preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.

(1)式中、Lは単結合又は結合基である。結合基Lとしては、エステル結合(−COO−)、エーテル結合(−O−)、アミド結合(−CONH−)、カルボニル結合(−CO−)、スルフィド結合(−S−)、又はカーボネート結合(−O−(C=O)−O−)があげられ、製造上の簡便さの点から、エステル結合が好ましい。Lが単結合の場合とは、介在基Aと極性基を有する原子団αが直接結合している場合に該当する。 In the formula (1), L is a single bond or a bonding group. The bonding group L includes an ester bond (-COO-), an ether bond (-O-), an amide bond (-CONH-), a carbonyl bond (-CO-), a sulfide bond (-S-), or a carbonate bond (-S-). -O- (C = O) -O-) can be mentioned, and an ester bond is preferable from the viewpoint of ease of production. The case where L is a single bond corresponds to the case where the intervening group A and the atomic group α having a polar group are directly bonded.

(1)式中、αは、極性基を有する原子団である。
極性基としては、水酸基(−OH)、カルボキシル基(−COOH)、スルホニル基(−SO)、スルホ基(−SOH)、アミノ基(−NH)などが挙げられ、これらのうち、水酸基が好ましい。
In the formula (1), α is an atomic group having a polar group.
Examples of the polar group, a hydroxyl group (-OH), carboxyl group (-COOH), a sulfonyl group (-SO 2), a sulfo group (-SO 3 H), amino groups (-NH 2) and the like, among these , Hydroxyl group is preferable.

極性基を有する原子団αは、上記極性基を少なくとも1個、好ましくは2個以上含む原子団であることが好ましい。複数個の極性基を含む場合には、極性基は同一であっても異なっていてもよい。 The atomic group α having a polar group is preferably an atomic group containing at least one, preferably two or more polar groups. When a plurality of polar groups are contained, the polar groups may be the same or different.

原子団αは、極性基がアルキレン鎖(好ましくは炭素数1〜5、より好ましくは1〜3のアルキレン鎖)、エーテル結合などで連結されていることが好ましい。 The atomic group α preferably has polar groups linked by an alkylene chain (preferably an alkylene chain having 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms), an ether bond, or the like.

好ましい原子団αとしては、複数の水酸基を含む多価アルコール又はその誘導体から、1つの水素または1つの水酸基を脱離して得られる残基(「多価アルコール含有原子団」という)である。多価アルコールの誘導体としては、最終的に(1)式で示される構造の酸化防止剤が、Hoyの式によるSP値11以上となるような誘導体である。 A preferable atomic group α is a residue obtained by desorbing one hydrogen or one hydroxyl group from a polyhydric alcohol containing a plurality of hydroxyl groups or a derivative thereof (referred to as “polyhydric alcohol-containing atomic group”). As the derivative of the polyhydric alcohol, the antioxidant having the structure finally represented by the formula (1) is a derivative having an SP value of 11 or more according to the Hoy formula.

上記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、糖アルコール、又はこれらの縮合体が挙げられる。
好ましい多価アルコール含有原子団は、例えば、下記(2)式で示す多価アルコール縮合体の誘導体を含む原子団である。
Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, sugar alcohol, and condensates thereof.
A preferable polyhydric alcohol-containing atomic group is, for example, an atomic group containing a derivative of the polyhydric alcohol condensate represented by the following formula (2).

Figure 2021095430
Figure 2021095430

式中、Bは、水素、炭素数1〜6の直鎖又は分岐を有するアルキル基であってもよいし、下記式(3)で表されるヒンダードフェノール単位含有原子団であってもよい。好ましくは、酸化防止能の点から、(3)式で表されるヒンダードフェノール単位含有原子団である。

Figure 2021095430
In the formula, B may be a hydrogen, an alkyl group having a linear or branched carbon number of 1 to 6 or a hindered phenol unit-containing atomic group represented by the following formula (3). .. Preferably, it is a hindered phenol unit-containing atomic group represented by the formula (3) from the viewpoint of antioxidant ability.
Figure 2021095430

(3)式中、ヒンダードフェノール単位の構成要素となるR,Rは電子供与性の嵩高い置換基であり、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基(tert−Bu)、メトキシ基などが挙げられ、好ましくはtert−ブチル基である。 In the formula (3), R 3 and R 4, which are constituents of the hindered phenol unit, are bulky substituents having a high electron donating property, and are independently methyl group, ethyl group, isopropyl group, and tert-butyl group. (Tert-Bu), a methoxy group and the like can be mentioned, and a tert-butyl group is preferable.

介在基A’は通常、炭素数1〜5の直鎖又は分岐を有するアルキレン基であり、好ましくは炭素数1〜3のアルキレン基である。 The interposition group A'is usually a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and is preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.

(3)式中、L′は、単結合又は結合基である。結合基としては、エステル結合(−COO−)、エーテル結合(−O−)、アミド結合(−CONH−)、カルボニル結合(−CO−)、スルフィド結合(−S−)、又はカーボネート結合(−O−(C=O)−O−)があげられ、好ましくはエステル結合である。L′が単結合の場合とは、Lが単結合の場合と同様である。 In the formula (3), L'is a single bond or a bonding group. The bonding group includes an ester bond (-COO-), an ether bond (-O-), an amide bond (-CONH-), a carbonyl bond (-CO-), a sulfide bond (-S-), or a carbonate bond (-S-). O- (C = O) -O-) can be mentioned, preferably an ester bond. The case where L'is a single bond is the same as the case where L is a single bond.

したがって、好ましい酸化防止剤としては、下記(4)式で表される構造を有する。

Figure 2021095430
Therefore, a preferable antioxidant has a structure represented by the following formula (4).
Figure 2021095430

(4)式中、R,R,R,Rは同一又は異なっていてもよい電子供与性の嵩高い置換基であり、A、A’は同一又は異なっていてもよい炭素数1〜5のアルキレン基であり、L、L′は同一又は異なっていてもよい結合基である。製法上の簡便さの点からは、ヒンダードフェノール単位が等しいことが好ましい。すなわち、R,R,R,Rが同一、AとA’が同一、LとL′が同一の対称形が好ましい。また、嵩高い置換基として、tert−ブチル基が好ましいことから、一般式(4)式で示される酸化防止剤の好ましい構造は、下記(5)式で表れる。 In the formula (4), R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are bulky substituents having the same or different electron donating properties, and A and A'are carbon atoms which may be the same or different. It is an alkylene group of 1 to 5, and L and L'are bonding groups that may be the same or different. From the viewpoint of simplicity in the production method, it is preferable that the hindered phenol units are equal. That is, it is preferable that R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are the same, A and A'are the same, and L and L'are the same. Further, since a tert-butyl group is preferable as the bulky substituent, the preferable structure of the antioxidant represented by the general formula (4) appears in the following formula (5).

Figure 2021095430
Figure 2021095430

以上のような構造を有する酸化防止剤のうち、好ましい酸化防止剤である(4)式の構造で、結合基(L、L′)がエステル結合である酸化防止剤の合成方法の一例について、図1に基づいて説明する。 Among the antioxidants having the above structures, an example of a method for synthesizing an antioxidant having the structure of the formula (4), which is a preferable antioxidant and having an ester bond as a bonding group (L, L'), is described. This will be described with reference to FIG.

出発物質となる多価アルコールの縮合体としてジペンタエリスリトールを使用し、まずエリスリトール部の隣接する水酸基をアセタールに変換することで保護し、ジアルコール(アルコール性水酸基保護体)とする。
得られたジアルコールを、ヒンダードフェノール単位としてのカルボン酸(カルボキシル基含有ヒンダードフェノール)とエステル化反応させ、ヒンダードフェノール単位含有原子団と多価アルコール含有原子団とを、エステル結合により結合させる。
得られたエステル結合体において、多価アルコールの水酸基保護基を脱離して元の水酸基に戻せばよい。
Dipentaerythritol is used as a condensate of a polyhydric alcohol as a starting material, and first, the hydroxyl group adjacent to the erythritol portion is protected by converting it into an acetal to obtain a dialcohol (alcoholic hydroxyl group protectant).
The obtained dialcohol is esterified with a carboxylic acid (carboxyl group-containing hindered phenol) as a hindered phenol unit, and the hindered phenol unit-containing atomic group and the polyhydric alcohol-containing atomic group are bonded by an ester bond. Let me.
In the obtained ester bond, the hydroxyl protecting group of the polyhydric alcohol may be removed and returned to the original hydroxyl group.

上記構造を有する酸化防止剤は、ヒンダードフェノール単位が、対象とするポリマー鎖の酸化により生じたラジカルを捕捉してフェノキシラジカルとなり、フェノキシラジカルとして安定化することができる。一方、オレフィン結合部分を有するポリマー鎖は、酸素と反応して、ペルオキシラジカル(ROO・)を生成し、このラジカルがRHから水素を引き抜いてR・を生成し、自身はハイドロパーオキサイド(ROOH)となり、この繰り返しにより酸化劣化が進行すると考えられる。したがって、式(1)で表される化合物は、ポリマー鎖から生じたペルオキシラジカルを捕捉する、ラジカル捕捉型酸化防止剤として機能できる。 In the antioxidant having the above structure, the hindered phenol unit can capture radicals generated by oxidation of the target polymer chain to become phenoxy radicals, which can be stabilized as phenoxy radicals. On the other hand, the polymer chain having an olefin-bonded portion reacts with oxygen to generate a peroxy radical (ROO ·), and this radical abstracts hydrogen from RH to generate R ·, which itself is a hydroperoxide (ROOH). Therefore, it is considered that oxidative deterioration progresses due to this repetition. Therefore, the compound represented by the formula (1) can function as a radical scavenger type antioxidant that captures peroxy radicals generated from the polymer chain.

図1に示す合成方法では、多価アルコール縮合体としてジペンタエリスリトールを使用し、ヒンダードフェノール単位をエステル結合により連結したが、ジペンタエリスリトール中の一部の水酸基をカルボキシル基に代えたオキソ酸を、ヒンダードフェノール基が結合したアルコール(アルコール性水酸基含有ヒンダードフェノール)とを反応させてエステル結合を形成してもよい。 In the synthesis method shown in FIG. 1, dipentaerythritol was used as a polyhydric alcohol condensate, and hindered phenol units were linked by ester bonds, but oxo acids in which some hydroxyl groups in dipentaerythritol were replaced with carboxyl groups. May be reacted with an alcohol to which a hindered phenol group is bonded (alcoholic hydroxyl group-containing hindered phenol) to form an ester bond.

結合基(L)の種類に応じて、出発物質として用いるジペンタエリスリトールの水酸基を、カルボキシル基、アミンなどに変換して使用した化合物を出発物質として使用し、ヒンダードフェノール単位の末端官能基をアミン、水酸基、酸ハロゲン化物などに変換することで、結合基Lが、アミド結合、カルボニル結合、エーテル結合、カーボネート結合の化合物を合成することが可能である。 Depending on the type of bonding group (L), a compound used by converting the hydroxyl group of dipentaerythritol used as a starting material into a carboxyl group, amine, etc. is used as the starting material, and the terminal functional group of the hindered phenol unit is used. By converting to amines, hydroxyl groups, acid halides, etc., it is possible to synthesize compounds in which the linking group L is an amide bond, a carbonyl bond, an ether bond, or a carbonate bond.

本発明の酸化防止剤は、以上のような構成を有する酸化防止剤であって、Hoyの式により算出されるSP値が11(cal/cm1/2以上のものである。換言すると、本発明にかかる酸化防止剤は、嵩高い置換基(R、R、R、R)の種類、介在基A、A′の種類、結合基L、L′の種類、極性基を有する原子団αの構造により異なるが、Hoyの式により算出されるSP値が11(cal/cm1/2以上という特徴を有する。 The antioxidant of the present invention is an antioxidant having the above-mentioned structure, and has an SP value of 11 (cal / cm 3 ) 1/2 or more calculated by Hoy's formula. In other words, the antioxidant according to the present invention includes the types of bulky substituents (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ), the types of intervening groups A and A', and the types of binding groups L and L'. Although it depends on the structure of the atomic group α having a polar group, it has a feature that the SP value calculated by Hoy's formula is 11 (cal / cm 3 ) 1/2 or more.

ここでHoyの式とは、下記式で表され、δtがSP値となる。

Figure 2021095430
Here, Hoy's equation is expressed by the following equation, and δt is the SP value.
Figure 2021095430

式中、Fti、Viは、置換基の化学構造に依拠する固有の値である。したがって、化学構造に基づき、Hoyの式によりSP値を算出してもよいし、市販の計算ソフト(例えば、Hoy solubility parameter (Computer Chemistry Consultancy 社)などを用いて、計算することもできる。 In the formula, Ft i and Vi are unique values depending on the chemical structure of the substituent. Therefore, the SP value may be calculated by Hoy's formula based on the chemical structure, or may be calculated by using commercially available calculation software (for example, Hoy solubility parameter (Computer Chemistry Consultancy) or the like).

本発明の酸化防止剤は、分子量が通常、400〜1500であり、好ましくは500〜1000である。
また、本発明の酸化防止剤は、融点が通常30〜300℃であり、好ましくは50〜250℃である。
The antioxidant of the present invention usually has a molecular weight of 400 to 1500, preferably 500 to 1000.
Further, the antioxidant of the present invention usually has a melting point of 30 to 300 ° C, preferably 50 to 250 ° C.

一般に用いられているフェノール系酸化防止剤は、Hoyの式により算出されるSP値が11未満である。具体的には、ポリオレフィン成形品の分野でよく用いられるヒンダードフェノール型酸化防止剤であるBHT(2,6−ジ−t−ブチル-p-クレゾール)のHoyの式で算出されるSP値は9.11であり、特許文献1で用いられているイルガノックス1098のSP値は9.89であり、特許文献2で用いられているイルガノックス1010のSP値は、9.93である。
したがって、本発明の酸化防止剤は、Hoyの式により算出されるSP値が11(cal/cm1/2以上という特徴も有する。
Generally used phenolic antioxidants have an SP value of less than 11 calculated by Hoy's formula. Specifically, the SP value calculated by the Hoy formula of BHT (2,6-di-t-butyl-p-cresol), which is a hindered phenol-type antioxidant often used in the field of polyolefin molded products, is It is 9/11, and the SP value of Irganox 1098 used in Patent Document 1 is 9.89, and the SP value of Irganox 1010 used in Patent Document 2 is 9.93.
Therefore, the antioxidant of the present invention also has a feature that the SP value calculated by Hoy's formula is 11 (cal / cm 3 ) 1/2 or more.

本発明の酸化防止剤は、かかる特徴に基づき、ビニルアルコール系樹脂のように、SP値が低い溶剤(例えばキシレン(SP値:9.04)など)には溶解せず、SP値が高い溶剤(例えば、水(SP値:23.47)/メタノール(SP値:14.52)の1:1混合溶媒など)には溶解する樹脂に対しても、優れた相溶性を示すと考えられる。このような優れた相溶性を可能とすることで、ヒンダードフェノール単位のラジカル捕捉作用が、樹脂に対して有効に発揮される。 Based on these characteristics, the antioxidant of the present invention does not dissolve in a solvent having a low SP value (for example, xylene (SP value: 9.04)) such as a vinyl alcohol-based resin, and has a high SP value. (For example, a 1: 1 mixed solvent of water (SP value: 23.47) / methanol (SP value: 14.52)) is considered to exhibit excellent compatibility with a resin that is soluble. By enabling such excellent compatibility, the radical scavenging action of the hindered phenol unit is effectively exerted on the resin.

〔樹脂組成物〕
本発明の樹脂組成物は、上記本発明にかかる酸化防止剤を、ビニルアルコール系樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、及びポリアクリロニトリルから選ばれる少なくとも1種、あるいはSP値が低い溶剤(例えばキシレン(SP値:9.04)など)には溶解せず、SP値が高い溶剤(例えば、水(SP値:23.47)/メタノール(SP値:14.52)の1:1混合溶媒など)には溶解する樹脂をベース樹脂として含有する樹脂組成物である。
[Resin composition]
In the resin composition of the present invention, the antioxidant according to the present invention is at least one selected from vinyl alcohol-based resin, polyamide, polyvinylidene chloride, and polyacrylonitrile, or a solvent having a low SP value (for example, xylene (SP)). Value: 9.04), etc.) and in a solvent with a high SP value (for example, a 1: 1 mixed solvent of water (SP value: 23.47) / methanol (SP value: 14.52)) Is a resin composition containing a soluble resin as a base resin.

(A)ベース樹脂
ベース樹脂とは、組成物のマトリックスとなる樹脂であり、樹脂成分の60重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、特に好ましくは90重量%以上含有されている樹脂である。
(A) Base resin The base resin is a resin that serves as a matrix for the composition, and is 60% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more of the resin component. It is a resin contained.

ビニルアルコール系樹脂とは、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)、及びこれらの変性体をいう。ここで、EVOHは、エチレン単位を10〜60モル%、好ましくは20〜50モル%含有するビニルアルコール系樹脂である。 The vinyl alcohol-based resin refers to polyvinyl alcohol (PVA), ethylene / vinyl alcohol copolymer (EVOH), and modified products thereof. Here, EVOH is a vinyl alcohol-based resin containing 10 to 60 mol%, preferably 20 to 50 mol% of ethylene units.

ビニルアルコール系樹脂は、構造単位として、以下に示すビニルアルコール単位(式(a))を必須成分として含み、EVOHの場合には、さらにエチレン単位(式(b))を含んでいる。

Figure 2021095430
The vinyl alcohol-based resin contains the following vinyl alcohol unit (formula (a)) as an essential component as a structural unit, and further contains an ethylene unit (formula (b)) in the case of EVOH.
Figure 2021095430

このようなビニルアルコール系樹脂は、通常、ビニルエステル重合体をケン化することにより合成されることから、ケン化度が100モル%未満の場合には、未ケン化部分として、ビニルエステル単位(式(c))も含む。 Such a vinyl alcohol-based resin is usually synthesized by saponifying a vinyl ester polymer. Therefore, when the saponification degree is less than 100 mol%, the vinyl ester unit (as an unsaponified portion) ( The formula (c)) is also included.

Figure 2021095430
Figure 2021095430

ビニルエステル単位は、重合体の合成に使用したビニルエステル系モノマーに由来する。ビニルエステルモノマーとして用いられるビニルエステル系化合物としては、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられ、これらのうち、酢酸ビニルが好ましく用いられる。よって、式(c)式中、R11は、炭素数1〜18のアルキル基、好ましくはメチル基である。 The vinyl ester unit is derived from the vinyl ester-based monomer used in the synthesis of the polymer. Examples of the vinyl ester compound used as the vinyl ester monomer include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valerate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, vinyl laurate, and stearic acid. Examples thereof include vinyl, vinyl benzoate, vinyl versaticate, and the like, of which vinyl acetate is preferably used. Therefore, in the formula (c), R 11 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably a methyl group.

ビニルアルコール系樹脂の変性体としては、ガスバリア性を損なわない範囲(通常10モル%未満、好ましくは5モル%以下)で、ビニルエステルモノマーの一部を、ビニルエステルと共重合可能な下記化合物と共重合することにより得られた共重合体が挙げられる。上記共重合可能なモノマーとしては、アセト酢酸ビニル、アセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレート、ジアセトンアクリルアミド等の活性メチレン含有ビニルモノマー;エチレン(但し、EVOHの場合を除く)やプロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン類;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、ウンデシレン酸等の不飽和酸類、その塩、モノエステル、あるいはジアルキルエステル;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル類;アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類;エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸類あるいはその塩;アルキルビニルエーテル類;ジメチルアリルビニルケトン、N−ビニルピロリドン、塩化ビニル、ビニルエチレンカーボネート、2,2−ジアルキル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン、グリセリンモノアリルエーテル等のビニル化合物;酢酸イソプロペニル、1−メトキシビニルアセテート等の置換酢酸ビニル類、塩化ビニリデン、1,4−ジアセトキシ−2−ブテン、1,4−ジヒドロキシ−2−ブテン、ビニレンカ−ボネート;アリルアルコール、3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1−オール、6−ヘプテン−1−オール等のモノヒドロキシアルキル基含有モノマー;2−メチレン−1,3−プロパンジオール、2−メチレン−1,3−プロパンジオール等の2置換ジオールモノマー;3,4−ジオール−1−ブテン、4,5−ジオール−1−ペンテン、4,5−ジオール−3−メチル−1−ペンテン、4,5−ジオール−3−メチル−1−ペンテン、5,6−ジオール−1−ヘキセン等の1,2−ジオール基含有モノマー;ヒドロキシメチルビニリデンジアセテートが挙げられ、これらのうち1種又は2種以上を含んでいてもよい。 As a modified vinyl alcohol resin, a part of the vinyl ester monomer can be copolymerized with the following compound as long as the gas barrier property is not impaired (usually less than 10 mol%, preferably 5 mol% or less). Examples thereof include copolymers obtained by copolymerization. Examples of the copolymerizable monomer include active methylene-containing vinyl monomers such as vinyl acetoacetate, acetoacetoxyalkyl (meth) acrylate, and diacetoneacrylamide; ethylene (excluding EVOH), propylene, isobutylene, and α-octene. , Α-dodecene, α-octadecene and other olefins; unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, undecylene acid, salts thereof, monoesters, or dialkyl esters; Nitrites such as acrylonitrile and metaacrylonitrile; amides such as acrylamide and methacrylicamide; olefin sulfonic acids such as ethylene sulfonic acid, allyl sulfonic acid and methallyl sulfonic acid or salts thereof; alkyl vinyl ethers; dimethyl allyl vinyl ketone, N- Vinyl compounds such as vinylpyrrolidone, vinyl chloride, vinylethylene carbonate, 2,2-dialkyl-4-vinyl-1,3-dioxolane, glycerin monoallyl ether; substituted vinyl acetates such as isopropenyl acetate and 1-methoxyvinyl acetate , Vinylidene Chloride, 1,4-diacetoxy-2-butene, 1,4-dihydroxy-2-butene, vinylene carbonate; allyl alcohol, 3-butene-1-ol, 4-pentene-1-ol, 5-hexene Monohydroxyalkyl group-containing monomers such as -1-ol and 6-hepten-1-ol; disubstituted diol monomers such as 2-methylene-1,3-propanediol and 2-methylene-1,3-propanediol; 3 , 4-diol-1-butene, 4,5-diol-1-pentene, 4,5-diol-3-methyl-1-pentene, 4,5-diol-3-methyl-1-pentene, 5,6 1,2-diol group-containing monomer such as −diol-1-hexene; hydroxymethylvinylidene diacetate may be mentioned, and one or more of these may be contained.

また、ビニルアルコール系樹脂の変性体は、エーテル結合(−O−)などの各種結合鎖を含んでも良い。
かかる結合鎖としては特に限定されないが、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、フェニレン、ナフチレン等の炭化水素鎖(これらの炭化水素はフッ素、塩素、臭素等のハロゲン等で置換されていても良い)の他、−O−、−(CHO)m−、−(OCH)m−、−(CHO)mCH−等のエーテル結合部位を含む構造;−CO−、−COCO−、−CO(CH)mCO−、−CO(C)CO−等のカルボニル基を含む構造;−S−、−CS−、−SO−、−SO−等の硫黄原子を含む構造;−NR−、−CONR−、−NRCO−、−CSNR−、−NRCS−、−NRNR−等の窒素原子を含む構造;−HPO−等のリン原子を含む構造などのヘテロ原子を含む構造;−Si(OR)−、−OSi(OR)−、−OSi(OR)O−等の珪素原子を含む構造;−Ti(OR)−、−OTi(OR)−、−OTi(OR)O−等のチタン原子を含む構造;−Al(OR)−、−OAl(OR)−、−OAl(OR)O−等のアルミニウム原子を含む構造などの金属原子を含む構造等が挙げられる(Rは各々独立して任意の置換基であり、水素原子、アルキル基が好ましく、またmは自然数であり、通常1〜30、好ましくは1〜15、さらに好ましくは1〜10である。)。その中でも製造時あるいは使用時の安定性の点でエーテル結合(−O−)、および炭素数1〜10の炭化水素鎖が好ましく、さらにはエーテル結合(−O−)、炭素数1〜6の炭化水素鎖であることが好ましい。
Further, the modified form of the vinyl alcohol-based resin may contain various binding chains such as an ether bond (-O-).
The bonding chain is not particularly limited, but in addition to hydrocarbon chains such as alkylene, alkenylene, alkynylene, phenylene, and naphthylene (these hydrocarbons may be substituted with halogens such as fluorine, chlorine, and bromine), and the like. Structures containing ether binding sites such as −O−, − (CH 2 O) m−, − (OCH 2 ) m−, − (CH 2 O) mCH 2 −; −CO−, −COCO−, −CO ( CH 2 ) Structure containing carbonyl groups such as mCO-, -CO (C 6 H 4 ) CO-; Structure containing sulfur atoms such as -S-, -CS-, -SO-, -SO 2-; -NR -, - CONR -, - NRCO -, - CSNR -, - NRCS -, - structures including NRNR- such as nitrogen atoms; -HPO 4 -, etc. structure containing a hetero atom such as structures containing phosphorus atoms; -Si (OR) 2 -, - OSi (OR) 2 -, - OSi (OR) structure containing 2 O- such as silicon atoms; -Ti (OR) 2 -, - OTi (OR) 2 -, - OTi (OR ) 2 Structures containing titanium atoms such as O-; Structures containing metal atoms such as structures containing aluminum atoms such as -Al (OR)-, -OAl (OR)-, and -OAl (OR) O-. (R is an independent substituent, preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and m is a natural number, usually 1 to 30, preferably 1 to 15, and even more preferably 1 to 10. ). Among them, an ether bond (-O-) and a hydrocarbon chain having 1 to 10 carbon atoms are preferable from the viewpoint of stability during production or use, and further, an ether bond (-O-) and a hydrocarbon chain having 1 to 6 carbon atoms are preferable. It is preferably a hydrocarbon chain.

変性体としては、ビニルアルコール系樹脂の水酸基を、ウレタン化、アセタール化、シアノエチル化、オキシアルキレン化、アセチル化、アセトアセチル化等の「後変性」したものでもよい。 The modified product may be one in which the hydroxyl group of the vinyl alcohol-based resin is "post-modified" such as urethanization, acetalization, cyanoethylation, oxyalkyleneization, acetylation, and acetoacetylation.

このような変性ビニルアルコール系樹脂のうち、側鎖に1級水酸基を有する構造単位が好ましく用いられる。特に、1,2−ジオール構造を側鎖に有する下記構造単位を含有する変性ビニルアルコール系樹脂は、溶融成形性に優れている変性ビニルアルコール系樹脂として好ましく用いられる。

Figure 2021095430
Among such modified vinyl alcohol-based resins, a structural unit having a primary hydroxyl group in the side chain is preferably used. In particular, a modified vinyl alcohol-based resin containing the following structural unit having a 1,2-diol structure in the side chain is preferably used as a modified vinyl alcohol-based resin having excellent melt moldability.
Figure 2021095430

本発明で用いられるビニルアルコール系樹脂の平均重合度(JIS K6726に準拠)は、通常200〜3000、特には300〜2500、さらには500〜2300であることが好ましい。
また、ケン化度は、通常80〜100モル%であり、好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%である。ケン化度は、樹脂中の残存酢酸エステル基の加水分解に要するアルカリ消費量から求めた量であり、JIS K6726に基づいて測定される。
The average degree of polymerization of the vinyl alcohol-based resin used in the present invention (according to JIS K6726) is usually 200 to 3000, particularly preferably 300 to 2500, and more preferably 500 to 2300.
The saponification degree is usually 80 to 100 mol%, preferably 85 to 100 mol%, and more preferably 90 to 100 mol%. The saponification degree is an amount obtained from the amount of alkali consumed for hydrolysis of the residual acetate group in the resin, and is measured based on JIS K6726.

本発明の樹脂組成物のベース樹脂としては、ビニルアルコール系樹脂のほか、SP値が低い溶剤(例えばキシレン(SP値:9.04)など)には溶解せず、SP値が高い溶剤(例えば、水(SP値:23.47)/メタノール(SP値:14.52)の1:1混合溶媒など)には溶解する樹脂、例えば、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルまたはこれらの組合せを用いることもできる。 As the base resin of the resin composition of the present invention, in addition to the vinyl alcohol-based resin, a solvent that is insoluble in a solvent having a low SP value (for example, xylene (SP value: 9.04)) and has a high SP value (for example). , A resin that is soluble in water (SP value: 23.47) / methanol (SP value: 14.52) 1: 1 mixed solvent, etc.), for example, polyamide, polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, or a combination thereof is used. You can also do it.

ポリビニルアルコール系樹脂と、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、及びポリアクリロニトリルからなる群から選ばれる少なくとも1種との組み合わせを、ベース樹脂と用いてもよい。 A combination of a polyvinyl alcohol-based resin and at least one selected from the group consisting of polyamide, polyvinylidene chloride, and polyacrylonitrile may be used as the base resin.

(B)その他の樹脂
樹脂成分の30重量%以下、好ましくは28重量%以下、より好ましくは25重量%以下であれば、SP値が高い溶剤(例えば、水(SP値:23.47)/メタノール(SP値:14.52)の1:1混合溶媒など)には溶解する樹脂に該当しない樹脂を含んでもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類;ポリスチレン;フッ素ゴム、ポリイソブチレン、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム等のゴム類;ポリ酢酸ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチルなどが挙げられる。
(B) Other resin If the resin component is 30% by weight or less, preferably 28% by weight or less, more preferably 25% by weight or less, a solvent having a high SP value (for example, water (SP value: 23.47)) / A resin that does not correspond to a soluble resin may be contained in methanol (such as a 1: 1 mixed solvent of SP value: 14.52). For example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polystyrene; rubbers such as fluororubber, polyisobutylene, isoprene rubber and styrene-butadiene rubber; polyvinyl acetate, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate and the like can be mentioned.

(C)その他の添加剤
本発明の樹脂組成物は、酸化防止剤として、本発明の酸化防止剤とともに、従来より用いられている酸化防止剤を併用してもよい。
併用可能な酸化防止剤としては、ラジカル捕捉型酸化防止剤に分類されるフェノール系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化防止剤の他、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤は、過酸化物分解作用を有する過酸化分解型酸化防止剤などが挙げられる。
(C) Other Additives In the resin composition of the present invention, a conventionally used antioxidant may be used in combination with the antioxidant of the present invention as an antioxidant.
Antioxidants that can be used in combination include phenol-based antioxidants and aromatic amine-based antioxidants that are classified as radical-capturing antioxidants, as well as sulfur-based antioxidants and phosphorus-based antioxidants. Examples thereof include peroxidation-decomposition type antioxidants having a substance-decomposing action.

上記フェノール系酸化防止剤としては、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、4,4’−チオビス−(6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル)カルシウム、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−O−クレゾール、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ペンチルフェニル)エチル]−4,6−ジ−t−ペンチルフェニルアクリレート、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、3,9−ビス〔2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−プロピオニロキシ]−1,1−ジメチルエチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5・5)ウンデカン等が挙げられる。 Examples of the phenolic antioxidant include 2,5-di-t-butylhydroquinone, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4,4'-thiobis- (6-t-butylphenol), and 2 , 2'-Methylene-bis (4-methyl-6-t-butylphenol), tetrakis- [methylene-3- (3', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane, N , N'-hexamethylene-bis (3,5-di-t-butyl-4'-hydroxy-hydrocinnamamide), 1,3,5-trimethyl-2,4,6 tris (3,5-di) -T-Butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, triethylene glycol-bis [3- (3-t) -Butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,4-bis -(N-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -1,3,5-triazine, 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di) -T-Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-benzyl Phosphonate-diethyl ester, bis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate ethyl) calcium, tris- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -isocyanu Late, 2,4-bis [(octylthio) methyl] -O-cresol, isooctyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, n-octadecyl-3- (3,5) -Di-t-Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenylacrylate, 2- [1- (2-Hydroxy-3,5-di-t-pentylphenyl) ethyl] -4,6-di-t-pentylphenyl acrylate, 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 4 , 4'-thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol), 3,9-bis [2- [3- (3) -T-Butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) -propioniloxy] -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5.5) undecane and the like.

芳香族アミン系酸化防止剤としては、コハク酸ジメチル・1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルペピリジン重縮合物、ポリ〔[6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル][(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]ヘキサメチレン[(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]〕、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン・2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)等が挙げられる。 Examples of the aromatic amine-based antioxidant include dimethyl 1- (2-hydroxyethyl) succinate-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpepyridine polycondensate and poly [[6- (1). , 1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl] [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino] hexamethylene [( 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino]], N, N'-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine, 2,4-bis [N-butyl-N- (1,2,2, 2,6,6-pentamethyl-4 piperidyl) amino] -6-chloro-1,3,5-triazine condensate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1) , 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate, 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butylmalate bis (1,2,2) , 6,6-Pentamethyl-4-piperidyl) and the like.

リン系酸化防止剤としては、トリフェニルホスファイト、トリス(p−ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等のトリアリールホスファイト;モノアルキルジフェニルホスファイト(例えばジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト)、ジアルキルモノフェニルホスファイト(例えばフェニルジイソオクチルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト)等のアルキルアリールホスファイト;トリイソオクチルホスファイト、トリステアリルホスファイト等のトリアルキルホスファイト;ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト等が挙げられる。 Phenyl-based antioxidants include triarylphosphite such as triphenylphosphite, tris (p-nonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite; monoalkyldiphenylphosphite. Alkylaryl phosphites such as (eg, diphenylisooctylphosphite, diphenylisodecylphosphite), dialkylmonophenylphosphite (eg, phenyldiisooctylphosphite, phenyldiisodecylphosphite); triisooctylphosphite, tristearylphos. Trialkyl phosphite such as phyto; bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol-di-phosphite and the like can be mentioned.

硫黄系酸化防止剤としては、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリルチオプロピオネート)、テトラキス〔メチレン−3−(ドデシルチオ)プロピオネート〕メタン、ビス〔2−メチル−4−[3−n−アルキルチオプロピオニルオキシ]−5−t−ブチルフェニル〕スルフィド、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミスチリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリル−テトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。 Sulfur-based antioxidants include pentaerythritol-tetrakis- (β-laurylthiopropionate), tetrakis [methylene-3- (dodecylthio) propionate] methane, and bis [2-methyl-4- [3-n-alkylthionate). Propionyloxy] -5-t-butylphenyl] sulfide, dilauryl-3,3'-thiodipropionate, dimystylyl-3,3'-thiodipropionate, distearyl-3,3'-thiodipropionate, Examples thereof include pentaerythryl-tetrakis (3-laurylthiopropionate), ditridecyl-3,3'-thiodipropionate, 2-mercaptobenzimidazole and the like.

本発明の樹脂組成物は、さらに必要に応じて、本発明の効果を阻害しない範囲(通常、樹脂組成物中の5重量%以下)において、一般に熱可塑性樹脂に配合する添加剤を含有してもよい。 The resin composition of the present invention further contains, if necessary, an additive generally blended with a thermoplastic resin within a range that does not impair the effects of the present invention (usually 5% by weight or less in the resin composition). May be good.

上記添加剤としては、例えば、熱安定剤、帯電防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、滑剤、可塑剤、光安定剤、界面活性剤、抗菌剤、乾燥剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、架橋剤、硬化剤、発泡剤、結晶核剤、防曇剤、生分解用添加剤、シランカップリング剤、酸素吸収剤などが挙げられる。 Examples of the additives include heat stabilizers, antistatic agents, colorants, ultraviolet absorbers, lubricants, plasticizers, light stabilizers, surfactants, antibacterial agents, desiccants, antiblocking agents, flame retardants, and cross-linking agents. Examples thereof include agents, hardeners, foaming agents, crystal nucleating agents, antifogging agents, biodegradation additives, silane coupling agents, oxygen absorbers and the like.

以上のような組成を有する樹脂組成物は、優れた耐酸化劣化性を有する。特に、溶融成形品の加熱に伴う酸化劣化に対して優れた耐性を有する。具体的には、成形品が長時間の加熱状態に曝されても、成形品の黄変が抑制され、破断強度などの強度低下も抑制されている。
本発明の酸化防止剤は、Hoyの式によるSP値が11以上であることから、SP値が低い溶剤には溶解せず、SP値が高い溶剤に溶解するベース樹脂との親和性が優れ、ベース樹脂で構成されるマトリックス中に微分散できると考えられる。特に加熱により、ベース樹脂が軟化するような条件であっても、微分散状態が維持されると考えられることから、加熱状態に曝されても、酸化劣化が抑制されていると考えられる。
The resin composition having the above composition has excellent oxidative deterioration resistance. In particular, it has excellent resistance to oxidative deterioration due to heating of melt-molded products. Specifically, even if the molded product is exposed to a heated state for a long period of time, yellowing of the molded product is suppressed, and a decrease in strength such as breaking strength is also suppressed.
Since the antioxidant of the present invention has an SP value of 11 or more according to Hoy's formula, it does not dissolve in a solvent having a low SP value and has an excellent affinity with a base resin that dissolves in a solvent having a high SP value. It is considered that it can be finely dispersed in the matrix composed of the base resin. In particular, it is considered that the finely dispersed state is maintained even under the condition that the base resin is softened by heating. Therefore, it is considered that the oxidative deterioration is suppressed even when exposed to the heating state.

以上のような組成を有する樹脂組成物において、本発明の酸化防止剤の含有率は、通常0.001〜5重量%、好ましくは0.01〜1重量%、より好ましくは0.05〜0.5重量%である。また、樹脂成分に対する活性基当量として、通常2.6×10-5〜1.3×10-1eq/樹脂kg、好ましくは2.6×10-4〜2.6×10-2eq/樹脂kg、より好ましくは1.3×10-3〜1.3×10-2eq/樹脂kgである。
本発明の酸化防止剤は、活性基当量あたりの熱による酸化劣化防止能が優れているので、2.1×10-3eq/樹脂kg程度でも、従来の酸化防止剤と同程度以上の酸化防止能を付与することができる。
In the resin composition having the above composition, the content of the antioxidant of the present invention is usually 0.001 to 5% by weight, preferably 0.01 to 1% by weight, and more preferably 0.05 to 0. It is 5.5% by weight. The active group equivalent to the resin component is usually 2.6 × 10 -5 to 1.3 × 10 -1 eq / kg of resin, preferably 2.6 × 10 -4 to 2.6 × 10 -2 eq /. The resin kg, more preferably 1.3 × 10 −3 to 1.3 × 10 −2 eq / resin kg.
Since the antioxidant of the present invention has an excellent ability to prevent oxidative deterioration due to heat per active group equivalent , even at about 2.1 × 10 -3 eq / kg of resin, oxidation is equal to or higher than that of conventional antioxidants. Preventive ability can be imparted.

〔酸化防止剤〕
(1)AO−1
本発明実施例にかかる、多価アルコール型ヒンダードフェノール系酸化防止剤を、図2に示す工程を経て合成した。
〔Antioxidant〕
(1) AO-1
The polyhydric alcohol-type hindered phenolic antioxidant according to the embodiment of the present invention was synthesized through the steps shown in FIG.

工程1:アルコール性水酸基保護体の合成
アルゴン雰囲気下、10Lの4つ口フラスコに、ジメチルホルムアミド(DMF:3.2L)を投じて、撹拌翼、メカニカルスターラーで撹拌しながら、ジペンタエリスリトール(400g、1.57モル)、ベンズアルデヒドジメチルアセタール(598.5g、3.93モル)をゆっくり添加した。p−トルエンスルホン酸(p−TsOH・HO)29.9g(0.16モル)を加えた後、100℃となるまで加熱した。100℃で2時間、加熱撹拌した後、室温まで自然放冷した。
得られた反応液を10Lエバポレーターで濃縮し(水浴60℃)、831.4gの淡黄色オイル(粗体)を得た。当該粗体を、トルエン/酢酸エチル=1/1(2.0L)に溶解させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィを用いて精製した。
目的化合物を含有するフラクションを回収し、濃縮すると、白色固体が析出した。減圧濾過にて白色固体を得、ヘプタンでかけ洗いした後、50℃で減圧乾燥して、アルコール性水酸基保護体(白色固体、263.3g)を得た。
Step 1: Synthesis of alcoholic hydroxyl-protecting body Under an argon atmosphere, dimethylformamide (DMF: 3.2L) is poured into a 10L four-necked flask, and dipentaerythritol (400g) is stirred with a stirring blade and a mechanical stirrer. , 1.57 mol), benzaldehyde dimethyl acetal (598.5 g, 3.93 mol) was added slowly. After adding 29.9 g (0.16 mol) of p-toluenesulfonic acid (p-TsOH · H 2 O), the mixture was heated to 100 ° C. After heating and stirring at 100 ° C. for 2 hours, the mixture was naturally allowed to cool to room temperature.
The obtained reaction solution was concentrated with a 10 L evaporator (water bath 60 ° C.) to obtain 831.4 g of pale yellow oil (crude material). The crude product was dissolved in toluene / ethyl acetate = 1/1 (2.0 L) and then purified by silica gel column chromatography.
When the fraction containing the target compound was recovered and concentrated, a white solid was precipitated. A white solid was obtained by filtration under reduced pressure, washed with heptane, and then dried under reduced pressure at 50 ° C. to obtain an alcoholic hydroxyl group-protected body (white solid, 263.3 g).

工程2:カルボキシル基含有ヒンダードフェノールの合成
アルゴン雰囲気下、10Lの4つ口フラスコに、アセトン(2.0L)を投じて、撹拌翼、メカニカルスターラーで撹拌しながら、3−(3,5−ジ−tert−ブチル―4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル(650g、1.22モル)をゆっくり添加した添加した後、アセトン(1.3L)で洗浄した。
水酸化ナトリウム水溶液を、上記溶液中にゆっくり添加し、55℃となるように加熱した。55℃にて9時間加熱撹拌して加水分解を行った。室温まで自然放冷した後、加水分解物を減圧濾過して、析出固体(淡黄色)を濾別した。当該固体をアセトン(3.3L)でかけ洗いした。
Step 2: Synthesis of carboxyl group-containing hindered phenol Acetone (2.0 L) is poured into a 10 L four-necked flask under an argon atmosphere, and 3- (3,5-) is stirred with a stirring blade and a mechanical stirrer. Stearyl propionate (650 g, 1.22 mol) was added slowly, followed by washing with acetone (1.3 L).
Aqueous sodium hydroxide solution was slowly added to the above solution and heated to 55 ° C. Hydrolysis was carried out by heating and stirring at 55 ° C. for 9 hours. After allowing to cool naturally to room temperature, the hydrolyzate was filtered under reduced pressure, and the precipitated solid (pale yellow) was filtered off. The solid was washed with acetone (3.3 L).

加水分解物の濾液と洗浄ろ液とを合一し、濃縮により得られた濃縮液を、イオン交換水(3.8L)で希釈した。
得られた希釈液に、濃塩酸を少量ずつ添加したところ、130ml添加したところで、酸性となり、析出物が多くなった。
The filtrate of the hydrolyzate and the washing filtrate were combined, and the concentrated solution obtained by concentration was diluted with ion-exchanged water (3.8 L).
When concentrated hydrochloric acid was added little by little to the obtained diluted solution, when 130 ml was added, it became acidic and the amount of precipitates increased.

室温下で1時間撹拌した後、減圧濾過で析出固体をろ取し、濾過器上で乾燥した。固体を回収して、50℃で12時間減圧乾燥して、カルボキシル基含有ヒンダードフェノールの粗体を得た。粗体の乾燥後の重量は640.8gであった。
この粗体(640.8g)を、クロロホルム(2.0L)に溶解させた後、シリカゲルクロマトグラフィ(展開溶媒:CHCl/MeOH=30/1)で精製した。
目的化合物を含有するフラクションを濃縮し、減圧濾過にて白色固体をろ取した。ヘプタンでかけ洗いした後、50℃で、減圧乾燥を行った(収量306.7g)。
After stirring at room temperature for 1 hour, the precipitated solid was collected by filtration under reduced pressure filtration and dried on a filter. The solid was recovered and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 12 hours to obtain a crude body of carboxyl group-containing hindered phenol. The weight of the crude product after drying was 640.8 g.
This crude product (640.8 g) was dissolved in chloroform (2.0 L) and then purified by silica gel chromatography (developing solvent: CHCl 3 / MeOH = 30/1).
The fraction containing the target compound was concentrated, and the white solid was collected by filtration through vacuum filtration. After washing with heptane, it was dried under reduced pressure at 50 ° C. (yield 306.7 g).

工程3:エステル結合による連結
アルゴン雰囲気下、10Lの4つ口フラスコに、クロロホルム(2.0L)を投じて、撹拌翼、メカニカルスターラーで撹拌しながら、工程2で得られたカルボキシル基含有ヒンダードフェノール体(300g、0.92モル)と工程1で得られたアルコール性水酸基保護体(198.2g、0.46モル)をゆっくり添加し、反応させた。得られた反応液を、塩氷浴で、5℃以下にまで冷却し、5℃にてN,N′−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(285.1g、1.38モル)を2回に分けて添加した。
さらに、N,N′−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP)(16.9g、0.14モル)をゆっくり添加した。添加後には、混合液の温度は8.0℃まで上昇していた。発熱がおさまった後、氷浴からとりだし、室温下で12時間撹拌した。TLCで確認したところ、カルボキシル基含有ヒンダードフェノールが消失し、エステル結合による連結体が生成していることを確認できた。
Step 3: Connection by Ester Bonding Under an argon atmosphere, chloroform (2.0 L) is poured into a 10 L four-necked flask, and the carboxyl group-containing hindered obtained in Step 2 is stirred with a stirring blade and a mechanical stirrer. The phenolic compound (300 g, 0.92 mol) and the alcoholic hydroxyl-protected compound (198.2 g, 0.46 mol) obtained in step 1 were slowly added and reacted. The obtained reaction solution was cooled to 5 ° C. or lower in a salt ice bath, and N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (285.1 g, 1.38 mol) was divided into two portions at 5 ° C. Added.
In addition, N, N'-dimethyl-4-aminopyridine (DMAP) (16.9 g, 0.14 mol) was added slowly. After the addition, the temperature of the mixture had risen to 8.0 ° C. After the heat generation had subsided, the mixture was removed from the ice bath and stirred at room temperature for 12 hours. As a result of confirmation by TLC, it was confirmed that the carboxyl group-containing hindered phenol disappeared and a conjugate was formed by an ester bond.

白色懸濁の生成液を減圧濾過して、白色固体を濾別し、クロロホルム(1.0L)でかけ洗いした。
濾液と洗浄液とを合一し、エバポレータで濃縮して596.5gの黄色オイル(粗体)を得た。粗体(596.5g)をクロロホルムに溶解し、シリカゲルクロマトグラフィ(展開溶媒:酢酸エチル/トルエン=1/30)で精製した。
目的化合物を含むフラクションを回収し、エバポレータで濃縮した後、50℃で12時間減圧乾燥し、エステル結合体を得た(白色固体、231.3g)。
The product solution of the white suspension was filtered under reduced pressure, the white solid was filtered off, and washed with chloroform (1.0 L).
The filtrate and the washing liquid were combined and concentrated with an evaporator to obtain 596.5 g of yellow oil (crude material). The crude product (596.5 g) was dissolved in chloroform and purified by silica gel chromatography (developing solvent: ethyl acetate / toluene = 1/30).
The fraction containing the target compound was recovered, concentrated on an evaporator, and then dried under reduced pressure at 50 ° C. for 12 hours to obtain an ester conjugate (white solid, 231.3 g).

工程4:AO−1の合成
アルゴン雰囲気下、3Lの4つ口フラスコに、酢酸エチル(1.2L)を投じて、撹拌翼、メカニカルスターラーで撹拌しながら、工程3で得られたエステル結合体(120g、0.12モル)をゆっくり添加した。エステル結合体は溶解し、無色透明の溶液が得られた。
Pd/C(12.0g、ASCA−2(含水)(エヌ・イー・ケムキャット社製)を反応液中へ添加した後、水素をバブリング(10ml/分)させながら、室温下で12時間撹拌した。反応液をサンプリングして、TLC上に添加したところ、保護基が脱離した、下記(5)式の構造を有する化合物の生成が確認できた。
Step 4: Synthesis of AO-1 Ethyl acetate (1.2 L) was poured into a 3 L four-necked flask under an argon atmosphere, and the ester bond obtained in Step 3 was stirred with a stirring blade and a mechanical stirrer. (120 g, 0.12 mol) was added slowly. The ester conjugate was dissolved to give a clear, colorless solution.
After adding Pd / C (12.0 g, ASCA-2 (water content) (manufactured by NE Chemcat) into the reaction solution, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours while bubbling hydrogen (10 ml / min). When the reaction solution was sampled and added onto TLC, it was confirmed that a compound having the structure of the following formula (5) was formed with the protective group removed.

Figure 2021095430
Figure 2021095430

前記反応液を、セライト(560g)を敷いた濾過器で濾過し、得られた濾液を減圧濃縮して、上記構造化合物の粗体(167.0g)を得た。この粗体(167.0g)を、クロロホルム(1.0L)で溶解し、シリカゲルクロマトグラフィ(展開溶媒:CHCl/メタノール=9/1)で精製した。 The reaction solution was filtered through a filter lined with Celite (560 g), and the obtained filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain a crude product (167.0 g) of the above structural compound. This crude product (167.0 g) was dissolved in chloroform (1.0 L) and purified by silica gel chromatography (developing solvent: CHCl 3 / methanol = 9/1).

目的化合物を含むフラクションを回収し、エバポレータで濃縮し、濃縮途中でヘプタンを添加することにより、白色結晶を析出させた。減圧濾過にて、白色固体をろ取し、50℃で12時間減圧乾燥を行った。白色固体である目的化合物を得た(144.0g)。
さらに、クロロホルムで溶解し、ヘキサン中に投じて再沈殿させることにより、残存溶媒(ヘキサン)濃度が0.25重量%の白色固体を得た。かかる白色固体(多価アルコール連結型ヒンダードフェノール)のH−NMR(300MHz、CDCl)チャートを図3に示す。これをAO−1(分子量:774、融点:100〜120℃)として用いた。
The fraction containing the target compound was recovered, concentrated with an evaporator, and heptane was added during the concentration to precipitate white crystals. The white solid was collected by filtration under reduced pressure and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 12 hours. The target compound, which is a white solid, was obtained (144.0 g).
Further, it was dissolved in chloroform and poured into hexane for reprecipitation to obtain a white solid having a residual solvent (hexane) concentration of 0.25% by weight. A 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) chart of such a white solid (deuterated alcohol-linked hindered phenol) is shown in FIG. This was used as AO-1 (molecular weight: 774, melting point: 100 to 120 ° C.).

AO−1は、dD8.11、dP6.43、dH4.35であり、Hoyの式に基づくSP値は、11.23である。 AO-1 is dD8.11, dP6.43, dH4.35, and the SP value based on Hoy's equation is 11.23.

(2)AO−2
BASFジャパン製のIrganox1076を用いた。下記化学構造を有し、Hoyの式で算出されるSP値は、8.69である。

Figure 2021095430
(2) AO-2
Irganox 1076 manufactured by BASF Japan was used. It has the following chemical structure, and the SP value calculated by Hoy's formula is 8.69.
Figure 2021095430

(3)AO−3
BASFジャパン製のIrganox1010を用いた。これは、([ペンタエリスリチル−テトラキス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}](下記構造式参照)である。dD7.95、dP4.98、dH3.26であり、Hoyの式に基づくSP値は、9.93である。
(3) AO-3
Irganox 1010 manufactured by BASF Japan was used. This is ([pentaerythrityl-tetrakis {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate}] (see structural formula below). DD7.95, dP4.98, dH3. It is .26, and the SP value based on Hoy's formula is 9.93.

Figure 2021095430
Figure 2021095430

〔樹脂組成物の調製〕
ベース樹脂として、EVOH(エチレン含有率:29モル%、ケン化度:99.7%)を用いた。当該EVOHに対して、AO−1、AO−2、AO−3を、表1に示す割合で添加し、樹脂組成物No.1〜4を調製した。
なお、参考例No.5として、酸化防止剤を含有しない組成物を用いた。
[Preparation of resin composition]
EVOH (ethylene content: 29 mol%, saponification degree: 99.7%) was used as the base resin. AO-1, AO-2, and AO-3 were added to the EVOH at the ratios shown in Table 1, and the resin composition No. 1 to 4 were prepared.
Reference example No. As No. 5, a composition containing no antioxidant was used.

上記で調製した樹脂組成物No.1〜5を、下記に示す条件で押出成形して、厚み100μmのEVOHフィルムを製造した。製造したフィルムNo.1〜5について、後述の評価方法に基づき、耐熱老化性を測定評価した。結果をあわせて表1に示す。
また、フィルムNo.2〜5について、後述の評価方法に基づき、引張破断強度を測定評価した。結果をあわせて表2に示す。
Resin composition No. prepared above. 1 to 5 were extruded under the conditions shown below to produce an EVOH film having a thickness of 100 μm. Manufactured film No. Heat aging resistance was measured and evaluated for 1 to 5 based on the evaluation method described later. The results are also shown in Table 1.
In addition, the film No. With respect to 2 to 5, the tensile breaking strength was measured and evaluated based on the evaluation method described later. The results are also shown in Table 2.

押出成形条件
成形装置:直径40mmの単軸押出機
スクリュー:フルフライト(圧縮比3.4)
ダイ:Tダイ
スクリュ回転数:40rpm
スクリーンメッシュ:90/120/90
ロール温度:80℃
温度:C1/C2/C3/C4/H/D=190/210/230/230/230/230℃
Extrusion molding conditions Molding equipment: Single-screw extruder with a diameter of 40 mm Screw: Full flight (compression ratio 3.4)
Die: T die screw rotation speed: 40 rpm
Screen mesh: 90/120/90
Roll temperature: 80 ° C
Temperature: C1 / C2 / C3 / C4 / H / D = 190/210/230/230/230/230 ° C

〔評価方法〕
(1)耐熱老化性(YI値)
作成したフィルム(厚み100μm、10cm×10cm)について、空気雰囲気下でオーブンにて、140℃で24時間、48時間、96時間、放置した後、フィルムの黄色度(YI値)を、分光色差計(日本電飾工業株式会社製のSE6000)を用いて、分光反射率を測定した。YI値が高い程、黄変度が高いことを示す。
〔Evaluation method〕
(1) Heat aging resistance (YI value)
The prepared film (thickness 100 μm, 10 cm × 10 cm) was left in an oven at 140 ° C. for 24 hours, 48 hours, and 96 hours in an air atmosphere, and then the yellowness (YI value) of the film was measured by a spectrocolorimeter. (SE6000 manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.) was used to measure the spectral reflectance. The higher the YI value, the higher the degree of yellowing.

(2)引張破断強度
製造したフィルムから、短冊状フィルムサンプル(厚み100μm、1.5cm×15cm)を作成し、当該サンプルを、空気雰囲気下で、庫内温度140℃に設定したオーブン内に96時間、放置した。加熱後、フィルムを23℃、相対湿度50%条件下で1週間調湿し、引張り破断試験を行った。
引張り破断試験は、SHIMAZU製のオートグラフAGS-Xを用いて行った。引張条件は、チャック間距離50mm、引張速度50mm/minである。
(2) Tensile breaking strength A strip-shaped film sample (thickness 100 μm, 1.5 cm × 15 cm) was prepared from the manufactured film, and the sample was placed in an oven set at an internal temperature of 140 ° C. in an air atmosphere. I left it for a while. After heating, the film was humidity-controlled for 1 week under the conditions of 23 ° C. and 50% relative humidity, and a tensile fracture test was conducted.
The tensile fracture test was performed using an autograph AGS-X manufactured by SHIMAZU. The tensile conditions are a distance between chucks of 50 mm and a tensile speed of 50 mm / min.

加熱前のフィルムの破断伸び100%に対する破断伸びの保持割合(%)を、下記式にて求めた。保持率が高いほど、熱による強度劣化が少ないことを示す。
保持率=(加熱試験後の破断伸び)/(加熱試験前の破断伸び)×100
The retention ratio (%) of the breaking elongation with respect to 100% of the breaking elongation of the film before heating was calculated by the following formula. The higher the retention rate, the less the strength deterioration due to heat.
Retention rate = (breaking elongation after heating test) / (breaking elongation before heating test) x 100

Figure 2021095430
Figure 2021095430

Figure 2021095430
Figure 2021095430

表1からわかるように、黄変度は、加熱時間が長くなるほど上昇する。
組成物No.2〜4は、いずれも添加した酸化防止剤の活性基当量が等しい。したがって、ラジカル捕捉能は等しいと考えられる。加熱前では、本発明の酸化防止剤(No.2)の顕著な優位性は認められなかったが、加熱時間が長くなるにしたがって、酸化防止剤を含有しない場合(No.5)、従来の酸化防止剤(No.3、4)と比べて、本発明の酸化防止剤(No.2)では、黄変度の上昇が優位に抑制されていた。
As can be seen from Table 1, the degree of yellowing increases as the heating time increases.
Composition No. In each of 2 to 4, the amount of active group equivalent of the added antioxidant is the same. Therefore, the radical scavenging ability is considered to be equal. Before heating, the antioxidant of the present invention (No. 2) was not significantly superior, but as the heating time became longer, when the antioxidant was not contained (No. 5), the conventional method was used. Compared with the antioxidants (No. 3 and 4), the antioxidant (No. 2) of the present invention was significantly suppressed in increasing the degree of yellowing.

No.1とNo.2では、酸化防止剤の配合量が相違し、活性基当量が異なる場合である。酸化防止剤の含有量が多い方(No.1)が、黄変度は低くなるが、加熱時間が長くなると、含有量の差異による黄変度の差異は小さくなった。黄変度抑制効果は、酸化防止剤の含有量の増大よりも、酸化防止剤の種類による効果の方が大きいと考えられる。 No. 1 and No. In case 2, the amount of the antioxidant is different and the amount of active group equivalent is different. The higher the content of the antioxidant (No. 1), the lower the degree of yellowing, but as the heating time became longer, the difference in the degree of yellowing due to the difference in the content became smaller. It is considered that the effect of suppressing the degree of yellowing is greater depending on the type of antioxidant than the increase in the content of the antioxidant.

また、加熱後の引張り破断伸び率についても、表2に示すように、同じ活性基当量を有しているにもかかわらず、本発明の酸化防止剤を用いた場合(No.2)が、最も優れていた。
したがって、EVOH樹脂に対して、本発明の酸化防止剤は、優れた熱劣化防止効果を有することがわかる。
As for the tensile elongation at break after heating, as shown in Table 2, when the antioxidant of the present invention is used even though it has the same active group equivalent (No. 2), It was the best.
Therefore, it can be seen that the antioxidant of the present invention has an excellent effect of preventing thermal deterioration with respect to the EVOH resin.

本発明の酸化防止剤は、ビニルアルコール系樹脂に代表されるガスバリア性樹脂や、SP値が低い溶剤には溶解しないが、SP値が高い溶剤には溶解する樹脂(ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル)の酸化劣化を防止する酸化防止剤として有用である。本発明の酸化防止剤を含有する樹脂組成物は、高温での酸化劣化に対する耐久性に優れるので、長時間にわたり、高温状態に曝される用途の成形品材料として有用である。

The antioxidant of the present invention does not dissolve in a gas barrier resin typified by a vinyl alcohol resin or a solvent having a low SP value, but dissolves in a solvent having a high SP value (polyamide, polyvinylidene chloride, poly). It is useful as an antioxidant to prevent oxidative deterioration of acrylonitrile). The resin composition containing the antioxidant of the present invention has excellent durability against oxidative deterioration at high temperatures, and is therefore useful as a molded article material for applications exposed to high temperatures for a long period of time.

Claims (9)

下記一般式(1)の構造を有し、且つHoyの式によるSP値が11以上である酸化防止剤。
Figure 2021095430
式中、R,Rは電子供与性の嵩高い置換基であり、Aは炭素数1〜5のアルキレン基、Lは単結合又は結合基であり、αは極性基を有する原子団である。
An antioxidant having the structure of the following general formula (1) and having an SP value of 11 or more according to the Hoy formula.
Figure 2021095430
In the formula, R 1 and R 2 are bulky electron-donating substituents, A is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, L is a single bond or a bonding group, and α is an atomic group having a polar group. is there.
式(1)中、R,Rはt−ブチル基であり、Aは炭素数1〜5のアルキレン基、Lはエステル結合である請求項2に記載の酸化防止剤。 The antioxidant according to claim 2, wherein in the formula (1), R 1 and R 2 are t-butyl groups, A is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and L is an ester bond. 前記αに含まれる極性基は、水酸基である請求項1又は2に記載の酸化防止剤。 The antioxidant according to claim 1 or 2, wherein the polar group contained in α is a hydroxyl group. 前記αは、複数の水酸基を含む原子団である請求項1〜3のいずれか1項に記載の酸化防止剤。 The antioxidant according to any one of claims 1 to 3, wherein α is an atomic group containing a plurality of hydroxyl groups. 前記複数の水酸基を含む原子団は、多価アルコール又はその縮合体を含有する原子団である請求項4に記載の酸化防止剤。 The antioxidant according to claim 4, wherein the atomic group containing a plurality of hydroxyl groups is an atomic group containing a polyhydric alcohol or a condensate thereof. 前記多価アルコールの縮合体を含有する原子団は、下記一般式(2)で示される原子団である請求項5に記載の酸化防止剤。
Figure 2021095430
式中、Bは、水素、炭素数1〜6の直鎖又は分岐を有するアルキル基、又は下記式(3)で表されるフェノール系化合物含有原子団であり、(3)式中、R,Rは電子供与性の嵩高い置換基、A’は炭素数1〜5のアルキレン基、L’は単結合又は結合基である。
Figure 2021095430
The antioxidant according to claim 5, wherein the atomic group containing the condensate of the polyhydric alcohol is an atomic group represented by the following general formula (2).
Figure 2021095430
In the formula, B is a hydrocarbon, an alkyl group having a linear or branched carbon number of 1 to 6 or a phenolic compound-containing atomic group represented by the following formula (3), and is R 3 in the formula (3). , R 4 is an electron-donating bulky substituent, a 'represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, L' represents a single bond or a linking group.
Figure 2021095430
下記一般式(4)で表される請求項6に記載の酸化防止剤。
Figure 2021095430
式中、R,R,R,Rは同一又は異なっていてもよい電子供与性の嵩高い置換基であり、A、A’は同一又は異なっていてもよい炭素数1〜5のアルキレン基であり、L、L′は同一又は異なっていてもよい結合基である。
The antioxidant according to claim 6, which is represented by the following general formula (4).
Figure 2021095430
In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are bulky substituents having an electron donating property that may be the same or different, and A and A'are carbon atoms 1 to 5 that may be the same or different. L, L'is a bonding group that may be the same or different.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の酸化防止剤、並びにビニルアルコール系樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、及びポリアクリロニトリルから選ばれる少なくとも1種を含有する樹脂組成物。 A resin composition containing the antioxidant according to any one of claims 1 to 7, and at least one selected from vinyl alcohol-based resins, polyamides, polyvinylidene chloride, and polyacrylonitrile. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の酸化防止剤、及びキシレンには溶解しないが、水とメタノールの1:1(重量比)混合溶媒には溶解する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物。

A resin composition containing a thermoplastic resin that is insoluble in the antioxidant according to any one of claims 1 to 7 and xylene, but is soluble in a 1: 1 (weight ratio) mixed solvent of water and methanol. Stuff.

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