JP4543690B2 - 有機材料用酸化防止剤 - Google Patents
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Description
しかしながら、上記の加工された有機材料は、窒素酸化物(NOxガス)や日光等の作用で黄変するので、概観が損なわれるという問題があった。
また、ポリテトラメチレングリコールと4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを反応させて得た中間重合体のジメチルホルムアミド溶液を、トリエチレンジアミンのジメチルホルムアミド溶液中に添加してポリウレタンを得、該ポリウレタン溶液に上記ヒンダードフェノール化合物(I)を配合し、次いで該化合物(I)が配合された溶液をポリエステルフィルム上にコーティングしたシートが公知である(特許文献2を参照)。
しかしながら、上記のポリオレフィン樹脂組成物やシートの黄変防止効果は、必ずしも充分なものではなかった。
a)下式(I)で示されるヒンダードフェノール化合物、
b)周期律表[1985年IUPAC提案の周期律表]のI族、II族及びIV族からなる群より選ばれる1種以上の金属の化合物
また、本発明(ロ)の有機材料組成物は、NOxガスや日光等に曝露されても、従来の有機材料組成物よりも黄変しにくい。
本発明の(イ)は、a)上記の式(I)で示されるヒンダードフェノール化合物と、b)周期律表のI族、II族及びIV族からなる群より選ばれる1種以上の金属の化合物を含有する。周期律表のI族の金属としては、Li、NaやKが挙げられ、Li又はNaが好ましい。また、周期律表のII族の金属としては、MgやCa等が挙げられ、Caが好ましい。さらに、周期律表のIV族の金属としては、Ti、ZrやHfが挙げられ、Tiが好ましい。
本発明の(イ)における1種以上の金属の化合物b)としては、例えば、上記の金属の原子と炭素原子、酸素原子、イオウ原子やハロゲン原子等を含む化合物が挙げられる。このような化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
[周期律表I族の金属の化合物]
水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムや硫酸リチウム等。
[周期律表II族の金属の化合物]
酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウムや水酸化マグネシウム等。
[周期律表IV族の金属の化合物]
酸化チタン、四塩化チタン、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム等。
上記例示の金属の化合物は、水和物であってもよい。
上記の有機材料用酸化防止剤(イ)において、有機材料がポリプロピレン等のポリオレフィンである場合は、上記1種以上の金属の化合物b)の好ましい割合はヒンダードフェノール化合物a)及び前記1種以上の金属の化合物b)の合計重量に対して上記の金属換算で30ppm以下であり、より好ましい割合はヒンダードフェノール化合物a)及び1種以上の金属の化合物b)の合計重量に対して上記の金属換算で20ppm以下であり、特に好ましい割合はヒンダードフェノール化合物a)及び1種以上の金属の化合物b)の合計重量に対して上記の金属換算で15ppm以下である。
1種以上の金属の化合物b)の割合が、ヒンダードフェノール化合物a)及び1種以上の金属の化合物b)の合計重量に対して30ppm以下であれば、ヒンダードフェノール化合物(I)の着色が抑制されるので好ましい。
また、上記の有機材料用酸化防止剤(イ)において、有機材料がポリウレタンである場合は、上記1種以上の金属の化合物b)の好ましい割合は、ヒンダードフェノール化合物a)及び前記1種以上の金属の化合物b)の合計重量に対して上記の金属換算で15ppm以下であり、上記の1種以上の金属の化合物b)がヒンダードフェノール化合物a)及び前記1種以上の金属の化合物b)の合計重量に対して15ppm以下であれば、上記の有機材料用酸化防止剤をポリウレタンの中間重合体に添加して重合させると、該重合反応がより好適に進行するので好ましい。
また、本発明の(ロ)においては、有機材料がポリプロピレン等のポリオレフィンである場合は、上記のヒンダードフェノール化合物a)、1種以上の金属の化合物b)及び有機材料c)を含む組成物における1種以上の金属の化合物b)の好ましい割合が、a)及びb)の合計重量に対して前記の金属換算で30ppm以下であり、より好ましい割合は、ヒンダードフェノール化合物a)及び前記1種以上の金属の化合物b)の合計重量に対して上記の金属換算で20ppm以下であり、特に好ましい割合は、ヒンダードフェノール化合物a)及び前記1種以上の金属の化合物b)の合計重量に対して上記の金属換算で15ppm以下である。
1種以上の金属の化合物b)の割合が、ヒンダードフェノール化合物a)、1種以上の金属の化合物b)及び有機材料c)を含む組成物の合計重量に対して30ppm以下であれば、ヒンダードフェノール化合物(I)の着色が抑制される結果として有機材料組成物の着色も抑制されるので好ましい。
ヒンダードフェノール化合物a)が、有機材料c)の重量に対して100ppm未満では、有機材料に対する酸化防止効果が不十分な場合がある。また、ヒンダードフェノール化合物a)が、有機材料c)の重量に対して10000ppmを超えても、有機材料に対する酸化防止効果は殆ど変わらないので、コスト的に10000ppm以下が好ましい。
本発明(ロ)の有機材料を含む組成物において、該組成物における1種以上の金属の化合物b)の割合が前述した金属換算で1ppm未満では、有機材料に対する黄変抑制効果が必ずしも充分ではない。また、該b)の割合が前述した金属換算で15ppm以下であれば、前述したポリウレタンの中間重合体の重合反応がより好適に進行する。
ヒンダードフェノール化合物(I)と前述した金属の化合物の混合方法としては、例えば特開平7−278154号公報記載の方法でエステル交換して得た反応混合物を疎水性有機溶媒に溶解して得た溶液に、上記金属の化合物を所定量添加後、晶析する方法等が挙げられる。また、前記金属の化合物と前記ヒンダードフェノール化合物(I)の混合は、前述した金属の化合物をヘンシェルミキサーやV型ブレンダー等の混練機を用いてドライブレンドして行ってもよい。
このようにして、本発明(イ)の有機材料用酸化防止剤が得られる。
(1)ポリエチレン(高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等)、(2)ポリプロピレン(プロピレン−エチレンのランダム又はブロック共重合体等)、(3)メチルペンテン系有機材料、(4)環状ポリオレフィン、(5)EEA(エチレン/アクリル酸エチル共重合)樹脂、(6)エチレン/酢酸ビニル共重合樹脂、(7)ポリスチレン類[ポリスチレン、ポリ(p−メチルスチレン)、ポリ(α−メチルスチレン)等]、(8)AS(アクリロニトリル/スチレン共重合)樹脂、(9)ABS(アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合)樹脂、(10)AAS(特殊アクリルゴム/アクリロニトリル/スチレン共重合)樹脂、(11)ACS(アクリロニトリル/塩素化ポリエチレン/スチレン共重合)樹脂、(12)塩素化ポリエチレン、ポリクロロプレンや塩素化ゴム、(13)ポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデン、(14)メタクリル樹脂、(15)エチレン/ビニルアルコール共重合樹脂、(16)フッ素樹脂、(17)ポリアセタール、(18)グラフト化ポリフェニレンエーテル樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂、(19)ポリウレタン(弾性糸、発泡体等を含む)、(20)ポリアミド、(21)ポリエステル樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等)、
本発明(イ)の有機材料用酸化防止剤を有機材料c)に配合する際は、安定剤、顔料や充填剤等を有機材料へ配合するときに一般的に採用されている装置や方法を採用することができる。例えば、本発明(イ)の有機材料用酸化防止剤を各種有機材料の製造工程で添加する場合は、反応停止剤により重合を終了させた後に添加してもよく、重合溶媒に溶解させて添加してもよく、加熱溶融させて添加してもよい。また、例えば、本発明(イ)の有機材料用酸化防止剤を有機材料c)の溶融混練工程で添加する際は、本発明(イ)の有機材料用酸化防止剤の単独、又は有機材料用酸化防止剤(イ)と他の添加剤の混合物を有機材料に直接ドライブレンドしてもよい。さらに、本発明(イ)の有機材料用酸化防止剤の単独、又は有機材料用酸化防止剤(イ)と他の添加剤との混合物を加熱溶融して有機材料c)に加えてもよく、本発明(イ)の有機材料用酸化防止剤の単独、又は有機材料用酸化防止剤(イ)と他の添加剤との混合物を液状媒体に溶解又は懸濁させて有機材料c)に加えてもよい。
ジラウリル 3,3’−チオジプロピオネート、トリデシル 3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル 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、ラウリル ステアリル 3,3’−チオジプロピオネート、ネオペンタンテトライルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)等。
トリフェニルホスファイト、トリス(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、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリル ペンタエリスリトール ジホスファイト、ジイソデシル ペンタエリスリトール ジホスファイト、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、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−6−メチルフェニル)ペンタエリスリトール ジホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトール ジホスファイト、ビス(2,4,6−トリ−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、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ジフェニレンジホスホナイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル) 2−エチルヘキシル ホスファイト、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル) フルオロ ホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−6−メチルフェニル) エチル ホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−6−メチルフェニル) メチル ホスファイト、2−(2,4,6−トリ−t−ブチルフェニル)−5−エチル−5−ブチル−1,3,2−オキサホスホリナン、2,2’,2''−ニトリロ[トリエチル−トリス(3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチル−1,1’−ビフェニル−2,2’−ジイル) ホスファイト、及び、これらの混合物等。
(1)サリシレート誘導体の例
フェニル サリシレート、4−t−ブチルフェニル サリシレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル 3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、4−t−オクチルフェニル サリシレート、ビス(4−t−ブチルベンゾイル)レゾルシノール、ベンゾイルレゾルシノール、ヘシサデシル 3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、オクタデシル 3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、2−メチル−4,6−ジ−t−ブチルフェニル 3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、及び、これらの混合物等。
(2)2−ヒドロキシベンゾフェノン誘導体の例
2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、ビス(5−ベンゾイル−4−ヒドロキシ−2−メトキシフェニル)メタン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、及び、これらの混合物等。
2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−t−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5’−t−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3’−s−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクチルオキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−t−アミル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[(3’−t−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−5’−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、
2−[3’−t−ブチル−5’−[2−(2−エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]−2’−ヒドロキシフェニル]−5−クロロベンゾトリアゾール、2−[3’−t−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル]−5−クロロベンゾトリアゾール、2−[3’−t−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−[3’−t−ブチル−2’−ヒドロキシ−5−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−[3’−t−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−[2−(2−エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]フェニル]ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5−メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3’−ドデシル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾールと2−[3’−t−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−イソオクチルオキシカルボニルエチル)フェニル]ベンゾトリアゾールの混合物、2,2’−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2,2’−メチレンビス[4−t−ブチル−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、ポリ(3〜11)(エチレングリコール)と2−[3’−t−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル]ベンゾトリアゾールとの縮合物、ポリ(3〜11)(エチレングリコール)とメチル3−[3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネートとの縮合物、2−エチルヘキシル 3−[3−t−ブチル−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネート、オクチル 3−[3−t−ブチル−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネート、メチル 3−[3−t−ブチル−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネート、3−[3−t−ブチル−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオン酸、及びこれらの混合物等。
(1)アミン系光安定剤の例
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(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル) スクシネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル) セバケート、ビス(N−オクトキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル) セバケート、ビス(N−ベンジルオキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル) セバケート、ビス(N−シクロヘキシルオキシ−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−ピペリジル) 2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−ブチルマロネート、ビス(1−アクロイル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル) 2,2−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル デカンジオエート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル メタクリレート、4−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−1−[2−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル] −2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2−メチル−2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)プロピオンアミド、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル) 1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル) 1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノール及び1−トリデカノールとの混合エステル化物、
エチル α−シアノ−β,β−ジフェニルアクリレート、イソオクチル α−シアノ−β,β−ジフェニルアクリレート、メチル α−カルボメトキシシンナメート、メチル α−シアノ−β−メチル−p−メトキシシンナメート、ブチル α−シアノ−β−メチル−p−メトキシシンナメート、メチル α−カルボメトキシ−p−メトキシシンナメート、N−(β−カルボメトキシ−β−シアノビニル)−2−メチルインドリン、及び、それらの混合物等。
4,4’−ジオクチルオキシオキサニリド、2,2’−ジエトキシオキサニリド、2,2’−ジオクチルオキシ−5,5’−ジ−t−ブチルアニリド、2,2’−ジドデシルオキシ−5,5’−ジ−t−ブチルアニリド、2−エトキシ−2’−エチルオキサニリド、N,N’−ビス(3−ジメチルアミノプロピル)オキサミド、2−エトキシ−5−t−ブチル−2’−エトキシアニリド、2−エトキシ−5,4’−ジ−t−ブチル−2’−エチルオキサニリド、及び、それらの混合物等。
(4)2−(2−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン系光安定剤の例
2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2,4−ジヒドロキシフェニル−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−プロピルオキシフェニル)−6−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−ブチルオキシプロポキシ)フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−オクチルオキシプロポキシ)フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、及び、それらの混合物等。
ヒンダードフェノール化合物(I)の100重量部と、水酸化リチウムの1水和物0.484重量部とを、ワンダーブレンダーを用いて混練した。混練後に得られた粉体(A1)の0.975重量部とヒンダードフェノール化合物(I)の50重量部とを、ワンダーブレンダーを用いて混練して水酸化リチウムを含有する有機材料用酸化防止剤の粉体(B1)を得た。得られた粉体(B1)中のLi含量をICP発光分光法で分析したところ、11ppmであった。
製造例1で得た粉体(A1)の0.521重量部とヒンダードフェノール化合物(I)の50重量部とを、ワンダーブレンダーを用いて混練して水酸化リチウムを含有する有機材料用酸化防止剤の粉体(B2)を得た。得られた粉体(B2)中のLi含量をICP発光分光法で分析したところ、3ppmであった。
製造例1で得た粉体(A1)の0.130重量部とヒンダードフェノール化合物(I)の50重量部とを、ワンダーブレンダーを用いて混練して水酸化リチウムを含有する有機材料用酸化防止剤の粉体(B3)を得た。得られた粉体(B3)中のLi含量をICP発光分光法で分析したところ、検出限界未満(<0.5ppm)であった。
製造例1の水酸化リチウムの1水和物を表1に示す金属化合物とした以外は、製造例1と同様な操作を行った。得られた有機材料用酸化防止剤の各粉体[B4〜B9]中の金属含量をそれぞれICP発光分光法で分析した(表2及び表3を参照)。
ポリプロピレンの100重量部に製造例1で得た有機材料用酸化防止剤の粉体(B1)の0.1重量部を加え、30mmφの一軸押出機を用いて230℃で溶融混練して、ポリプロピレン樹脂組成物のペレットを得た。このペレットを、射出成型機を用いて240℃で成型し、1mm厚のシートを得た。得られたシートを1950ppmのNOxガスに2日間曝露し、曝露前後のシートのYI値をそれぞれ測定し、その差(ΔYI)を表2に示した。ΔYIが小さい程耐黄変性に優れることを意味する。
製造例1で得た有機材料用酸化防止剤の粉体(B1)を表2に示すもの[(B4)及び(B8)]に変えた以外は、参考例1と同様な操作を行ってシートを得た。
次に実施例1と同様にΔYI値を求めた(表2参照)。
製造例1で得た有機材料用酸化防止剤の粉体(B1)を表3に示すものに変えた以外は、参考例1と同様な操作を行ってシートを得た。次に参考例1と同様にΔYI値を求めた(表3参照)。
Claims (4)
- b)の含有量が、ICP発光分光法により分析される金属換算で、a)及びb)の合計重量に対して2ppm以上15ppm以下である請求項1記載の有機材料用酸化防止剤。
- 有機材料が、ポリオレフィンである請求項1又は2記載の有機材料用酸化防止剤。
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