2023 年度研究成果報告書

ヒンダードアミン系光安定剤（HALS）の覚醒反応の機構解明と制御

研究課題

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研究課題/領域番号	21K05198
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分35020:高分子材料関連
研究機関	広島大学
研究代表者	駒口健治広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (80291483)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	ヒンダードアミン系光安定剤 / 光酸化反応 / Denisovサイクル / ニトロキシドラジカル / 電子スピン共鳴法
研究成果の概要	分子内に2,2,6,6-テトラメチルピペリジル基を有する光安定剤（HALS）について、有機溶液の光酸化により生成するニトロキシドラジカルを電子スピン共鳴法を用いて詳しく調べた。ピペリジル基のNに導入された置換基の種類（－H、－CH3、－O(CH2)7CH3）によってニトロキシドラジカルの生成速度は大きく異なることがわかった。溶媒にn-ヘキサンを用いたとき、ニトロキシドラジカルの生成と光分解が一次反応則に従って同時に進行すると仮定して、速度論的解析を行った結果、本実験条件下において，速度定数の相対値として、－CH3：－H：－O(CH2)7CH3 ＝1 : 6 : 22と評価することができた。
自由記述の分野	化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ヒンダードアミン系光安定剤（HALS）は、家電製品や自動車などに広く使われる高分子材料の耐候劣化を抑制するための添加剤である。本研究では、HALS分子が光安定剤としての機能を発現するニトロキシドラジカルの生成反応（光酸化反応）を詳しく調べた。ラジカルを選択的に高感度で検出することができる電子スピン共鳴法を用いて得られた結果は、不明な点が多いHALSの動作機構に関する新しい知見となる。さらに、実際の使用では経験的に決められていることが多いHALS添加量や分子構造などに関する実験的根拠が得られ、高効率で長寿命の次世代HALSの分子設計や開発に役立つと期待される。