JP2002220535A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
熱可塑性樹脂組成物Info
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Abstract
いても耐候性の低下が起こらず、優れた強度及び耐候性
を示す成形品の製造材料である熱可塑性樹脂組成物を提
供すること。 【解決手段】 (A)熱可塑性樹脂,(B)水に溶解し
て酸性を示す顔料,(C)耐候剤及び(D)アルカリ性
物質からなり、(B)成分と(D)成分の重量比(D/
B)が0.2〜5である熱可塑性樹脂組成物である。
Description
物に関し、詳しくは耐候性が改善された熱可塑性樹脂成
形品の製造原料として有用な熱可塑性樹脂組成物に関す
る。
例えば、安定剤、顔料などを添加した熱可塑性樹脂組成
物は、 各種成形品の材料として様々な用途に供されてい
る。 このうち、 屋外等で使用し, 高強度を必要とする樹
脂成形品については、一般にガラス繊維等の無機フィラ
ー、光安定剤などに代表される耐候剤及び顔料を樹脂に
添加することが行われている。 例えば、機械的強度を高めるために、 ガラス繊維がペレ
ットの長手方向と並行に配列したペレット及び耐候剤を
用い、 混練中にガラス繊維が折れ難くなるように、硬度
の低い硫化亜鉛などを顔料として併用することが提案さ
れ (特開平8−104774号他)、実際、様々ガラス
繊維強化樹脂の着色、 調色に使用されている。 こうした
技術は、 確かに繊維破断をある程度防止することがで
き、 有効な技術ではあるものの、硫化亜鉛や臭化亜鉛等
を配合した樹脂組成物は耐候剤の効果が殆ど発揮され
ず、 場合によっては一般の樹脂に比較して多量の耐候剤
を添加する必要があり、 その場合でも未だ満足な耐候性
能を付与することは困難なこともあった。それ故に、 屋
外等への長期使用に関しては、 劣化が激しく、 外観低下
や強度低下が著しいなどの大きな課題を抱えていた。
て酸性水溶液となる顔料を含んでいても耐候性の低下が
起こらず、優れた強度及び耐候性を示す成形品の製造材
料である熱可塑性樹脂組成物を提供することを目的とす
る。
の結果、前述の問題は、硫化亜鉛や臭化亜鉛等が水分に
溶け出して酸性を呈し、これが耐候性付与のために用い
ている光安定剤を分解するためと考えた。そして、アル
カリ性物質を配合しておけば、水に溶解して酸性水溶液
となる顔料を含んでいても耐候剤の分解が起こらず、高
い耐候性能を長期間にわたって発揮しうることを見出し
た。本発明はこのような知見に基づいて完成したもので
ある。すなわち、本発明は、(A)熱可塑性樹脂,
(B)水に溶解して酸性を示す顔料,(C)耐候剤及び
(D)アルカリ性物質からなり、(B)成分と(D)成
分の重量比(D/B)が0.2〜5であることを特徴と
する熱可塑性樹脂組成物を提供するものである。
前記のように、(A)熱可塑性樹脂,(B)水に溶解し
て酸性を示す顔料,(C)耐候剤及び(D)アルカリ性
物質からなるものである。ここで(A)成分の熱可塑性
樹脂としては、特に制限はなく、各種の熱可塑性樹脂を
用いることができ、例えば、ポリオレフィン(ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリブテンなど)、ポリアミ
ド、スチレン−無水マレイン酸共重合樹脂(SMA),
アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂(AS),アク
リロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(AB
S),アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合樹
脂(AES)等のスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート(PET),ポリブチレンテレフタレート(P
BT)等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェ
ニレンスルフィド(PPS)、ポリアセタール、ポリメ
チルペンテン、ポリフェニレンオキシド(PPO)など
が挙げられる。
〜99.87重量%である。(A)成分が38重量%未
満では、成形性が悪くなるとともに、成形品の外観が悪
化する。また、99.87重量%を越えると、耐候性が
悪化したり着色ムラ等が成形品の外観も悪化する。
としては、水に溶解して酸性を示す顔料であれば任意の
ものを用いることができ、水への溶解量についても特に
制限はない。本発明において「水に溶解」とは微量でも
溶ければよく、むしろあまり水に溶解しやすいと実用的
でない。好ましくは18℃の水100mlに対する溶解
度が0.100mg以上、特に好ましくは0.300m
g〜3.000mgである。具体的には、硫化亜鉛,臭
化亜鉛などが挙げられ、特に硫化亜鉛が好ましい。ま
た、本発明に用いる顔料は、モース硬度が4以下である
のが好ましい。モース硬度が4を越えると、繊維状又は
ウィスカー状無機フィラーの繊維長が短くなり、充填効
果が小さくなる恐れがあり、好ましくない。(B)成分
の配合量は、(A)〜(D)成分を100重量%とし
て、0.1〜10重量%,好ましくは0.3〜5重量%
である。この配合量が0.1重量%未満であると、着色
不充分で顔料を入れた意味がなく、また、色ムラ等の原
因となり、10重量%を越えると、不経済なうえ、樹脂
組成物の物性低下等の原因となる。
して使用しうる耐候剤については、特に制限はないが、
ヒンダードアミン系光安定剤を含むものが好ましい。光
安定剤としては、連鎖開始阻害剤として機能する紫外線
吸収剤(UVA),クエンチャーとラジカル捕捉として
のヒンダードアミン系光安定剤(HALS),さらに両
機能を持つと考えられているベンゾエート系光安定剤が
ある。紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2’−ヒ
ドロキシ−5’−メチルフエニル)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)フエニル〕−ベンゾトリアゾー
ル、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブ
チルフエニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒ
ドロキシ−3’−t−ブチル,5’−メチルフエニル)
−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロ
キシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフエニル)−5−ク
ロロベンゾトリアゾール等のベンドトリアゾール系紫外
線吸収剤、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−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸、
2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、
2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノ
ン、ビス(5−ベンゾイル−4−ヒドロキシ−2−メト
キシフエニル)メタン、2,2’−ジヒドロキシ−4−
メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−
4,4’−ジメトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノ
ン系紫外線吸収剤などが挙げられる。
は、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(N−メチル−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−n−ブチルマロネート、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、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
キシレートとトリデシル−1,2,3,4−ブタンテト
ラカルボキシレートとの混合物などが挙げられる。
とHALSとを併用することによりいっそう高い耐候性
を達成することができる。耐候剤の配合量は、特に制限
はないが、通常は、組成物全体を100重量%として1
00ppm〜2重量%であるのが好ましい。この量が1
00ppm未満では充分な耐候性が得られず、2重量%
を越えると、物性低下等の原因となり、 又、 添加量が増
えたわりには、耐候性が向上しない。
としてアルカリ性物質を含む。アルカリ性物質として
は、アルカリ性を示す物質であればよく、特に制限はな
いが、溶融混練条件下で分解しないものが好ましい。し
たがって、一般にアルカリ性無機物が好ましく、例え
ば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物、具体
的には酸化カルシウム,酸化マグネシウムなどが挙げら
れ、特に酸化マグネシウムが好ましい。後述する(E)
無機フィラーを含む場合は硬度が低いものを用いると、
強度低下を防ぐ点で好ましい。ステアリン酸カルシウム
等のように可塑剤や中和剤として用いられるものも、本
発明のアルカリ性物質として使用可能であるが、上記の
ような無機酸化物と同様の効果を達成するには、配合量
を多くする必要があり、ブリード等の原因となる恐れが
ある。(D)成分の配合量は、(B)成分に対する重量
比(D/B)で0.2〜5、好ましくは0.2〜3であ
る。0.2未満であると、顔料が溶解した酸性水溶液の
中和が充分に進まず、耐候剤の分解を充分に防止するこ
とができない、5を超えると添加量を増やした割には耐
候剤分解防止効果が増大しないうえ、組成物の外観悪化
の原因となる。より好ましくは(D)成分の配合量は、
前述の比を満たし、かつ(B)成分と(C)成分の総和
を100重量部として20重量部超,好ましくは20重
量部を超えて200重量部以下である。この配合量が2
0重量部以下であると、顔料が溶解した酸性水溶液の中
和が充分に進まず、耐候剤の分解を充分に防止すること
ができない。また、200重量部を越えると、添加量を
増やした割には耐候剤分解防止効果が増大しないうえ、
組成物の外観悪化の原因となる。
うな(A)〜(D)成分の他に、(E)成分として無機
フィラーを含んでいてもよい。無機フィラーとしては、
特に制限はないが、ガラス繊維等の繊維状無機フィラー
や酸化亜鉛ウィスカー,チタン酸カリウムウィスカー等
のウィスカー状無機フィラーのように、やや脆いフィラ
ーを使用した場合に、本発明の効果が顕著になり、特に
長繊維長のガラス繊維を用いるとよりいっそう顕著にな
る。繊維状無機フィラーの長繊維長とは、通常、組成物
中で平均繊維長が1〜100mm、好ましくは2〜20
mmであることを意味する。無機フィラーは、組成物全
体の70重量%以下、好ましくは10〜60重量%の範
囲で配合する。70重量%を越えると、外観悪化の原因
となり、さらに、押出成形性,射出成形性が著しく悪化
する。特に繊維状フィラーを用い、射出成形する場合に
は50重量%を越えると、成形困難になる。
うな(A)〜(D)成分及び場合により用いる(E)成
分の他に、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止
剤,離型剤,分散剤などの各種添加剤を含有していても
よい。
法で製造することができ、例えば、(B),(C)及び
(D)成分を含むマスターバッチを調製しておき、これ
を(A)成分と混合してもよい。また、(E)成分を用
いる場合には、これと(A)成分の一部とを溶融混練し
てペレット化しておき、残りの(A)成分と混合しても
よい。本発明の熱可塑性樹脂組成物は、押出成形,射出
成形など、各種の成形法により様々な成形品の製造に使
用することができる。
に説明するが、本発明はこれによって制限されるもので
はない。
ロピレン樹脂(出光ポリプロ J−3000GP 出光
石油化学株式会社製)40重量%と、ペレット(モスト
ロンL 出光石油化学株式会社製)に平行で且つペレッ
ト長さに等しいガラス繊維を60重量%含んだ長さ10
mmのガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂ペレット50
重量%と、第1表に示す組成の各種マスターバッチ10
重量%とを、ドライブレンドして成形材料とした。な
お、第1表に示すマスターバッチは、各成分をドライブ
レンドした後、2FCMで混練してペレットとしたもの
である。前記成形材料と、マスターバッチをドライブレ
ンドして、230℃で射出成形法で試験片を作製し、得
られた試験片を用いて引張試験,曲げ試験,アイゾット
衝撃試験及び耐候性試験を下記の方法で行い、評価結果
を第2表(全てガラス繊維30重量%含むポリプロピレ
ン組成物)に示す。
ものを表す。 チヌビン770:ビス(2,2,6,6−テトラメチル
−4−ピペリジル)セバケート チヌビン327:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社
製、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−ターシ
ャリーブチル−フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾ
ール チヌビン120:2,4−ジ−ターシャリーブチルフェ
ニル−3,5−ジ−ターシャリーブチル−4−ヒドロキ
シベンゾエート イルガノックス1010:チバ・スペシャルティ・ケミ
カルズ社製、〔テトラキス〔メチレン−3(3’,5’
−ジ−ターシャリーブチル−4’−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート〕メタン 引張強度 JIS K7113に準拠して測定した。 曲げ弾性率 JIS K7203に準拠して測定した。 アイゾット衝撃強度 JIS K7110に準拠して測定した。 耐候性試験 QUV試験機による促進曝露を行い、所定時間毎にサン
プルを取り出し、表面の状況を目視及び20倍の顕微鏡
で観察し、下記の基準で評価した。 ◎ マイクロクラックを確認できなかった。 × マイクロクラックを確認できた。
チタンを使用した場合(比較例1)に比して、硫化亜鉛
を使用した場合(比較例2〜5)には、機械的強度に優
れるものの、QUV試験機で評価した耐候性が著しく劣
る。これに対し、アルカリ性物質として酸化マグネシウ
ムを配合した(実施例1〜5)には、機械的特性に優れ
るとともに、耐候性も大幅に向上していることが分か
る。
解して酸性水溶液となる顔料を含んでいても耐候性の低
下が起こらず、優れた機械的強度及び耐候性を示す成形
品を製造することができる。したがって、本発明の熱可
塑性樹脂組成物は、特に屋外で使用される成形品の製造
に有用である。
Claims (7)
- 【請求項1】 (A)熱可塑性樹脂,(B)水に溶解し
て酸性を示す顔料,(C)耐候剤及び(D)アルカリ性
物質からなり、(B)成分と(D)成分の重量比(D/
B)が0.2〜5であることを特徴とする熱可塑性樹脂
組成物。 - 【請求項2】 さらに(E)成分として無機フィラー
を、70重量%以下の量で含む請求項1記載の熱可塑性
樹脂組成物。 - 【請求項3】 (B)成分が、モース硬度4以下の顔料
である請求項1又は2記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項4】 (C)成分が、ヒンダードアミン系光安
定剤を含むものである請求項1〜3のいずれかに記載の
熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項5】 (D)成分が、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属の酸化物である請求項1〜4のいずれかに記
載の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項6】 (E)成分が、ガラス繊維を含む無機フ
ィラーである請求項2記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項7】 (B)成分が硫化亜鉛を含むものであ
り、(D)成分が酸化マグネシウム及び/又は酸化カル
シウムを含むものである請求項1〜6のいずれかに記載
の熱可塑性樹脂組成物。
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JP2001017527A JP4658344B2 (ja) | 2001-01-25 | 2001-01-25 | 熱可塑性樹脂組成物 |
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- 2001-01-25 JP JP2001017527A patent/JP4658344B2/ja not_active Expired - Fee Related
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