JPH03265638A - 安定化されたポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

安定化されたポリプロピレン樹脂組成物

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JPH03265638A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、α−オレフィン系共重合体ゴムおよび無機充
填剤を含有するポリプロピレン樹脂の安定化組成物に関
する。さらに詳しくは、熱および酸化のみならず、光に
対しても極めて優れた安定性を有するポリプロピレン樹
脂組成物に関するものである。
〈従来の技術〉 ポリプロピレン樹脂は、優れた物理的、化学的および電
気的性質を有しているので、繊維、成形品、シート、フ
ィルムなどの材料として有用なものであるが、さらにポ
リプロピレン成形物の耐衝撃性、剛性度、熱変形温度あ
るいは寸法安定性などを改善するために、α−オレフィ
ン系共重合体ゴムや無機充填剤を配合する処方が広く採
用されている。
このようなα−オレフィン系共重合体ゴムや無機充填剤
を含有するポリプロピレン樹脂は、自動車部品、電気製
品の部品などに使用される場合が多いが、使用時の熱、
酸素および光の作用により劣化し、その機械的物性が著
しく低下することはよく知られている。
かかる問題を解決する目的で、従来より各種の安定剤が
使用されている。例えば、熱および酸化による劣化を防
止する目的で、 2.6−ジーt−ブチル−4−メチルフェノール、 1.3.5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒ
ドロキシベンジル) インシアヌレート、 テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシフェニル)プロピオニルオキシメチルコメタン 等をはじめとする各種のフェノール系化合物を用いるこ
とが知られている。また、これらフェノール系化合物に
よる酸化防止性能をさらに向上させる目的で、これらフ
ェノール系化合物とともに例えば、 ジラウリル チオジプロピオネート、 ペンタエリスリトール テトラキス(3−ドデシルチオ
プロピオネート) 等のイオウ系化合物を併用することも知られている。一
方、光による劣化を防止する目的で、種々の耐光剤、例
えばベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化
合物、ニッケルキレート系化合物、ヒンダードアミン系
化合物等を、単独でまたは組み合わせて使用することが
知られている。
さらには、これら公知の安定剤を併用する提案も数多く
なされている。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来提案されているポリプロピレン樹脂
組成物においては、熱および酸化に対してのみならず光
に対しても同時に十分な安定性を有するものとはいいが
たく、これら熱、酸化および光に対して優れた性能を有
する安定剤処方の開発が強く望まれていた。
く課題を解決するための手段〉 本発明者らは、これらの点に解決を与えるべ(鋭意研究
を行った結果、特定のヒンダードフェノール系化合物、
特定の高分子量タイプのヒンダードピペリジン系化合物
、特定の低分子量タイプのヒンダードピペリジン系化合
物、特定のベンゾエート系化合物、特定のリン系化合物
、および特定のアマイド化合物を併用した場合には、非
常に優れた性能をもたらすことを見出し、本発明を完成
するに至った。またこれらの化合物に加え、特定のイオ
ウ系化合物を特定量併用することにより、さらに優れた
性能が得られることを併せて見出した。
すなわち本発明は、α−オレフィン系共重合体ゴム5〜
40重量%および無機充填剤5〜40重量%を含むポリ
プロピレン樹脂100重量部ニ対して、 (A)分子量500以上のヒンダードフェノール系化合
物0.01〜1重量部、 (B)  次式(B−1)〜(B−3) から選ばれる
繰返し単位を有するヒンダードピペリジン系化合物0.
01〜1重量部、 (式中、nは2〜20である) (式中、nは2〜20である〉 (式中、nは2〜20である) (Cン 次式(C−1)および(C−2) から選ばれ
るヒンダードピペリジン系化合物0,01〜1重量部、
(式中、R1は水素原子または炭素数1〜3のアルキル
基を表す) (式中、R3はt−ブチル基またはt−アミル基を表す
) (E) 次式(ε−1)〜(ε−5)から選ばれるリン
系化合物0.01〜1重量部、 (E−1) (式中、R3は水素原子または炭素数1〜3のアルキル
基を表すン (0)次式(D−1)で示されるベンゾエート系化合物
0、01〜1重量部、 ならびに、 (F) 次式(F−1)で示されるアマイド化合物0.
01〜1重量部 (式中、R5は炭素数4〜20のアルキル基を表す) (式中、R1は炭素数5〜21のアルキル基またはアル
ケニル基を表し、mは1〜6の整数を表す) を含有せしめてなるポリプロピレン樹脂組成物を提供す
るものである。
また本発明は、前記(A)、(B)、(C)、(D)、
(E)および(F)  の各成分に加えてさらに、(G
)  次式(G−1) bよび(G−2)  から選ば
れるイオウ系化合物0.2重量部以下 (式中、R6は炭素数4〜20のアルキル基を表す〉 を含有せしめてなるポリプロピレン樹脂組成物をも提供
する。
本発明の組成物においてペースとなるポリプロピレンは
、プロピレンの単独重合体のほか、プロピレンを主体と
してエチレン成分を含む共重合体、例えばプロピレン−
エチレンブロック共重合体、プロピレンとエチレン−プ
ロピレンゴムとのブロック共重合体などであってもよい
。これらのなかでも後者、特にエチレン成分を含むブロ
ック共重合体が好ましく用いられる。エチレン成分を含
む共重合体を用いる場合、エチレン成分は、共重合体の
重量を基準として通常20重量%以下の範囲で含まれる
。本発明で対象とするポリプロピレン樹脂は、このよう
なポリプロピレンにさらにα−オレフィン系共重合体ゴ
ムおよび無機充填・剤を含有するものである。
ここでいうα−オレフィン系共重合体ゴムとは、2種以
上のα−オレフィンを共重合させて得られるゴム状高分
子であり、共重合成分となるα−オレフィンは、例えば
炭素数2〜12のものである。
α−オレフィン系共重合体ゴムのなかでも好ましいもの
は、エチレンと他のα−オレフィンとの共重合体ゴムで
ある。エチレンの共重合相手となるα−オレフィンは、
例えば炭素数3〜12のものであり、具体的にはプロピ
レン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−
メチル−1−ペンテン、1−オクテン、およびそれらの
混合物などが例示されるが、なかでもプロピレンまたは
1−ブテンが好ましい。エチレンと他のα−オレフィン
との共重合体ゴムを用いる場合、その共重合体ゴム中の
エチレン含量は45〜95重量%程度の範囲が好ましく
、より好ましくは50〜80重量%程度の範囲から選ば
れる。また本発明の対象となるα−オレフィン系共重合
体ゴムには、第三成分として非共役二重結合を有する直
鎖状または環状単量体、例えば5−エチリデン−2−ノ
ルボルネン、ジシクロペンタジェンなどを共重合させた
ものも包含される。
α−オレフィン系共重合体ゴムのポリプロピレン樹脂に
対する配合割合は、5〜40重量%であり、好ましくは
5〜30重量%である。5重量%未満では耐衝撃性が劣
り、40重量%を越えると成形性等に問題が生じる。
本発明で用いる無機充填剤としては、タルク、カーボン
ブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム
、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム
、硫酸バリウム、けい酸カルシウム、けい酸マグネシウ
ム、霊母類、セライト、カオリン、ゼオライト、シリカ
、アスベスト、ガラス繊維、カーボン繊維、チタン酸バ
リウム、チタン酸鉛等が挙げられ、これらはそれぞれ単
独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができ
る。これらの無機充填剤は、平均粒子径20μ以下のも
のが好ましく、より好ましくは5μ以下のものである。
本発明では、特に無機充填剤としてタルクを用いるのが
好ましく、またタルクとともに他の前記したような無機
充填剤を併用するのも有効である。
無機充填剤のポリプロピレン樹脂に対する配合割合は5
〜40重量%、好ましくは5〜30重量%である。5重
量%未満では剛性度が劣り、40重量%を越えると成形
性等に問題が生じる。タルクとタルク以外の無機充填剤
を併用する場合は、目的に応じてタルク以外の無機充填
剤をポリプロピレン樹脂に対して0〜20重量%の量で
用い、無機充填剤の合計量が40重量%を越えない範囲
でさらにタルクを用いるのが好ましい。
以上のようなα−オレフィン系共重合体ゴムおよび無機
充填剤を含むポリプロピレン樹脂に対して、本発明では
、前記した(A〉、(B)、(C)、(D)、(E) 
および(F) の各成分を配合する。
本発明で用いる前記〈^〉のヒンダードフェノール系化
合物は、分子量500以上のものであればよく、特に限
定されるものでないが、例えば次のものを挙げることが
できる。
^−1:3.9−ビスC2−(3−(3−t−ブチル−
4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオ
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 ^−2: テトラキス(’3−(3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシメチ
ルコメタン ^−3:  i、3.5−)リス(4−t−ブチル−3
−ヒドロキシ−2,6−シメチルペンジル〉インシアヌ
レート ^−4:  1.3.5−)リス(3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル〉 インシアヌレート ^−5:  1.3.5−)リスチル−2,4,6−)
リス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジ
ル〉ベンゼン ^−6:)’Jエチレングリコール ビスC3−(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〕 ^−7: 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 ^−8: ビス〔2−t−ブチル−4−メチル−6−(
3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシベンジル
)フェニル〕 テレフタレート^−9:  1,1.3
−)リス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチ
ルフェニル)ブタンこれらのヒンダードフェノール系化
合物ならいずれも本発明に適用できるが、なかでも^−
1ないし^−4の化合物を使用する場合の効果が特に顕
著であり、さらに好ましくは^−1である。
本発明で用いる前記(B)群のヒンダードピペリジン系
化合物のうち、式(B−1) で示される化合物は、例
えば特公平1−12753号公報に記載されるものであ
り、式(B−2)  で示される化合物は、例えば特公
昭57−42087号公報に記載されるものであり、ま
た式(B−3)  で示される化合物は、例えば特公昭
58−19694号公報に記載されるものである。これ
らのなかでも、式(B−1)  で示される化合物およ
び式(B−2)  で示される化合物が好ましい。
本発明で用いる(C)群のヒンダードピペリジン系化合
物は、前記式(C−1)または(C−2)  で示され
る。式(C−1>  におけるRIは、水素原子または
炭素数1〜3のアルキル基であるが、光劣化防止効果の
点で水素原子またはメチル基が好ましい。また式(C−
2)  におけるR2は、水素原子または炭素数1〜3
のアルキル基であるが、光劣化防止効果の点で、やはり
水素原子またはメチル基が好ましい。
本発明で用いる(D)群のベンゾエート系化合物は、前
記式([1−1)  で示される。式(D−1)  に
おけるRoは、t−ブチル基またはt−アミル基である
が、光劣化防止効果の点でt−ブチル基が好ましい。
本発明で用いる(E)群のリン系化合物は、前記式(E
−1)〜(E−5>  で示されるものから選ばれ、そ
れぞれ化学名で表すと次のようになる。
E−1:  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E−2:  )
リス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル〉ホスファイト E−3:  ビス(2,6−ジー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 E−4:  ジステアリル ペンタエリスリトール ジ
ホスファイト ト5:  テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニ
ル)4.4’−ビフェニレン ジホスファイト これら、(E)群のリン系化合物のなかでも、好ましい
ものはε−1およびε−2である。
本発明で用いる(F)群のアマイド化合物は、前記式(
F−1)で示される。式(F−1)におけるR4は、炭
素数5〜21のアルキル基またはアルケニル基であるが
、好ましくはアルキル基であり、なかでも炭素数11−
18のアルキル基がより好ましい。
また式(F−1)におけるmは1〜6の整数である。
(F) 群のアマイド化合物の具体例としては、メチレ
ンビスステアリルアマイド、エチレンビスステアリルア
マイド、エチレンビスオレイルアマイド、ヘキサメチレ
ンビスステアリルアマイドなどが挙げられる。
本発明においては、以上のような(A)、(13)、(
[’)、(D)、(ε)および(F) の各化合物を必
須成分とする。各成分の使用量は、前記α−オレフィン
系共重合体ゴムおよび無機充填剤を含むポリプロピレン
樹脂100重量部に対して、(A)のヒンダードフェノ
ール系化合物が0.01〜1重量部、好ましくは0.0
2〜0.5重量部であり、(B)のヒンダードピペリジ
ン系化合物が0.01〜1重量部、好ましくは0.1〜
0.5重量部であり、(C)のヒンダードピペリジン系
化合物が0.01〜1重量部、好ましくは0.1〜0.
5重量部であり、(D)のベンシェード系化合物が0.
01〜1重量部、好ましくは0.1〜0.5重量部であ
り、(E)のリン系化合物が0.01〜1重量部、好ま
しくは0.02〜0.5重1部であり、(F)のアマイ
ド化合物が0.01〜1重量部、好ましくは0.02〜
0.5重量部である。
これら(A)、(B)、(C)、(D)、(E)および
(F)  の各化合物は、いずれも配合量が0.01重
量部未満の場合には目的とする効果が十分に得雛<、ま
た1重量部を越えて配合してもそれに見合うだけの効果
が得られず、経済的にも不利となる。
また本発明では、これら(A)、(B)、(C)、(D
)、(E) および(F)  の各化合物に加えて、さ
らに(G)群のイオウ系化合物を併用することにより、
熱、酸化および光に対する安定性、特に熱および酸化に
対する安定性を一層向上させることができる。
(G) 群のイオウ系化合物は、前記式(G−1)また
は(G−2>  で示される。式(G−1)  におけ
るR5は、炭素数4〜20のアルキル基であり、なかで
も炭素数12〜18のアルキル基が好ましい。また式(
G−2)におけるR6は、炭素数4〜20のアルキル基
であり、なかでも炭素数6〜18のアルキル基が好まし
い。これら(G)群のイオウ系化合物のなかでは、式(
G−2)  で示される化合物、とりわけR6が炭素数
6〜18のアルキル基であるものが好ましい。
従来一般に、ヒンダードアミン系光安定剤とイオウ系酸
化防止剤とは拮抗作用があるといわれており、両者の併
用は好ましくないとされていたが、本発明では、イオウ
系化合物が少量であれば、むしろ効果を向上させること
が明らかになった。すなわち、本発明において(G)の
イオウ系化合物を併用する場合、その使用量は、前記α
−オレフィン系共重合体ゴムおよび無機充填剤を含むポ
リプロピレン樹脂100重量部に対して、0.2重量部
以下であり、それを越えて配合すると、本発明の目的の
うち、特に光に対する安定性を低下させるので好ましく
ない。またイオウ系化合物併用の効果を有効に発揮させ
るためには、0.005重量部以上使用するのが好まし
い。より好ましい配合量は、ポリプロピレン樹脂100
重量部あたり、(G)のイオウ系化合物が0.01〜0
.1重量部の範囲である。
また本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、その特性を
損なわない限り、他の添加剤、例えば酸化防止剤、光安
定剤、金属不活性化剤、金属石ケン類、造核剤、滑剤、
帯電防止剤、難燃剤および顔料などを併用してもよい。
本発明で用いるα−オレフィン系共重合体ゴム、無機充
填剤、前記く^)、(B)、(C)、(D)、(E)お
よび(F)  の各成分、任意成分(G)、さらには必
要に応じて使用される他の添加剤をポリプロピレンに配
合する方法としては、均質な組成物を得るのに適したあ
らゆる方法をとることができる。すなわち、これらの原
料を同時に配合しても、また個々に複数工程で配合して
もよく、さらにはこれらの原料の一部または全部をマス
ターバッチとして混合してもよい。これらの原料は、通
常の方法により混練することができ、例えばロール、バ
ンバリーミキサ−−軸押出機、二軸押出機などを用いて
混練すればよい。
〈実施例) 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれ
らによって限定されるものではない。
実施例1 未安定化プロピレンーエチレンブロックコボリマー(エ
チレン含量7.3重量%〉を用い、これに第1表に示す
各成分を配合してヘンシェルミキサーで混合し、さらに
30閣φの二軸押出機で混練し、ペレット化した。得ら
れたベレットを5.5オンス射出成形機で底形し、60
X40X1mmの試験片を作成して、耐候試験の試験片
とした。
耐候試験は、サンシャインウェザ−メーター(以下SW
OMと略す)を用い、ブラックノくネル温度83℃、水
スプレー周期18分/120分の条件で光照射し、試験
片の表面に亀裂が発生するまでの時間を測定することに
よって行った。結果は、亀裂ライフとして第1表に示し
た。
また一方、40x40x1mの試験片を作成し、150
℃のギヤーオーブン中で試験片面積の30%が脆化する
までの時間を測定することにより、熱および酸化安定性
を評価した。結果は、脆化ライフとして第1表に示した
なおこの例では、α−オレフィン系共重合体ゴムとして
、エチレン含量75重量のエチレン−プロピレン共重合
体ゴムを用いた。
第1表において、α−オレフィン系共重合体ゴムおよび
無機充填剤の重量%は、ベースのコポリマー、α−オレ
フィン系共重合体ゴムおよび無機充填剤の合計量に対す
る割合で示しており、その他の供試添加剤の量は、ベー
スのコポリマー、α−オレフィン系共重合体ゴムおよび
無機充填剤の合計100重量部に対する重量割合で示し
ている。
また第1表における供試添加剤の記号のうち、^−1な
いし^−9、B−1ないしB−3およびE−1ないしト
5は、それぞれ本発明で用いる添加剤として先に記載し
た化合物である。これらのうち、8−1、B−2および
B−3は、繰返し数nがそれぞれ約2〜10程度の混合
物である。その他の供試添加剤の記号は、それぞれ次の
化合物を意味する。
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 ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル
〉 セバケート 2.4−ジ−t−ブチルフェニル 3.5− ’; −
t −−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート F−1:  エチレンビスステアリルアマイドシミリス
チル チオジプロピオネート G−2:  ペンタエリスリトール テトラキス(3−
ドデシルチオプロピオネート) G−1: C−1: C−2: D−1= また第1表中の矢印(ト)は、その左の欄の化合物と同
じ化合物を用いたことを意味する。
(発明の効果〉 本発明によれば、α−オレフィン系共重合体ゴムおよび
無機充填剤を含むポリプロピレン樹脂に特定のヒンダー
ドフェノール系化合物、特定の高分子1タイプのヒンダ
ードピペリジン系化合物、特定の低分子量タイプのヒン
ダードピペリジン系化合物、特定のベンゾエート系化合
物、特定のリン系化合物および特定のアマイド化合物を
配合することにより、あるいはさらに特定のイオウ系化
合物を配合することにより、熱、酸化および光に対して
高い安定性を有するポリプロピレン樹脂組成物が提供さ
れる。したがってこのポリプロピレン樹脂組成物は、自
動車部品や電気製品の部品など、使用時に熱、酸素およ
び光にさらされる部品の材料として、特に有用である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)α−オレフィン系共重合体ゴム5〜40重量%お
    よび無機充填剤5〜40重量%を含むポリプロピレン樹
    脂100重量部に対して、 (A)分子量500以上のヒンダードフェノール系化合
    物0.01〜1重量部、 (B)次式(B−1)〜(B−3)から選ばれる繰返し
    単位を有するヒンダードピペリジン系化合物 0.01〜1重量部、 ▲数式、化学式、表等があります▼(B−1) (式中、nは2〜20である) ▲数式、化学式、表等があります▼(B−2) (式中、nは2〜20である) ▲数式、化学式、表等があります▼(B−3) (式中、nは2〜20である) (C)次式(C−1)および(C−2)から選ばれるヒ
    ンダードピペリジン系化合物0.01〜1重量部、▲数
    式、化学式、表等があります▼(C−1) (式中、R_1は水素原子または炭素数1〜3のアルキ
    ル基を表す) ▲数式、化学式、表等があります▼(C−2) (式中、R_2は水素原子または炭素数1〜3のアルキ
    ル基を表す) (D)次式(D−1)で示されるベンゾエート系化合物
    0.01〜1重量部、 ▲数式、化学式、表等があります▼(D−1) (式中、R_3はt−ブチル基またはt−アミル基を表
    す) (B)次式(E−1)〜(E−5)から選ばれるリン系
    化合物0.01〜1重量部、 ▲数式、化学式、表等があります▼(E−1) ▲数式、化学式、表等があります▼(E−2) ▲数式、化学式、表等があります▼(E−3) ▲数式、化学式、表等があります▼(E−4) ▲数式、化学式、表等があります▼(E−5) ならびに、 (F)次式(F−1)で示されるアマイド化合物0.0
    1〜1重量部 ▲数式、化学式、表等があります▼(F−1) (式中、R_4は炭素数5〜21のアルキル基またはア
    ルケニル基を表し、mは1〜6の 整数を表す) を含有せしめてなることを特徴とするポリプロピレン樹
    脂組成物。
  2. (2)さらに、次式(G−1)および(G−2)から選
    ばれるイオウ系化合物0.2重量部以下 ▲数式、化学式、表等があります▼(G−1) (式中、R_5は炭素数4〜20のアルキル基を表す) ▲数式、化学式、表等があります▼(G−2) (式中、R_6は炭素数4〜20のアルキル基を表す) を含有せしめてなることを特徴とする請求項1記載のポ
    リプロピレン樹脂組成物。
  3. (3)分子量500以上のヒンダードフェノール系化合
    物が、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)プロピオニルオキ
    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〕ウンデカンである請求項
    1または2記載のポリプロピレン樹脂組成物。
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