JPH06248111A - 紫外光安定性組成物 - Google Patents
紫外光安定性組成物Info
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- JPH06248111A JPH06248111A JP6033238A JP3323894A JPH06248111A JP H06248111 A JPH06248111 A JP H06248111A JP 6033238 A JP6033238 A JP 6033238A JP 3323894 A JP3323894 A JP 3323894A JP H06248111 A JPH06248111 A JP H06248111A
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Abstract
増加させる方法に関するものである。本件方法において
は、高分子材料および、(i)20 ないし40 の範囲の黄
色指数を有する第 1 のアルキレンビス-(テトラブロモ
フタリミド)難燃剤と(ii)2 ないし 15 の範囲の黄色
指数を有する第 2 のアルキレンビス-(テトラブロモフ
タリミド)難燃剤との組合わせを含有する配合体を形成
させる。本発明はまた、本発明記載の方法により製造し
た組成物の関するものでもある。 【効果】 本件難燃化配合体から製造した試験小板の
UV 安定性は、(i)のみを含有する配合体から製造し
た小板の UV 安定性と(ii)のみを含有する配合体か
ら製造した小板の UV安定性との算術平均より大き
い。
Description
合体配合体から製造した物品の紫外光(UV)安定性の
共働的な増加を与える難燃性成分の独特な混和物に関す
るものである。
無色または無色に近い有機物質である UV 安定剤によ
り与えられる。紫外放射線は、重合体材料中にに見いだ
される共有結合の解離エネルギーを超えるのに十分なエ
ネルギーの量子を含有する。UV 安定剤を使用しなけ
れば、UV 放射線を含有する可視光が重合体材料を変
色させ、脆くし;保護被膜をひび割れさせ、粉末を生じ
させ、剥がれさせ;顔料および染料を褪色させる原因と
なり得る。したがって、難燃性配合体の光安定性を増加
させる添加剤が一般的に必要である。本発明の目的に
は、“UV 安定性”の語は配合体、混和物、またはこの
種の配合体もしくは混合物から製造した物品の光安定性
をも表すものとして使用する。
に使用する化合物の類には、UV吸収剤、遮蔽アミン
類、ニッケルキーレート類、遮蔽フェノール類、および
アリールエステル類が含まれる。市販の UV 吸収剤に
は 2-ヒドロキシベンゾフェノン、2-(2'-ヒドロキシフ
ェニル)-ベンゾトリアゾール、ジフェニルアクリル酸エ
ステルおよびオキザルアニリドの誘導体が含まれる。遮
蔽アミン光安定剤(HALS)には、セバシン酸ビス-
(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル、キマスソルブ
(CHIMASSORBR)944、およびチヌビン(TINUVINR)622
が含まれる。ニッケルキーレート、たとえばサイアソル
ブ(CYASORBR)UV 1084、イルガスタブ(IRGASTABR)
2002、およびニッケルジアルキルジチオカルバメート
も、その構造に応じてハイドロパーオキサイドを分解さ
せ、遊離基を捕捉し、UV 放射線を吸収し、光励起発
色団を抑制することにより、重合体物質の光安定化に寄
与する。適当なアリールエステルには一安息香酸レゾル
シノール、サリチル酸フェニル、サリチル酸置換アリー
ル、テレフタル酸ジアリール、およびイソフタル酸ジア
リールが含まれる。
する重合体材料の UV 安定性の十分な増加を提供する
が、必要な UV 安定剤の量を増加させることなく重合
体配合体の UV 安定性を増加させることに対する要求
は引き続き存在する。
-1925 により測定して 20 ないし40 の範囲の黄色指数
(YI)を有する第 1 のアルキレンビス-(テトラブロ
モフタリミド)難燃剤;および (ii)2 ないし 15 の
範囲の黄色指数(YI)値(ASTM D-1925)を有す
る第 2 のアルキレンビス-(テトラブロモフタリミド)
難燃剤の混和物または混合物とを含有する難燃化した配
合体を形成させることにより、高分子配合体から製造し
た物品の UV 安定性を増強し得ることが見いだされ
た。驚くべきことには、得られた難燃化配合体から製造
した試験小板の紫外光安定性は、(i)は含有するが(i
i)は含有しない難燃化配合体から製造した試験小板の
紫外光安定性と(ii)は含有するが(i)は含有しない
難燃化配合体から製造した試験小板の紫外光安定性との
算術平均より大きいことが見いだされた。この UV 安
定性における比例的なもの以上の増加は、(i)と(i
i)とを含有する高分子配合体から製造した試験小板の
YI 値が(i)は含有するが(ii)は含有しない難燃化
配合体から製造した試験小板の YI 値と(ii)は含有
するが(i)は含有しない難燃化配合体から製造した試
験小板の YI 値との算術平均と実質的に同一であるの
で、全く予期し得ないものであった。
た UV 安定性を有する難燃性高分子配合体を提供す
る。本件配合体は:本件難燃化配合体から製造した試験
小板の紫外光安定性が、(i)は含有するが(ii)は含
有しない難燃化配合体から製造した試験小板の紫外光安
定性と(ii)は含有するが(i)は含有しない難燃化配
合体から製造した試験小板の紫外光安定性との算術平均
より大きいことを前提として、(a)高分子材料ならび
に(b)(i)ASTM D-1925 により測定して20 な
いし 40 の範囲の黄色指数(YI)を有する第 1 のア
ルキレンビス-(テトラブロモフタリミド)難燃剤;およ
び(ii)2 ないし 15 の範囲の黄色指数(YI)値(A
STM D-1925)を有する第 2 のアルキレンビス-(テ
トラブロモフタリミド)難燃剤を含有する難燃剤量の難
燃剤の混和物または混合物を含む。
る高分子材料は、セルローズ性の材料であっても重合体
材料であってもよい。例示的な重合体は:架橋した、ま
たは架橋していないオレフィン重合体、たとえばエチレ
ン、プロピレン、およびブチレンの単独重合体;この種
のアルキレン単量体の 2 種または 3 種以上の共重合体
および 1 種または 2 種以上のこの種のアルキレン単量
体と他のいずれかの共重合可能な単量体との共重合体、
たとえばエチレン/プロピレン共重合体、エチレン/ア
クリル酸エチル共重合体、およびエチレン/酢酸ビニル
共重合体;オレフィン性不飽和単量体の重合体、たとえ
ばポリスチレンたとえば高耐衝撃性ポリスチレンおよび
スチレンの共重合体;ポリウレタン;ポリアミド;ポリ
イミド;ポリカーボネート;ポリエーテル;アクリル樹
脂;ポリエステル特にポリ-(エチレンテレフタレート)
およびポリ-(ブチレンテレフタレート);エポキシ樹
脂;アルキル樹脂;フェノール樹脂;弾性体、たとえば
ブタジエン/スチレン共重合体およびブタジエン/アク
リロニトリル共重合体;アクリロニトリル、ブタジエン
およびスチレンの三元共重合体;天然ゴム;ブチルゴ
ム;ならびにポリシロキサンである。本件重合体はまた
種々の重合体の混和物であってもよい。さらに、本件重
合体は適宜に化学的手段により、または照射により架橋
したものであってもよい。特に好ましい高分子材料は、
高耐衝撃性ポリスチレン、およびアクリロニトリル/ブ
チル/スチレン三元共重合体である。
ラブロモフタリミド)のアルキレン基は 2 ないし 6 個
の炭素原子を含有する。市販のアルキレンビス-(テトラ
ブロモフタリミド)には N,N'-1,2-エチレンビス-(3,
4,5,6-テトラブロモフタリミド)が含まれる。したがっ
て、20 ないし 40 の範囲の YI 値を有する第 1 のア
ルキレンビス-(テトラブロモフタリミド)は米国特許第
4,092,345 号に従って製造することもでき、エチル社
(Ethyl Corporation)からセイテックス(SAYTEXR)B
T-93R 難燃剤として商業的に得ることもできる。2 な
いし 15 の範囲の YI 値を有する第 2 のアルキレン
ビス-(テトラブロモフタリミド)は米国特許第 4,125,5
35;4,914,212;4,992,557;または 4,990,626 号に従
って製造することもでき、エチル社からセイテックスR
BT-93R W 難燃剤として商業的に得ることもできる。
常の混和技術または混合技術を使用することができる。
この種の技術には、単スクリュー押出し機もしくは双ス
クリュー押出し機、高強度混合機または連続混合機の使
用が含まれる。
し 99 重量%の高分子材料、好ましくは 80 ないし 99
重量%の高分子材料と、1 ないし 25 重量%の難燃剤の
混和物または混合物、好ましくは 1 ないし 20 重量%
の難燃剤の混和物または混合物を含有するであろう。他
の添加剤たとえば難燃共働剤、酸化防止剤、可塑剤、充
填剤、顔料、UV 安定剤、分散剤、または熔融流動性
改良剤も本件配合体中に使用することができる。
は混合物を形成させ、ついで、これを難燃性付与量で高
分子材料に添加することも、双方の難燃剤を高分子材料
に個々に添加して工程内で難燃化した高分子配合体を形
成させることもできる。したがって、難燃剤(i)およ
び(ii)の導入の順序は本発明にとって決定的なもので
はなく、いかなる順序ででも添加することができる。
し 99 重量%の第 1 の難燃剤および 99 ないし 1 重量
%の第 2 の難燃剤を含有することができる。好ましく
は、本件難燃剤混和物は 50 ないし 85 重量%の第 1
の難燃剤と 50 ないし 15 重量%の第 2 の難燃剤とを
含有し、最も好ましくは約 3:1 の重量比の第 1 の難
燃剤と第 2 の難燃剤とが本件難燃剤混和物または混合
物中に存在する。いかなる難燃化高分子配合体にも上記
の第 1 の難燃剤と第 2 の難燃剤との比率が選択される
にも拘わらず、本件難燃化配合体から製造した試験小板
の UV 安定性が(i)は含有するが(ii)は含有しな
い難燃化配合体から製造した試験小板の UV 安定性と
(ii)は含有するが(i)は含有しない難燃化配合体か
ら製造した試験小板の UV 安定性との算術平均より大
きいことは決定的である。最も好ましい具体例において
は、本件難燃化配合体から製造した試験小板の UV 安
定性は(i)または(ii)のいずれかを含有する難燃化
配合体から製造した試験小板のUV 安定性より大き
い。
業において典型的に使用されるいかなる技術の 1 種ま
たは 2 種以上を用いても測定することができる。この
種の技術には、ASTM D-4459 記載の 100 時間キセ
ノンアーク試験および 300 時間キセノンアーク試験、
または ASTM D-4674 記載のヒューレットパッカー
ド(Hewlett Packard)UV(HPUV)試験が含まれ
る。その試験法が工業界に一般に受容されており、合理
的に再現し得る結果を与えるならば、UV 安定性を測
定するための試験法は、本発明には決定的なものではな
い。
造した試験小板の Y.I.値は、ハンターラブ(Hunter
Lab)カラーケスト型(Model ColorquestR)積分球を用
い、ASTM D-1925 に従って得た。Y.I.値は計算
値、すなわち式中の“a”、“b”および“L”の値が
測定値である Y.I.= 100(0.72a + 1.79b)/Lで
ある。“a”値は正の値の場合には赤色度を、0 の場合
には灰色度を、負の値の場合には緑色度を表す。“b”
値は正の値の場合には黄色度を、0 の場合には灰色を、
負の値の場合には青色度を表す。“L”値は明度を表
し、完全な白色の100 から黒色の 0 まで変化する。
“L”値は工業界において、ある人々により材料の白度
の程度の意味を担うものとして使用されている。粉末難
燃剤およびその混合物の Y.I.値は、一般にはハンタ
ーラブカラーケストR 45°/0°型を用い、 ASTM D
-1925 に従って得られる。この ASTM 法の(A)改
良法のみが、粉末試料を石英製の試料カップに入れ、こ
のカップを紙ノートのパッド上で、カップをこのノート
パッドの約 5 cm 上に上昇させて約 1 分以内に約 100
回軽く叩き、パッドに平坦に叩き落とす。この方法を使
用して再現性の有る結果が得られる。
が、本件明細書中に記載した第 1の難燃剤と第 2 の難
燃剤との混合物を含有する難燃性高分子配合体の UV
安定性を増加させる共働効果が存在すると考えられる。
この共働効果が、(i)と(ii)とを含有する配合体か
ら製造した試験小板の UV 安定性を、(i)は含有す
るが(ii)は含有しない難燃化配合体から製造した試験
小板の UV 安定性と(ii)は含有するが(i)は含有
しない難燃化配合体から製造した試験小板のUV 安定
性との算術平均から期待されるものより大きくする結果
を生む。“算術平均”の語は、個々の配合体、すなわ
ち、第 1 の難燃剤(i)を含有する第 1の配合体
(A)、および第 2 の難燃剤(ii)を含有する第 2 の
配合体(B)から製造した試験小板の実際の UV安定
性の合計から計算した平均値を意味する。したがって、
算術平均は以下の式により計算することができる: UV 安定性(平均値)=(A の UV 安定性)×(難
燃剤混和物中の(i)の重量%)+(B の UV 安定
性)×(難燃剤混和物中の(ii)の重量%) たとえば、難燃剤(i)のみを含有する試験小板は 35
の UV 安定性を有し、(ii)のみを含有する第 2 の試
験小板は 13 の UV 安定性を有するとする。この場合
には、難燃剤の全重量を基準にして 50 重量%の(i)
と 50 重量%の(ii)とを含有する難燃剤混和物から製
造した試験小板の算術平均 UV 安定性は、上式に従っ
て 24 である。
+(0.5 × 13)=24) 本発明の目的には、配合体の UV 安定性は、難燃剤
(i)もしくは(ii)、または(i)と(ii)との双方を
含有する高分子配合体から製造した試験小板をハンター
ラブカラーケストR 積分球に入れる方法により、難燃剤
を含有する試験小板の初期のハンター“L”、“a”お
よび“b”値を測定して得られる ΔE値により示され
る。キセノンアークまたは HPUV 試験において、試
験小板を選択した ASTM 試験法に指定されている規
定の時間光に暴露したのちに、最終的なハンター
“L”、“a”、“b”値を測定し、以下の式により
ΔE を計算する: UV 安定性(ΔE)= √ΔL2 + Δa2 + Δb2 式中: ΔL = L(初期)−L(最終) Δa = a(初期)−a(最終) Δb = b(初期)−b(最終) ΔE の減少は UV 安定性の増加を示し、これがより
望ましい。本発明の利点をさらに説明するために、以下
の実施例を提出する:
示した量の各難燃剤(i)および(ii)を含有する難燃
化した高耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)の 1000 グ
ラムのバッチを製造した。配合体の残余の量は HIP
S である。粉末と HIPS のペレットとを、押出し
に先立ってプラスチックの袋の中で手で混合した。混合
後、配合した樹脂を 175℃、190℃、215℃ および 215
℃ の帯域温度を有するハーケブフラー(Haake Buchle
r)システム 40 双スクリュー押出し機で、70RPM で
混和した。ついで、このストランドを再度ペレット化
し、バッテンフェルト(Battenfeld)BSKM 100/40
射出成形機で、199℃、221℃ および 227℃ の温度様
相で射出成形した。鋳型温度は 48℃、射出圧は約 1815
psia(12.5 MPa)であった。このようにして製造し
た試験小板のハンター値を、小板を UV 放射線暴露の
前後において ASTM 試験法 HPUV(D-4674)お
よび 300 時間キセノンアーク(D-4459)に従って測定
した。難燃剤粉末混合物のハンター値も測定した。
安定性は個々の難燃剤を含有する配合体から製造した試
験小板の UV 安定性の算術平均より大きい。この結果
は全く予期しされなかったものである。
精神および領域の中に入るものである。
おりである。
小板の紫外光安定性が、(i)は含有するが(ii)は含
有しない難燃化した配合体から製造した試験小板の紫外
光安定性と(ii)は含有するが(i)は含有しない難燃
化した配合体から製造した試験小板の紫外光安定性との
算術平均より大きいことを前提として、(a)高分子材
料ならびに、(b)(i)ASTM D-1925 により測定
して 20 ないし 40 の範囲の黄色指数(YI)を有する
第 1 のアルキレンビス-(テトラブロモフタリミド)難
燃剤;および(ii)2 ないし 15 の範囲の黄色指数(Y
I)値(ASTMD-1925)を有する第 2 のアルキレン
ビス-(テトラブロモフタリミド)難燃剤を含有する難燃
剤量の難燃剤混和物を含む、増強された紫外光安定性を
有する難燃性高分子組成物。
(i)および(ii)の合計重量の 1ないし 20 重量%の
範囲であることを特徴とする 1 記載の配合体。
i)に対する重量比が約 3:1 であることを特徴とする
1 または 2 のいずれかに記載されている配合体。
スチレンであることを特徴とする先行する各項のいずれ
かに記載されている配合体。
ル/ブタジエン/スチレン三元共重合体であることを特
徴とする 1 ないし 3 のいずれかに記載されている配合
体。
により測定して 20 ないし 40 の範囲の黄色指数(Y
I)値を有する第 1 のアルキレンビス-(テトラブロモ
フタリミド)難燃剤;および(ii)2 ないし 15 の範囲
の黄色指数(YI)値(ASTMD-1925)を有する第 2
のアルキレンビス-(テトラブロモフタリミド)難燃剤の
混和物とを含有する難燃化した配合体を形成させて、こ
の難燃化した配合体から製造した試験小板の紫外光安定
性を(i)は含有するが(ii)は含有しない難燃化した
配合体から製造した試験小板の紫外光安定性と(ii)は
含有するが(i)は含有しない難燃化した配合体から製
造した試験小板の紫外光安定性との算術平均より大きく
する段階を含む、高分子材料から製造した物品の紫外光
安定性を増加させる方法。
難燃剤(i)および(ii)との合計重量を基準にして 1
ないし 20 重量%の(i)プラス(ii)を含有すること
を特徴とする 6 記載の方法。
する重量比が約 3:1 であることを特徴とする 6 また
は 7 のいずれかに記載されている方法。
スチレンであることを特徴とする 6ないし 8 のいずれ
かに記載されている方法。
ル/ブタジエン/スチレン三元共重合体であることを特
徴とする 6 ないし 8 のいずれかに記載されている方
法。
Claims (2)
- 【請求項1】 難燃化した配合体から製造した試験小板
の紫外光安定性が、(i)は含有するが(ii)は含有し
ない難燃化した配合体から製造した試験小板の紫外光安
定性と(ii)は含有するが(i)は含有しない難燃化し
た配合体から製造した試験小板の紫外光安定性との算術
平均より大きいことを前提として、(a)高分子材料な
らびに、(b)(i)ASTM D-1925 により測定して
20ないし 40 の範囲の黄色指数(YI)を有する第 1
のアルキレンビス-(テトラブロモフタリミド)難燃剤;
および(ii)2 ないし 15 の範囲の黄色指数(YI)値
(ASTM D-1925)を有する第 2 のアルキレンビス-
(テトラブロモフタリミド)難燃剤を含有する難燃剤量
の難燃剤混和物を含む、増強された紫外光安定性を有す
る難燃性高分子組成物。 - 【請求項2】 高分子材料と(i)ASTM D-1925 に
より測定して 20 ないし 40 の範囲の黄色指数(YI)
値を有する第 1 のアルキレンビス-(テトラブロモフタ
リミド)難燃剤;および(ii)2 ないし 15 の範囲の黄
色指数(YI)値(ASTM D-1925)を有する第 2 の
アルキレンビス-(テトラブロモフタリミド)難燃剤の混
和物とを含有する難燃化した配合体を形成させて、この
難燃化した配合体から製造した試験小板の紫外光安定性
を(i)は含有するが(ii)は含有しない難燃化した配
合体から製造した試験小板の紫外光安定性と(ii)は含
有するが(i)は含有しない難燃化した配合体から製造
した試験小板の紫外光安定性との算術平均より大きくす
る段階を含む、高分子材料から製造した物品の紫外光安
定性を増加させる方法。
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