JPH0748489A - 耐光性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形品外観、機械的性質、耐熱性を損なうこ
となく、特に長時間にわたって屋外使用時の太陽光、室
内使用時の窓越しの太陽光、室内の蛍光灯などに暴露さ
れたとき、成形品表面の変退色の著しく小さく、成形時
の熱安定性に優れた耐光性樹脂組成物を提供すること。 【構成】 （Ａ）ポリフェニレンエーテル１０〜９０重
量部、（Ｂ）スチレン系ポリマー１０〜９０重量部、
（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００重量部に対し、（Ｃ）紫
外線吸収剤０．０５〜５重量部、（Ｄ）光安定剤０．０
５〜５重量部、および（Ｅ）平均粒子径０．６μｍ以下
の硫化亜鉛０．１〜１０重量部からなる樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の樹脂組成物は、長時間に
わたって屋外使用時の太陽光、室内使用時の窓越しの太
陽光、室内の蛍光灯などに暴露されたとき、成形品表面
の変退色が著しく小さく、成形成形品の外観が良好で、
特に成形時の熱安定性に優れた耐光性樹脂組成物であっ
て、電気・電子部品、自動車部品、機械部品、雑貨など
の幅広い分野で使用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ポリフェニレンエーテル（以
下ＰＰＥと略記）とスチレン系ポリマー（以下ＰＳと略
記）からなる組成物は電気的性質、機械的性質、耐熱
性、耐熱水性、寸法精度、成形性などに優れているの
で、電気・電子部品、自動車部品、機械部品、雑貨など
の分野で使用されている。しかしながら、ＰＰＥとＰＳ
を主成分とした組成物からの成形品が、長時間にわたっ
て屋外使用時の太陽光、室内使用時の窓越しの太陽光、
室内の蛍光灯などに暴露されたとき、成形品表面の変退
色が著しく大きいという問題を引き起こし、用途が非常
に制限されている。従って、このような各種光に暴露さ
れたとき、ＰＰＥとＰＳを主成分とした組成物からの成
形品表面の変退色の防止が強く望まれていた。

【０００３】特開昭６０−１６８７５６号公報には、オ
ルトヒドロキシ置換アルコキシベンゾフェノン類と、テ
トラアルキルジピペジニル脂肪族ジエステル類とをＰＰ
Ｅに添加すると、成形品表面の変退色の発生を防止でき
ることが開示されている。しかしながら、オルトヒドロ
キシ置換アルコキシベンゾフェノン類や、テトラアルキ
ルジピペジニル脂肪族ジエステル類のような化合物とＰ
ＰＥやＰＳに添加すると、溶融混練時や成形時に，熱劣
化を生じ、成形品表面に黒条が発生し、著しく商品価値
を低下させる。特開昭６１−６２５４５号公報には、Ｐ
ＰＥに酸化亜鉛とニッケル系錯体を添加する方法が提案
されている。この方法でもある程度の変退色は防止でき
ても、長時間、各種の光に暴露されると変退色が大きく
なり、まだ満足できるものではなかった。特表昭５７−
５０２０６２号報には、約０．１〜０．２μｍの粒子寸
法を持つ酸化チタンと、衝撃改良剤をＰＰＥに添加する
と耐衝撃性が改善されると提案されている。この方法で
も、確かにある程度の耐衝撃性は改善されるが、耐光性
の改良は非常に低いものであった。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】本発明が解決しよう
とする課題は、長時間にわたって屋外使用時の太陽光、
室内使用時の窓越しの太陽光、室内の蛍光灯などに暴露
されたとき、成形品表面の変退色が著しく小さく、成形
品外観、機械的性質、耐熱性に優れ、特に射出成形時の
熱安定性が良好で、成形品表面が全体的に変色したり、
部分的に黒条の発生しない耐光性樹脂組成物を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため、ＰＰＥとＰＳに種々の物質を種々の比
率で添加し、研究を重ねた。その結果、ＰＰＥとＰＳか
らなる組成物に、特定の紫外線吸収剤および／または光
安定剤、硫化亜鉛を配合し、溶融混練することにより、
成形時の熱安定性および耐光性に優れた樹脂組成物を見
出だし、本発明を完成させた。

【０００６】すなわち、本発明は、（Ａ）ＰＰＥ１０〜
９０重量部、（Ｂ）ＰＳ１０〜９０重量部、（Ａ）と
（Ｂ）の合計量１００重量部に対し、（Ｃ）紫外線吸収
剤０．０５〜５重量部、（Ｄ）光安定剤０．０５〜５重
量部、および（Ｅ）平均粒子径０．６μｍ以下の硫化亜
鉛０．１〜１０重量部からなる樹脂組成物である。

【０００７】本発明に使用される（Ａ）ＰＰＥは、例え
ば特開昭６３−２８６４６４に記載されている方法に準
じて製造できる。特に、ポリ（２，６−ジメチル−１，
４−フェニレン)エーテル、２，６−ジメチル−１，４
−フェノール／２，３，６−トリメチル−１，４−フェ
ノール共重合体および前二者にそれぞれスチレンをグラ
フト重合したグラフト共重合体が本発明に用いられるＰ
ＰＥとして好ましい。本発明に好適なＰＰＥの極限粘度
は２５℃クロロホルム溶液で測定し、０．３５〜０．６
０ｄｌ／ｇの範囲にあるのが好ましい。極限粘度が０．
６０ｄｌ／ｇより高いと組成物の溶融粘度が高くなり、
バーフロー値が低下して特に大型薄肉成形品の成形が困
難になる。逆に、極限粘度が０．３５ｄｌ／ｇより低く
なると機械的強度の低下が大きく実用成形品としての価
値を損なうので、本発明の樹脂組成物には使用できな
い。

【０００８】本発明に使用される（Ｂ）ＰＳは、ＰＳ、
ＨＩＰＳ、ＭＳ、ＭＢＳ、ＡＳ、ＡＡＳ、ＡＥＳ、ＡＭ
ＢＳ、スチレン・マレイン酸共重合樹脂（たとえば、ア
メリカ・アーコケミカル社製、商品名ダイラーク）、Ｓ
ＢＲ、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、水素化
スチレン・ブタジエンブロック共重合体、水添ＳＥＢＳ
エラストマー（たとえば、シェル化学（株）製、商品名
クレイトンＧ）、コア層がゴム質でシェル層が硬質樹脂
からなるコア・シェルタイプのエラストマー（たとえ
ば、武田薬品（株）製、商品名スタフロイド）、ＭＢＳ
系エラストマーやクレハＢＴＡエラストマー、ポリスチ
レン相と水素添加ポリイソプレン相からなるジブロック
もしくはトリブロック共重合体（たとえば、クラレ
（株）製、商品名セプトン）から選ばれた１種以上のポ
リマーである。

【０００９】本発明に使用される（Ｃ）ヒドロキシベン
ソトリアゾール系化合物としては、たとえば、２−（２
´−ヒドロキシ−３´−メチルフェニル）−５−クロロ
ベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒドロキシ−５´−
メチルフェニル）−５−フルオロベンゾトリアゾール、
２−（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−（２´−ヒドロキシ
−５´−メチルフェニル）−５−ブロモベンゾトリアゾ
ール、２−（２´−ヒドロキシ−３´−エチルフェニ
ル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒ
ドロキシ−５´−エチルフェニル）−５−クロロベンゾ
トリアゾール、２−（２´−ヒドロキシ−３´，５´−
ジメチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、
２−（２´−ヒドロキシ−３´，５´−ジエチルフェニ
ル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒ
ドロキシ−３´，５´−ジプロピルフェニル）−５−ク
ロロベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒドロキシ−３
´，５´−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベン
ゾトリアゾール、２−（２´−ヒドロキシ−３´−メチ
ル−５´−エチルフェニル）−５−クロロベンゾトリア
ゾール、２−（２´−ヒドロキシ−３´−エチル−５´
−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、
２−（２´−ヒドロキシ−３´−メチル−５´−プロピ
ルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−
（２´−ヒドロキシ−３´−プロピル−５´−メチルフ
ェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２´
−ヒドロキシ−３´−メチル−５´−ｔ−ブチルフェニ
ル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒ
ドロキシ−３´−ｔ−ブチル−５´−メチルフェニル）
−５−クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられる。

【００１０】本発明に使用される（Ｄ）ヒンダードアミ
ン系光安定剤としては、たとえば、ビス（１，２，２，
６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）オキザレー
ト、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピ
ペリジル）マロネート、ビス（１，２，２，６，６−ペ
ンタメチル−４−ピペリジル）アジペート、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（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４
−ピペリジル）テレフタレート、ビス（１−エチル−
２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバ
ケート、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（１−エチル−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−
プロピル−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
などが挙げられる。

【００１１】本発明の樹脂組成物において用いられる
（Ｅ）硫化亜鉛は、平均粒子径が０.６μm以下のもので
あり、０.２〜０.３μm程度のものが特に好ましい。平
均粒子径が０.６μmを越えると、熱安定性の改良効果が
小さい。

【００１２】次に、本発明の樹脂組成物の配合比率は、
（Ａ）ＰＰＥ１０〜９０重量部、（Ｂ）ＰＳ１０〜９０
重量部、（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００重量部に対し、
（Ｃ）紫外線吸収剤０．０５〜５重量部、（Ｄ）光安定
剤０．０５〜５重量部、および（Ｅ）平均粒子径０．６
μｍ以下の硫化亜鉛０．１〜１０重量部である。ＰＰＥ
が１０重量部より少ないと、耐熱性や機械的強度が低
く、９０重量部を越えると、溶融粘度が高くなり成形が
困難になる。また、ＰＳが１０重量部より低いと、溶融
粘度の改良効果や耐衝撃性の改良効果が低くなり、９０
重量部を越えると、ＰＰＥ本来の機械的性質や熱的性質
を損なうので好ましくない。紫外線吸収剤または光安定
剤の配合率が、０．０５重量部より低いと耐光性の改良
効果が小さく、５重量部を越えると荷重撓み温度や耐衝
撃性などの機械的性質の低下が大きく好ましくない。硫
化亜鉛が０．１重量部より少ないと、熱安定性の改良効
果が小さく、１０重量部を越えると耐衝撃性や破断伸び
の低下が大きくなり、好ましくない。

【００１３】本発明の目的を損なわない範囲で、他の熱
可塑性樹脂、例えば、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰ、マレイン酸変
性ＰＰ、ＰＯＭ、ＰＭＭＡ、各種脂肪族ポリアミドおよ
び芳香族ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホ
ン、各種のゴム成分なども添加できる。さらに、場合に
よっては有機酸無水物などの相溶化剤なども添加でき
る。

【００１４】本発明の樹脂組成物の機械的強度、剛性、
寸法安定性改良のため、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガ
ラスフレーク、ガラス繊維クロス、ガラス繊維マット、
グラファイト、炭素繊維、炭素繊維クロス、炭素繊維マ
ット、カーボンブラック、炭素フレーク、アルミ、ステ
ンレス、真鍮および銅から作った金属繊維や金属フレー
ク、金属粉末、有機繊維、針状チタン酸カリウム、マイ
カ、タルク、クレー、（針状）酸化チタン、ウオラスト
ナイト、炭酸カルシュウム、から選ばれた１種以上の強
化材を添加しても良い。剛性・強度を上げて、さらに成
形品の外観や平滑性を向上するためには、繊維の径を細
くするのが好ましい。繊維径の細いガラス繊維として
は、日本特許出願番号０２−１７７５８５に記載の日本
無機（株）製のＥ−ＦＭＷ−８００（平均繊維径０．８
μｍ）やＥ−ＦＭＷ−１７００（平均繊維径０．６μ
ｍ）を例示できる。

【００１５】前記強化材の表面を公知の表面処理剤、例
えばビニルアルキルシラン、メタクリロアルキルシラ
ン、エポキシアルキルシラン、アミノアルキルシラン、
メルカプトアルキルシラン、クロロアルキルシラン、イ
ソプロピルトリイソステアロイルチタネートのようなチ
タネート系カップリング剤、ジルコアルミネートカップ
リング剤などで表面処理を行ってもよい。さらに強化材
を公知のエポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系、ス
チレン系などの集束剤で集束しても良い。

【００１６】本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、
難燃剤としてトリフェニールホスヘートやトリクレジル
ホスヘート、あるいはそれらの重縮合体、または赤リン
のような公知のリン化合物を添加できる。また、デカブ
ロムジフェニールエーテル、ブロム化ポリスチレン、低
分子量ブロム化ポリカーボネート、ブロム化エポキシ化
合物のようなハロゲン化合物を難燃剤として添加でき
る。三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、酸化ジルコ
ニウムのような難燃助剤もハロゲン化合物と併用でき
る。本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、公知のフ
ェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系などの熱
および酸化防止剤を用いることができる。さらに必要に
応じて、帯電防止剤、可塑剤、潤滑剤、離型剤、染料、
顔料、紫外線吸収剤、光安定剤なども添加することがで
きる。

【００１７】本発明の樹脂組成物は、一般に熱可塑性樹
脂組成物の製造に用いられる設備と方法により製造する
ことができる。例えば、本発明の樹脂組成物を構成する
成分を一括して一軸や二軸の押出機を使用して溶融混練
し、押出して成形用ペレットを製造する方法が例示され
る。本発明の樹脂組成物は、射出成形以外に、押出成
形、ブロー成形も可能である。

【００１８】

【実施例】次に実施例と比較例により本発明を具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。実施例と比較例における試験片の成形方法、試験方
法は次の通りである。

【００１９】（１）使用原材料 ＰＰＥは三菱ガス化学（株）製で２５℃クロロホルム中
の極限粘度が０．４５ｄｌ／ｇのものを使用した。スチ
レン系ポリマーとして、電気化学（株）製のハイインパ
クトポリスチレンＨＩ−Ｓ−３（ＨＩＰＳと略記）、難
燃剤としてトリフェニールホスファイト（ＴＰＰと略
記）を使用した。ヒドロキシベンゾトリアゾール系化合
物として、２−（２´−ヒドロキシ−３´−ｔ−ブチル
−５´−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾ
ール（住友化学（株）製、商品名スミソーブ３００、ス
ミソーブと略記）、または、（２´−ヒドロキシ−３
´，５´−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベン
ゾトリアゾール（旭電化（株）製、商品名ＬＡ−３４、
ＬＡ−３４と略記）を使用した。ヒンダードアミン系光
安定剤は、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−
４−ピペリジル）セバケート（三共（株）製、商品名サ
ノールＬＳ−７６５、ＬＳ−７６５と略記）、または、
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（旭電化（株）製、商品名ＬＡ−５２、ＬＡ−５
２と略記）を使用した。硫化亜鉛は関東化学（株）製、
平均粒子径０．２μｍのもの（亜鉛１と略記）または比
較のため平均粒子径１．０μｍ（亜鉛２と略記）のもの
を使用した。比較のために酸化防止剤として、２，６−
ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴと略記）、
２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール（ＤＢ
ＥＰと略記）を使用した。

【００２０】（２）組成物の混合方法 （１）の各試料を表１、表２の比率で混合後、スクリュ
ウー径３０ｍｍの２軸押出機により、スクリュウー設定
温度２４０〜３００℃、スクリュウー回転速度３０〜１
００ｒｐｍで、溶融混練後、ペレット化して成形用に使
用した。

【００２１】（３）試験片の成形条件 （２）で製造したペレットを１００℃で５時間乾燥後、
住友重機械（株）製ＳＧ１２５型射出成形機により金型
温度７０℃、シリンダー設定温度２５０〜２９０℃、射
出圧力９８ＭＰａで、ＡＳＴＭ−Ｄ６３８規定タイプ１
の３．２ｍｍ厚引張試験片と、６３．５×１２．７×
３．２ｍｍのアイゾット衝撃試験片を、４０ショット
（各１６０本）成形し、初めの１０ショットを捨て、終
りの１０ショットで（５）、（６）、（７）の試験に使
用した。なお、５ショット目と４０ショット目のアイゾ
ット衝撃強度の外観を比較し（未処理外観と表示）全く
変化のないものをＡ、ほとんどないものをＢ、わずかに
変化したものをＣ、少し変化したものをＤとした。

【００２２】（４）滞留試験 （３）の試験終了後、シリンダー温度と金型温度をその
ままにして、成形を３０分中断し、その後２ショット
（８本）成形し、成形品の外観（滞留外観と略記する）
とアイゾット衝撃強度（滞留衝撃と略記）を測定した。
滞留後の成形品の外観で、滞留前後の色の変化のほとん
どないものをＡ、わずかに変化したものをＢ、少し変化
したものをＣ、かなり変化したものをＤとした。

【００２３】（５）引張破断伸び ＡＳＴＭ−Ｄ６３８に準じ、引張速度５ｍｍ／分、試験
温度２３℃で５本試験を行い、５本の平均の破断伸び
（単位は％）を求めた。

【００２４】（６）アイゾット衝撃強度（単位はＪ／
ｍ） ＡＳＴＭ−Ｄ２５６に準じ、試験片厚み３．２ｍｍの試
験片に０．２５Ｒのノッチを切削加工により切り込み、
２３℃で５本づつ測定し、５本の平均値で示し、未処理
衝撃と表示した。

【００２５】（７）耐光性試験 ６３．５×１２．７×３．２ｍｍのアイゾット衝撃試験
片を、６．５ＫＷキセノンアーク式フェードメーター
（米国・アトラス社製、ＣＩ−６５型）の暴露台に取り
付けて、使用フィルターのインナー部にパイレックスガ
ラス、アウター部にクリアーガラスを付け、ブラックパ
ネル温度６３℃、降雨スプレーなしの条件で処理した。
３００時間処理後の試験片を、日本電色工業（株）製Σ
−８０型・色差計により黄変度ΔＹＩを測定し、耐光性
の良否を比較し、表１〜表２に結果を示した。

【００２６】表１に実施例、表２に比較例を示す。な
お、表１〜表２の樹脂組成物を構成する各成分の配合比
率は重量部で示す。

【００２７】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、長時間にわたっ
て屋外使用時の太陽光、室内使用時の窓越しの太陽光、
室内の蛍光灯などに暴露されたとき、成形品表面の変退
色が著しく小さく、成形品外観、機械的性質、耐熱性が
良好で、さらに射出成形時の熱安定性の良好な耐光性樹
脂組成物であるので、電気・電子部品、自動車部品、機
械部品、雑貨などの分野で各種光の照射される部品にも
使用できる。

【００２８】

【表１】 実施例番号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ＰＰＥ ３３ ３３ ３３ ３３ ６０ ６０ ６０ ＨＩＰＳ ６０ ６０ ６０ ６０ ３０ ３０ ３０ ＴＰＰ ７ ７ ７ ７ １０ １０ １０ スミソーブ １ １ １ 0.5 ＬＡ−３４ １ １ １ ＬＳ−７６５ １ １ １ １ ＬＡ−５２ １ １ １ 亜鉛１ 0.3 0.5 0.5 0.5 0.3 0.5 1.0 未処理外観 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ 滞留外観 Ａ Ａ Ｂ Ａ Ａ Ｂ Ａ 破断伸び ３３ ２８ ３１ ３５ ３２ ３６ ３４ 未処理衝撃 １５０ １４５ １５０ １４５ １６５ １７０ １６０ 滞留衝撃 １１０ １０５ １００ １０５ １１０ １１５ １０５ ΔＹＩ ２８ ３０ ２８ ３１ ３２ ３３ ３１

【００２９】

【表２】 比較例番号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ＰＰＥ ３３ ３３ ３３ ３３ ６０ ６０ ６０ ＨＩＰＳ ６０ ６０ ６０ ６０ ３０ ３０ ３０ ＴＰＰ ７ ７ ７ ７ １０ １０ １０ スミソーブ １ １ １ 0.5 ＬＡ−３４ １ １ １ ＬＳ−７６５ １ １ １ １ ＬＡ−５２ １ １ １ ＢＨＴ 0.3 0.5 0.3 0.5 ＤＢＥＰ 0.5 1.0 亜鉛２ 0.5 未処理外観 Ｃ Ｃ Ｂ Ｂ Ｃ Ｂ Ｂ 滞留外観 Ｃ Ｃ Ｄ Ｃ Ｃ Ｄ Ｄ 破断伸び ２３ ２５ ２７ ２０ ２２ ２６ ２２ 未処理衝撃 １２０ １２０ １１０ １１５ １２０ １２５ １１０ 滞留衝撃 ７０ ７５ ７５ ８０ ６５ ７０ ６０ ΔＹＩ ３８ ３５ ３６ ３９ ４２ ４１ ４３

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 71/12 ＬＱＰ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）ポリフェニレンエーテル１０〜９０
   重量部、（Ｂ）スチレン系ポリマー１０〜９０重量部、
   （Ａ）と（Ｂ）の合計量１００重量部に対し、（Ｃ）紫
   外線吸収剤０．０５〜５重量部、（Ｄ）光安定剤０．０
   ５〜５重量部、および（Ｅ）平均粒子径０．６μｍ以下
   の硫化亜鉛０．１〜１０重量部からなる樹脂組成物。
2. 【請求項２】（Ｃ）紫外線吸収剤がベンゾトリアゾール
   系紫外線吸収剤またはヒドロキシベンゾトリアゾール系
   紫外線吸収剤の少なくとも１種であることを特徴とする
   請求項１の樹脂組成物。
3. 【請求項３】（Ｄ）光安定剤がヒンタードアミン系光安
   定剤であることを特徴とする請求項１の樹脂組成物。