JPS5939462B2 - 塩化ビニル樹脂組成物 - Google Patents

塩化ビニル樹脂組成物

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JPS5939462B2
JPS5939462B2 JP1399181A JP1399181A JPS5939462B2 JP S5939462 B2 JPS5939462 B2 JP S5939462B2 JP 1399181 A JP1399181 A JP 1399181A JP 1399181 A JP1399181 A JP 1399181A JP S5939462 B2 JPS5939462 B2 JP S5939462B2
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vinyl chloride
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chloride resin
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pvc
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勧 吉田
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Dowa Mining Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な塩化ビニル樹脂組成物に関する。
さらに詳しくは、安価な酸化亜鉛を主体とする耐候性付
与剤を含み、しかも従来公知のものより改善された耐候
性を有する新規な塩化ビニル樹脂組成物に関する。塩化
ビニル樹脂(以下PVCという)製品は通常、農業用ビ
ニルフィルム、雨樋、建築材料等として屋外での使用に
供されることが多い。
従つてPVC製品は、その諸性質中特に耐候性に優れて
いることが要求される。従来からその対策として、一般
的には耐候性安定剤、さらには紫外線吸収剤を添加配合
し、その耐候性を高める配慮がなされてきた。このよう
な目的に使用される紫外線吸収剤としては、フェニル・
サリシレート、p−オクチルフェニル・サリシレートな
どのサリチル酸誘導体、2、・ 4−ヒドロキシ・ベン
ゾフェノン、2・2’−ジヒドロキシー4−メトキシ・
ベンゾフェノン、2−ヒドロキシー4−メトキシー5−
スルホベンゾフェノン・トリヒトレート、4−ドデシロ
キシー2−ヒドロキシ・ベンゾフェノンなどのベンゾフ
ェノン系化合物、2−(2!−ヒドロキシー5’−メチ
ルフェニル)−5−クロロ・ベンゾトリアゾール、2−
(’■7−ヒドロキシー 4’−n−オクトキシ・フェ
ニル)ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系
化合物等がある。これらはいずれも極めて高価な有機系
の化合物であるため多量の使用はPVC製品の製造原価
を高め、好ましくない。しかるに、これらの有機系化合
物をPVCの耐候性付与剤として使用する場合、PVc
100重量部に対し0.3〜5.0重量部使用する必要
があり、その量は決して少なくない。従つて、より安価
な無機系の化合物をPVcの耐候性付与剤として使用す
る研究が進められ、ルチル型酸化チタン(TiO2)の
使用が有効であることが知られている。しかしながらル
チル型酸化チタンも比較的高価な化合物である。そこで
、より安価な無機化合物の使用がさらに検討されてきた
が、未だに満足すべき成果は報告されていない。本発明
者は上記目的に沿つた研究をたゆみなく続けた結果、酸
化亜鉛、特に湿式法で製造された酸化亜鉛を主とし、こ
れに少量のジ一2−エチルヘキシルジチオ燐酸塩(Zn
−D−2EHDTPA)を配合した混合系が、ルチル型
酸化チタンを上回る優れたPVCの耐候性付与剤となり
得ることを見い出した。
すなわち、可塑剤、安定剤、滑剤等の通常のPVC用配
合剤を含むPVC基本配合物に、PVClOO重量部に
対して、酸化亜鉛(ZnO)1.0〜10.0重量部お
よびジ一2−エチルヘキシルジチオ燐酸塩(Zn−}−
2EHDTPA)0.1〜4。0重量部の割合でZnO
とZn−D一2EHDTPAとの混合物を配合した塩化
ビニル樹脂組成物は、実用上満足できる耐候性を有する
塩化ビニル製品となることが確かめられた。
酸化亜鉛の単独添加ではPVCの耐候性を実質的に改善
することはできなかつた。
また、酸化亜鉛とジエチルジチオカーバメート亜鉛(Z
nDEDC)との組合せはPVCの耐候性付与剤として
有効であるがその効果は本発明の耐候性付与剤よりも実
質的に劣つていることが確認された。PVC製品には、
可塑剤を添加配合し、柔軟性を付与した軟質製品と、可
塑剤を全く添加配合しないか、あるいはPVClOO重
量部に対し5。0重量部前後の少量添加配合する硬質製
品とがあるが、本発明のZnOとZn−D−2EHDT
PAの混合系からなる耐候性付与剤は、上記軟質、硬質
いずれのPVC製品に添加配合しても有効である。
軟質PVCの基本配合の一例を挙げれば次の通りである
。また、硬質PVC基本配合の一例を挙げれば次の通り
である。
PVC (F8OO) 重量部 上記のごとき軟質、硬質いずれのPVC基本配合物に対
しても、PVClOO重量部に対し、ZnOl.O〜1
0.0重量部とジ一2−エチルヘキシルジチオ燐酸亜鉛
(Zn−D−2EHDTPA)0.1〜5.0重量部の
割合で、ZnOとZn−D−2EHDTPAとの混合系
からなる本発明の耐候性付与剤を添加して、PVC製品
の耐候性を改善することができる。
本発明で添加剤として使用するZnOは溶融法(一般に
はフランス法等)、湿式法(特公昭53一116296
号に開示されている方法等)いずれの製法で得られたも
のでもよいが、湿式法で得られたもののほうが効果が良
好である。
ZnOの配合量を、PVClOO重量部に対して1.0
〜10.0重量部としたのは、1.0重量部より少ない
ときは十分な耐候性向上効果が得られずまた10.0重
量部を超えるときには、Zn−バーニング(分解)現象
が生ずるためである。
またZn−D−2EHDTPAの配合量をPVClOO
重量部に対し0.1〜5.0重量部としたものも、0.
1重量部より少ないときは、ZnOとの共存による相剰
的効果が実質的に得られず、一方5。0重量部を超える
ときは、やはりZn−バーニング現象が生ずるためであ
る。
尚、゛既に述べたようにPvc製品は耐候性付与剤のほ
かにも、可塑剤、安定剤、滑剤等種々の添加剤が配合さ
れているが、本発明に従つて配合されるZnOとZn−
D−2EHDTPAとの組合せからなる耐候性付与剤は
、これら公知の通常の添加剤と不都合なく併用できる。
したがつて本発明の塩化ビニル樹脂組成物は、上記の耐
候性付与剤のほかに、当然ながら、通常の他の添加剤も
含むものである。尚本明細書でいう塩化ビニル樹脂組成
物とは、耐候性付与剤以外の添加剤を含むPVC配合物
に本発明の耐候性付与剤を配合した成形前の組成物およ
びこれを加熱、成形した各種PVC製品のすべてを包含
するものである。以下、実施例により説明する。実施例
1 重合度(P)1100のPVClOO.O重量部に対し
、耐候性プラスチツクシートをつくるために必要な各種
の公知の配合剤を第1表に示す割合で配合して、PVC
基本配合物Aをつくつた。
この配合物Aに、さらにルチル型チタンホワイト(Ti
O2)5.0重量部を添加したものを試料腐1とした。
全く同様にしてつくつたPVC基本配合物Aに対し、溶
融法で製造したZnO5.O重量部およびジエチルジチ
オカーバメート亜鉛(Zn一DEDC)0.5重量部を
添加したものを試料濯2とした。以下同様にして、第1
表に示す種類および量の添加剤を、上記と全く同様にし
てつくつたPVC基本配合物Aにそれぞれ添加して、試
料扁3〜6をつくつた。次に各試料を試料毎に容量11
のペンシェルミキサーで十分混合した。混合は、設定温
度180′Cで15分間空転させた後、試料を投入して
、材料温度135℃で5分間、さらに材料温度を150
℃に上げて15分間行なつた。混合時のペンシェルミキ
サーの回転数は1350★てRpmであつた。混合後の
配合物を、♂×1′?の試験ロールにて、160℃の温
度で4分間加熱混練し、厚さ約1,2mmにシーテイン
グした後、150℃の温度で15分間プレスして厚さ約
1.0mmのシートとした。かくして得たPVCの軟質
シートを、JISl号タンペルにて打抜いて試験片をつ
くつた。上記の方法でつくつた試料f).1〜6に対応
する各試験片について、サンシャインウエザーメータ(
タイプ)によつて、下記の条件で照射曝露試験を行なつ
た。室温:45℃ ブラツクパネル温度:63℃、 スプレーノズル:腐1型、 シヤワーサイクル:18分−2分(シヤワ一時間)、水
圧:1.1kg/CrA、照射曝露時間:550時間、
1000時間、2000時間、3000時間所定時間照
射後の試験片について、n−3として、JISK−67
32(1977年)に規定された方法に従つて、特性値
の測定試験を行なつた。
結果は第1表に示す通りであつた。照射時間、550時
間、1000時間および2000時間後の試験片につい
て、伸び(%)、および引張り強さ(K9/Crii)
をそれぞれ測定した。
第1表中「ブランク」とは照射時間0を意味する。30
00時間の照射を行なつた試験片は硬化度が大きすぎる
ため、伸びおよび引張り強さの測定は行なわず着色の程
度と試験片のねばり工合とを観察、測定して記録した。
これらの試験は、PVCシートの耐候性の比較を行なう
ものであるから、伸びおよび引張り強さは数値が大きい
ほど良く、着色度は色が薄いほど良い。屈曲亀裂は、当
然ながら、なしが良い。着色度および屈曲亀裂の欄に記
載した△印は、その数が少ないほうが良い。第1表を示
す結果から明らかであるように、PVCシートに耐候性
を付与するための添加剤として、ZnOとジ一2−エチ
ルヘキシルジチオ燐酸塩との組合せを用いると、所期の
効果が最良となり、特にZnOとして湿式法で製造した
ZnOを用いる場合に一番良い結果が得られている。試
料7161は、PVCの優れた耐候性付与剤として知ら
れている従来公知のチタンホワイトを公知の水準で添加
したものであり、試料滝6は、チタンホワイトと、さら
に市販されている公知の耐候性付与剤であるベンゾトリ
アゾール系化合物との組合せを、公知の水準に従つて添
加したものであるが、本発明に従つて、ZnOとジ一2
−エチルヘキシルジチオ燐酸塩との組合せを耐候性付与
剤として添加した試料7f6.4および滝5は、上記試
料廃1および扁6を上回る耐候性を有していることが認
められた。照射時間2000時間で、最もよい結果※く
を示した試料磨5の伸び残率は32%であり、引張り強
さ残率は37%であつた。また、試料滝4の伸び残率は
30%、引張り強さ残率は30%であつた。上記のこと
から、ZnOとジ一2−エチルヘキシルジチオ燐酸亜鉛
との組合せを含むPVCは、優れた耐候性を示すことが
明らかである。実施例 2 オクチル錫メルカプト配合による軟質のPVC基本配合
物Bを、前記基本配合物Aの代りに用いたこと以外は、
実施例1と全く同様にして試料扁8〜12をつくり、実
施例1と同様に耐候性試験を行なつた。
結果は第2表に示す通りであつた。同表から容易にわか
るように、試料廃10および腐11の2000時間照射
後の残留物性は、いずれも40%台を維持していた。こ
れは、基本配合自体が、耐候性の良好な錫メルカプト配
合であつたためであると考えられる。実施例 3 第3表に示すごとき、重合度(下)800のPVCを主
体とする硬質シート用基本配合物Cを用い、これにさら
に、第3表に示すごとく各種添加剤を添加して実施例1
と同様にして試料扁13〜18をつくり、実施例1と同
様にして試験を行なつた。
実施例1との大きな相違点は、基本配合物中のDOPの
量が50.0重量部ではなく5.0重量部となつている
ことである。また、ロール条件は170℃で4分間とし
た。プレス条件は実施例1と同じである。物性について
は、550時間照射後の伸び、引張り強さのみを試験し
た。3000時間照射後の試料は硬化しているので、着
色程度と屈曲破砕程度を観察、測定するに留めた。
結果を第3表に示す。第3表かられかるように、本実施
例の場合もZnOとZn−D−2EHDTPAとの組合
せを含む場合(試料濯16、滝17)が最も良い結果を
示し、とりわけ湿式法ZnOを用いた.4617が一番
良い結果を示した。
従来優れた耐候性付与剤と考えられていたチタンホワイ
ト単独を含む場合(試料滝13)およびそれとベンゾチ
アゾール系化合物との組合せを含む場合(試料滝18)
は、いずれも、本発明に従つてZnOとZn−D−2E
HDTPAとの組合せを添加した場合(試料,46.1
6、扁17)に及ばなかつた。実施例 4 実施例2におけるPVC(F−1100)の代りにPV
C(F=800)を用い、DOP45.O重量部の代り
に5.0重量部とし、安定剤であるオクチル錫メルカプ
トを1.0重量部の代りに1.2重量部とし、かつ滑性
剤であるステアリン酸を0.2重量部の代りに0.1重
量部として、PVC基本配合物Dをつくり、前記基本配
合物Bの代りに用いたこと以外は、実施例2と全く同様
のことをくり返した。
ただし、混錬シーテイング時のロール温度は170℃で
4分間とし、プレス条件は同一とした。物性の測定は実
施例3と同様に、550時間照射の試料についてのみ行
ない、その他は、着色程度、屈曲亀裂状態を観察してそ
の老化程度を判定した。結果は第4表に示す通りである
。第4表に示す試験結果の説明を補充すると次の通りで
ある。(イ)550時間の照射を行なつた場合、試料扁
19〜f).22の引張り強さ残率は、いずれも60%
台を維持しているが、A6.23のみ40台となつてい
る。
(ロ) 2000時間照射を行なつた場合、試料滝19
、滝21、/F6.22は、着色度に変化なく、ねばり
もあり屈曲するが、亀裂は入らない。
試料虎20は、着色度には変化なく、ねばりは残存する
が屈曲により小亀裂が部分的に生じていた。試料7f6
.23は、着色して黄褐色となり、ねばりも少なく、屈
曲により小〜中程度の亀裂が生じた。(ハ) 3000
時間照射を行なつた場合、試料腐23は、屈曲により完
全に崩壊した。
上記すべてのことを考慮に入れて、耐候性の優劣につい
て綜合的な順位をつけると、第4表に示す通りとなる。
添加剤として、TiO2だけを含む場合(試料腐19)
と、ZnOおよびZn−DEDCの組合せを含む場合(
試料.4620)との間に実質的に差異は認め難く、ま
た、ZnOおよびZn−D−2EHDTPAの組合せを
含む場合(試料洗21)と、TiO2、ZnOおよびZ
n−D−2EHDTPAの組合せを含む場合(試料滝2
2)との間にも実質的な差違は認め難いが、前者の群と
後者の群とを比較すれば、後者の群が僅かに優つている
といえる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 可塑剤、安定剤、滑剤等通常の添加剤を配合されて
    なる塩化ビニル樹脂基本配合物に、塩化ビニル樹脂(P
    VC)100重量部当り、酸化亜鉛(ZnO)1.0〜
    10.0重量部、ジ−2−エチルヘキシルジチオ燐酸塩
    (Zn−D−2EHDTPA)0.1〜4.0重量部の
    割合で、ZnOとZn−D−2EHDTPAとの混合系
    からなる耐候性付与剤が添加配合されていることを特徴
    とする塩化ビニル樹脂組成物。 2 前記基本配合物が、軟質PVC基本配合物であるこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の塩化ビ
    ニル樹脂組成物。 3 前記基本配合物が硬質PVC基本配合物であること
    を特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の塩化ビニ
    ル樹脂組成物。 4 前記酸化亜鉛が、溶融法で得られた酸化亜鉛である
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第1〜3項のいずれ
    かに記載の塩化ビニル樹脂組成物。 5 前記酸化亜鉛が湿式法で得られた酸化亜鉛であるこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1〜3項のいずれか
    に記載の塩化ビニル樹脂組成物。
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