JPS62267360A - 高分子着色成形材用の耐光安定化剤 - Google Patents

高分子着色成形材用の耐光安定化剤

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JPS62267360A
JPS62267360A JP11084486A JP11084486A JPS62267360A JP S62267360 A JPS62267360 A JP S62267360A JP 11084486 A JP11084486 A JP 11084486A JP 11084486 A JP11084486 A JP 11084486A JP S62267360 A JPS62267360 A JP S62267360A
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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】 発明の背景 技術分野 本発明は、有機顔料を主要着色剤とする高分子着色組成
物に関する。ざらに具体的には、本発明は、光退色性に
係る耐光安定化高分子着色組成物に関する。
高分子中の顔料は、色彩を与えるばかりでなく、高分子
表面の亀裂、白亜化などの物理的または化学的欠陥を補
足ないし増強するなどの役目をも担うものである。
このような目的で用いられる顔料は、一般に方寸光性、
隠蔽力、耐溶剤[生などの物けにすぐれている無殿質の
ものが常用されている。しかしながら、無影顔料には色
の種類、鮮やかさ等において制限がある。
このようなところから、有機顔料に対する需要が必って
、無影顔料では得テゴい巨、たとえば赤色や鮮やかな色
の高分子着色物を調製する場合には有機顔料によらざる
を得ないのが現状でおる。
有機顔料は、このように、色相が臂富で鮮明さ及び着色
力にすぐれている。しかしながら、耐光性や隠蔽力など
の物性においては、無影顔料に比べて劣っており、特、
に耐光性の低0ことが使用上の大きな障害となっている
近年、これらの点を改良した有C’2 顔料も開発され
つつあるが、それらは非常に高1匝であるので、極く限
られた分野でしか使用されていないのが実情である。し
たがって、農用されている安価な有機顔料の副光[生が
改良されて耐久力のめる高分子着色物を得ることができ
るならば、その着色物の付7)O価値性を向上させるた
めにも、また省資源・省エネルギーの見地からも、有意
義なことである。
当該業界ではこのような技術の開発を強く要望している
先行技術 高分子@色物中の有門顔料の色を光に対して堅牢にする
ために従来いくつかの千円が試みられてきた。例えば、
(1)顧f斗そのものを光に対して堅牢にしたり、(2
)紫外線から看色顔5月を(呆日する紫外線吸収剤を高
分子中に練り込んだり、(3)光によって引き起こされ
る有毀顔料の分解を抑制する自動間化防止剤を使用した
り等の手段で必るa (1)の手段として、耐光性など
の有数顔料の欠点を改善したものも開発されてはいるが
、上記したようにこのような高級有数顔料は非常に高圃
であるため、青〜緑色のフタロシアニン系のものを除い
ては、極く限られた分野でしか用いられず、汎用顔料と
は言い難いのが現状でおる。
(2)の紫外線吸収剤としてはサリチル酸エステルやそ
のg4体、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール
誘導体などがよく知られてあり、また(3〉の酸化防止
剤としては立体障害の必るフェノール[1化合物、アミ
ン誘導体、イミグゾール誘導体等のラジカル捕捉能もし
くは過酸化物分解能を有する化合物などが知られている
。これらの化合物の中には、確かに有数顔料の変色や退
色の防止効果を示すものもあるが、その効力は小ざくで
、充分なものとは言い難い。
近年、染料などの有毀系色素の光退色が主として、色素
自身の光増感作用と空気中の酸素(三重項酸素)とが関
与して生成する活性な一重項状態の酸素によって鍍化さ
れるために起こる、ということが明らかにされている。
このメカニズムによる光退色を防止するためには、従来
の紫外線吸収剤や自gjJ酸化防止剤は殆ど効果がなく
、光退色の主要因である活性な一重項酸素を非活性化さ
せる作用を有する化合物が効果を発揮する。このような
作用をもつ化合物としては、1,4−ジアザビシクロ(
2,2,2)オクタンや3−カロチン類等が知られてい
るが、これらは昇華性や光安定性などに問題があるため
実用に供するには不向きてあり、高分子用として総合的
に優れた効果を発揮する有数顔料着色物の耐光堅牢剤は
いまだ見当たらない。(なお、後記の効果の項を参照さ
れたい。) 発明の慨要 2」旦 本発明は上記の問題に解決を与えることを目的とし、効
果的な副光堅牢他剤の使用によってこの目的を達成しよ
うとするものである。
したがって、本発明による光退色性に係る両光[生を改
善した有職顔料を主要着色剤とする高分子着色組成物は
、下記の(イ)〜(へ)群から選ばれた金属錯体の少な
くとも一つを含有することを特徴とするものである。
(イ)一般式(I)で表されるビスジチオ−α−ジケト
ンの金飄錯体。
((T)式中、R1及びR−はメチル基、エチル基又は
フェニル基を示し、Mlは\i又はC’oを示す。〕 (ロ)一般式(TI>で表されるシアルギルジチオカル
バミン酸の金属錯1本 ((■)式中、R3及びR4は炭素原子1〜4個のアル
キル基、シクロヘキシル基、フェニル基。
ベンジル基、おるいは窒素原子と共に結合して\−ペン
タメチレン基を形成する;M2はN1゜Go又はznを
示す。〕 (ハ〉一般式(III)で表されるビス1\−(n−ア
ルキル)サリチルアルドイミンのニッケル塩。
〔(■)式中、R5は炭素原子1〜.12fIlのn−
アルキル基を示す。〕 (ニ)一般式(IV )で表される置換フェニルスル’
(IV)式中、R6はメチル基又は水酸基を、R7及び
R8は水素原子又はメチル基を示す。〕(ホ)化学式(
V)で表される1、5−ジスルホン酸ナフタレンのニッ
ケル塩。
(へ)化学式(Vl)で表される8−ヒドロキシキノリ
ン−5−スルホン酸のニッケル塩。
処暑 本発明の高分子着色組成物は、上記の点において改善さ
れている。
なお、(イ)〜(ハ)群に係る化合物を塗料組成物に応
用し、塗料退色防止の発明を完成している(特願昭5.
9−209501号)、、また、(ハ)群に係る化合物
、ビス(1\−n−ドデシルサリチ昭56−99340
号公−報)。しかし、この(イ)〜(へ)群に係る金属
錯体を、有酸顔料を主要着色剤とした高分子着色組成物
に直接添加し、光退色性に係る両光堅牢化を目的として
、適用した報告はいまだ見当らない。
本発明は、有機色素の光退色メカニズムや防止メカニズ
ムの基礎的研究に基づいて、このニッケル錯体の光退色
防止作用が光退色の主要因である一重項酸素の活性エネ
ルギーを吸収して非活性化させることに在るという発見
をなし、この発明を高分子着色物に応用して、所期の目
的を遅するのに成功したものでおる。
本発明の安定剤化合物は、そのけλ量を高分子中に含有
させた際に、着色有機原料の副光堅牢)生を著しく高め
るものであって、これらの特性を利用すれば高分子着色
物の付加価値性や耐久性を高めて工業的ならびに省資源
的に有利な改良を提供し得るものである。
化合物 本発明で高分子着色物の光退色に対する安定剤として使
用する錯体は、前記の(イ)へ・(へ)群に属する化合
物である。
(イ)群のビスジチオ−α−ジケトンの金属錯体の金属
種は、\i又1まCOである。これらのうちでは、Ni
がHA Aである。この化合物はメチル基、エチル基を
置換基とする以外にフェニル基を持つが、このフェニル
基は低級アルキル基又は低級アルコキシ基(いずれも炭
素原子数1〜6個程度)で置換されたものであってもよ
い。したがって、この化合物に関しての「フェニル」と
いう用語は、低級アルキル又は低級アルコキシ置換フェ
ニルを包含するものとして理解すべきであるCなお、合
成面やコスト面からは、非置換のフェニルのものが好ま
しい。
(ロ)群のジアルキルジチオカルバミン酸の金属錯体の
金属種は、si、Co又は7−nである。
(ロ)群の化合物の場合も、金Z種はNiが最適である
。Eアルキル」は、炭素原子数1〜61固程度の低級ア
ルキル基、特にメチル基、エチル基及びブチル基が適当
である。
(ハ)群の化合物はn−アルキル基を有するニッケル塩
であるが、高分子との相溶性から、n−ドデシル基が適
当である。
(ニ)群の化合物の場合は置換フェニルスルホン酸ニッ
ケル塩のうち、適当なものはR6,R7及びR8がメチ
ル基であるメシチレンスルホン駁ニッケル塩又はR6が
水=基で、R7及びR8が水素原子であるp−フェノー
ルスルホン駁ニッケル塩が挙げられる。
(ホ)及び(へ)群は、それぞれナフタレン及び8−ヒ
ドロキシキノ1ノンのスルホン似ニッケル塩であるっ これらの化合物はいずれも公知のものでおり、したがっ
て合目的的な任意の方法で合成したものを使用すること
ができる。例えば、(イ)群の化合物でおるビスジチオ
ベンジル金属錯体の合成は公知の方法によって行なわれ
る。すなわち、ベンゾインと五硫化リンをジオキサン又
はキシレンに溶解し、95〜110’Cで約15時間騎
拌する。
室温にまで冷却後、濾過する。この濾過母液に、ベンゾ
イン仕込量の約1/2モル景の塩化ニッケルを水に溶か
した溶液を加えて、還流下に3〜5時間攪拌する。、空
温にまで冷却し、析出した結晶を濾過して得る。この粗
生成物を、ジオキサン、メタノール等の何間溶媒及び(
又は)温水で速理することにより未反応物、副反応物等
を除去じてから乾燥すると、融点280〜286°Cの
目的物て必るニッケル1d体が固型状又は扮未払として
trられる。なお、上記操作中の塩化ニッケルの代りに
塩化コバルトを使用すると300°C以上の融点をもつ
コバルト錯体が得られる。
次に代表的な化合物を融点又は分解点と共に例示するが
、これらに限定されるものではない。
(イ)群の化合物 ビスく2,3−ジチオブタンジオン〉ニッケル(分解点
 254°C) ビス(3,4−ジチオブタンジオン)ニッケル(分解点
 112°C〉 ビス(ジチオベンジル)ニッケル (融点 286°C) ビス(ジチオベンジル)コバルト (融点 300’C以上) ビス(4,4’−ジメチルジチオベンジル)ニッケル 
          (分解点 337°C)(ロ)群
の化合物 ジメチルジチオカルバミン (融点 3 0 0 ’C以上) ジエチルジチオカルバミン酸ニッケル*1)(融点 2
32°C) ジーn−プロピルジチオカルバミン酸ニッケル(融点 
129°C) ジーiSOープロピルジチオカルバミンル      
    (融点 300’C以上)ジーn−ブチルジチ
オカルバミン (融点 87°C〉 N−エチル−N−n−ブチルジチオカルバミン酸ニッケ
ル          (融点 96°C)ジシクロヘ
キシルジチオカルバミン (融点 300’C以上) ジメチルジチオカルバミン酸コバルト (融点 300’C以上) ジーn−ブチルジチオカルバミン (融点 90°C) ジメチルジチオカルバミン酸亜N 1 >(融点 24
5°C〉 シーnーブチルジチオカルバミン該亜鉛:::’+>(
融点 106°C) N−エチル−\ーフェニルジチオカルバミン酸亜61%
”l” 1 )           (融点 200
’C)和 ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛*1)(融点 17
5°C) \ーペンタメチレンジチオカルバミン酸亜m”F” 1
 )(融点 230’C) *1)印の化合物は、市販品(大内新興化学工業株式会
社製品)である。
(ハ)群の化合物 ビス(メチル・サリチルアルドイミン)ニッケル(融点
 206°C) ビス(n−ブチルサリチルアルドイミン)ニッケル  
              (融点 141°C)ビ
ス(n−ドデシルサリチルアルドイミン)ニッケル  
          (融点 98°C)(二)詳の化
合物 メシチレンスルホン酸ニッケル (融点 30o’c以上) p−フェノールスルホン酸ニッケル (融点 300’C以上) (ホ)群の化合物 1、5−ジスルホン順ナフタレンのニッケル塩(融点 
300’C以上) (へ)群の化合物 8−ヒドロキシキノリン−5−スルホン酸のニッケル塩
        (融点 294.5°C)上記((イ
)〜(へ)群)の化合物の例のうち、市販品以外は試作
合成し、いずれも元素分析及び赤外線吸収スペクトル分
析で溝道確認を行なった。
安定剤化合物の使用 本発明の「耐光安定化高分子着色組成物」は、慣用の高
分子着色組成物に前記((イ)〜(へ)群〕の金属錯体
(安定剤化合物)を1種又は2種以上配合することによ
って17られる。
本発明安定剤化合物の添加量は、高分子成分に対して0
.1〜10重量%が一般的な範囲であるが、特に好まし
くは0.3〜2重量%である。クロロスルホン化ポリエ
チレンに含有させる場合には、加え過ぎると安定剤化合
物により加硫時間をやや遅らせたり、速めたりする傾向
があるため、この添加量は0.3〜1.5重量%程度が
好適で。
る。
なお、本発明による安定剤化合物は、それ自身わずかに
緑色を呈しているものもおるが、上記した添加量の範囲
では着色顔料の色調変化を伴う挙動は殆どみられず、安
心して用いることができる。
本発明では、これらの安定剤化合物に他の酸化防止剤や
紫外線吸収剤を併せて使用してもかまわない。退色防止
を助長する公知の酸化防止剤としては、2,6−ジーt
−ブチル−4−メチルフェノール、2.2′−メチレン
ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール>、4.
4’−チオビス(3−メチル−6−、t−ブチルフェノ
ール)、4.4′−ブチリデンビス(6−t−ブチル−
m−クレゾール)などのフェノール誘導体答が挙げられ
る。これらとの併用によって、より大きな光退色抑制効
果の1尋られる場合がある。
基材高分子着色組成物 本発明の安定剤化合物が上記した特定の金属錯体でおり
、N殿顔料を主要着色剤とするもので必る限り、基材高
分子着色組成物は合目的的な任意のものでありうる。
なお、ここで「基材高分子着色組成物」とは、本発明の
安定剤化合物を配合すべき高分子組成物をいう。したが
って、前記のフェノール誘導体のような公知の酸化防止
剤を必要に応じて配合したものも、本発明でいう基材高
分子着色組成物と解するものとする。
高分子組成物は一般に非常に複雑な組成をしているもの
であるが、本発明の安定剤化合物が通用できる高分子の
種類は、ポリエチレン、ポ1ノプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル等のポリオレフィン類、ポリウレタン類、合成ゴム
類などが好適なものとして挙げられるが、これらに限定
するものではない。
本発明の高分子@色組成物の主要着色剤として用いる何
間顔料としては、C,1,Piqrnen−t  Re
d49(リトールレツド)、C,I。
Pigment  Red3(トルイジンレッド)。
C,1,piqment  Red38(ビラソロンレ
ッドB)、C,1,Pic+ment  Red48(
つyryチングL/7ド)、c、”、、pigm−en
、t  Orange17(オレンジレーキ)などの赤
色系何派顔料の他、C,1,Sole−nt33(キノ
リンイエローベース)などの黄色や青色系などの多くの
何間顔料が挙げられ、本発明は使用する何間顔料の種類
を特に限定するものではない。しかしながら、耐光性に
優れる無影顔料の中に適当なものが少ないためやむなく
何間顔料が使用され、かつ使用頻度の非常に高い赤色系
及び黄色系有機顔料で着色した高分子組成物に適用した
場合に本発明のメリットは最も大きいといえよう。また
、近年の重金属公害問題に関連して使用が困難になりつ
つある無影順:F斗、j2シえ:J古くから多用されて
きた黄色の硫化カドミウム(CdS)のようなカドミウ
ムの毒性によりユーザー側で自主規制を行っているもの
に対して、耐光性を犠牲にしてでも安全な有機系顔料に
代嘗しようとする考えから開発された代替有殿顔料(f
ailえば、キノフタロン貴名を有するものなど)を用
いた高分子着色物に、本発明の安定剤化合物を適用した
場合などにも大きなメリットが期待てきる。
本発明に係る討光安定化高分子管色組成物を有効に利用
できる好適品としては、屋外で太陽光に直接さらされる
カラフルに@色された波板、雨諸。
ルーフインク材、シーリング材などの建築関連物。
洗濯バサミ、はきもの、パイプ、ホース、レジャー用品
、自動車等乗物の外装品など、屋内で長時間光にさらさ
れる電線、家電製品、OA殿器を含む事務用品、化粧板
、浴槽始め大型及び小型各種容器、エスカレータハンド
レール、玩具類など多くのものを挙げることができる。
以下、本発明の効果を実施例に説明するが、この発明の
範囲は実施例の記載の態様に限定されるものではない。
実施例 実施例1゜ クロロスルホン化ポリエチレン(米国Du P−〇nt
社製ハイパロン40>100重量部に、軽質炭酸カルシ
ウム50重量部、チタン白15重量部、マグネシア4重
置部、ペンタエリスリトール3重量部、ツクセラーT 
RA (ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドの
大内¥Tl1l化学工業株式会社商品名〉2重量部、C
,1,5O1ve−nt33(キノリンイエローベース
)の黄色有殿顔料4重量部、各種安定剤化合物0.5重
量部(ただし、2,6−ジーt−ブチル−4−メチルフ
ェノール(以下、rBHTJと略す。)は1.0重量部
〕を練りロール殿を用いて、通常の加工方法で混練りし
た。この混練物を加熱プレスで160°CX20分加硫
し、150X150X2Mのシート状加硫物を得た。こ
のシート状加硫物から所定の大きざのテストピースを切
り取り、下記条件で光B露した。
サンシャインウェザ−メータ(黒板温度63°C1降雨
なし)で200時間光暴露したときの結果は表−1に示
す通りである。
ただし、テストピースの光暴露前後の色差値(△E−”
 ab >を測定し、[(安定剤化合物を添のの△E* ab)E Xl 00の直を算出して、副光堅牢性改善
の目安(表−1〜・5に示す「退色比率」)として比較
した。
安定剤化合物を含まない標準加硫物の色差値* (△E    =28.5>を基準(’100)とすa
b ると、本発明の安定剤化合物(本発明例)は、9.8〜
54.3%となり、これらの安定剤化合物の添加により
着色顔料の光退色が1/10〜1/2に抑制され、耐光
堅牢性の向上が認められる。また、本発明の安定剤化合
物((i3N8HQs)とフェノール系ヱ化防止剤であ
るBHTとの併用によっても耐光堅牢性の向上が認めら
れる(表−1参照)。
実施1列2 実施例1のうち黄色顔料をc、  1.Piqme−n
t38 (ピラゾロンレッドB〉の赤色顔料6重置部に
、またサンシャインウェザ−メータ中での光暴露時間を
270時間に変更する以外、同一の方法で行った結果は
表−2に示す通りで必る。
表−2から1本発明の安定剤化合物添加により両光堅牢
)生の向上か認められる。
実施例3 ポリエーテル系ウレタンプレポリマー(日Aポリウレタ
ン工業(株)製コロネート40’95 )100重量部
に赤色顔料であるC、1.Pic+−ment38 6
重量部、各種安定剤化合物1.0重量部(ただし、BH
Tは1゜O重巳部)を空温にて混合する。この混合物を
70’Cに加熱し、減圧下で脱泡する。120′Cに加
熱溶融した硬化剤(3,3’−ジクロロ−4,4′−ジ
アミノジフェニルメタン)をプレポリマー10011部
に対して17.6重は部を70’Cでその脱泡した混合
物へ混合した俊、金型中に注入し120°CX3時間で
硬化ざぜ、150X150X2mの架矯ウレタンシート
を1萼た。このシートから所定の大きさのテストピース
を切り取り、サンシャインウェザ−メータ(黒板温度6
3°C1降雨なし)中で270時間光暴露したときの結
果は表−3に示す通りである。
表−3から、本発明の安定剤化合物添加により閉光堅牢
i土の向上か認められる。
実施例4 低密度ポリエチレン(日本ユニカー(株)製NUCポリ
エチレン)100重塁部に赤色顔料C,1,P’iC1
ment38 6重量部、各種安定剤化合物0.5重量
部を混合し、加熱プレスにより175°CX5分で加熱
成型し、150X150X2mのシートを作製した。こ
れ以降、実施例3と同一方法によりサンシャインウェザ
−メータ中で光暴露した結果は表−4に示す通りである
実施)す)5 実施例4のうち低密度ポリエチレンをポリ塩化ビニル(
三井東圧化学■製ビニクロン4000M>添加により耐
光堅牢性の向上が&2められる。
手続補正書 昭和62年2り/J1日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 高分子の光退色性を改善するに当たって、下記の(イ)
    〜(ヘ)群から選ばれた金属錯体の少なくとも1つを含
    有することを特徴とする、有機顔料を主要着色剤とする
    高分子着色組成物。 (イ)一般式( I )で表されるビスジチオ−α−ジケ
    トンの金属錯体。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔( I )式中、R^1及びR^2はメチル基、エチル
    基又はフェニル基を示し、M^1はNi又はCoを示す
    。〕 (ロ)一般式(II)で表されるジアルキルジチオカルバ
    ミン酸の金属錯体。 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 〔(II)式中、R^3及びR^4は炭素原子1〜4個の
    アルキル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル
    基あるいは窒素原子と共に結合してN−ペンタメチレン
    基を形成する;M^2はNi、Co又はZnを示す。〕 (ハ)一般式(III)で表されるビスN−(n−アルキ
    ル)サリチルアルドイミンのニッケル 塩。 ▲数式、化学式、表等があります▼(III) 〔(III)式中、R^5は炭素原子1〜12個のn−ア
    ルキル基を示す。〕 (ニ)一般式(IV)で表される置換フェニルスルホン酸
    ニッケル塩。 ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) 〔(IV)式中、R^6はメチル基又は水酸基を、R^7
    及びR^8は水素原子又はメチル基を示す。〕(ホ)化
    学式(V)で表される1,5−ジスルホン酸ナフタレン
    のニッケル塩。 ▲数式、化学式、表等があります▼(V) (ヘ)化学式(VI)で表される8−ヒドロキシキノリン
    −5−スルホン酸のニッケル塩。 ▲数式、化学式、表等があります▼(VI)
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