JP3644083B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂組成物に関し、詳しくはアミド結合を有する熱可塑性樹脂に、フェノール系酸化防止剤及び特定のリン化合物を含有せしめてなることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
アミド結合を有する熱可塑性樹脂、例えばナイロン6、ナイロン6,6で代表されるポリアミド樹脂は、強靱性、耐熱性、耐薬品性、耐油性等の諸物性に優れることから自動車、電気、機械部品等として、またポリウレタンは、弾性に優れることからエラストマー、発泡体、皮革、弾性糸、コーティング材等として、それぞれ広範な用途に使用されている。
【0003】
しかしながら、アミド結合を有する熱可塑性樹脂は、成型加工時等の熱履歴や、高温での長時間使用により着色するという欠点があり、このため優れた諸物性を有するものの、熱変色が問題となる用途においては、その使用が制限されてしまうという問題があった。
かかる問題を改善するものとして、フェノール系酸化防止剤、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト等のフォスファイト系リン化合物などを含有せしめてなる組成物が提案されている(例えば、特開平6-16928号公報、同6-16929号公報)が、実用的には必ずしも満足し得るものではなく、より一層耐熱変色性に優れた組成物の出現が望まれていた。
【0004】
このような状況に鑑み本発明者は、より一層耐熱変色性に優れたアミド組成物を見出すべく鋭意検討を重ねた結果、フェノール系酸化防止剤とともに含有せしめるリン化合物として、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト等のフォスファイト系化合物の代わりに、ジヒドロオキサフォスファフェナンスレン系という特定のリン化合物を使用すれば、耐熱変色性に著しく優れたアミド組成物が得られることを見出すとともに、さらに種々の検討を加え本発明を完成した。
【0005】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、(A)アミド結合を有する熱可塑性樹脂に、(B)一般式(I)
(式中、R1,R2は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子又は低級アルキル基を表す。)
で示されるジヒドロオキサフォスファフェナンスレン系リン化合物及び(C)下記フェノール系酸化防止剤を含有せしめてなることを特徴とする耐熱変色性に著しく優れた熱可塑性樹脂組成物を提供するものである。
3,9-[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
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、アミド結合を有する熱可塑性樹脂(A)に上記フェノール系酸化防止剤(C)とともに前記一般式(I)で示されるジヒドロオキサフォスファフェナンスレン系という特定のリン化合物(B)を含有せしめてなることを特徴とするものであるが、アミド結合を有する熱可塑性樹脂(A)としては、例えばポリアミド系樹脂、ポリウレタン、これらの混合物、これらを少なくとも1種含む他の樹脂との樹脂混合物、アロイ化物等が挙げられる。
【0007】
ここで、ポリアミド系樹脂の具体例としては、例えばポリカプロアミド(ナイロン-6)、ポリアミノウンデカン酸(ナイロン-11)、ポリラウリルラクタム(ナイロン-12)、ポリヘキサメチレンジアミノアジピン酸(ナイロン-66)、ポリヘキサメチレンジアミノセバシン酸(ナイロン-610)、ポリヘキサメチレンジアミノドデカン二酸(ナイロン-612)等のポリアミド単独重合体、カプロラクタム/ラウリルラクタム共重合体(ナイロン-6/12)、カプロラクタム/アミノウンデカン酸共重合体(ナイロン-6/11)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸共重合体(ナイロン-6/66)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノセバシン酸共重合体(ナイロン-6/66/610)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノドデカン二酸共重合体(ナイロン-6/66/612)等のポリアミド共重合体が挙げられる。
これらのポリアミド系樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、2種以上を混合して用いることもできる。
【0008】
また、ポリウレタンとしては、例えばジイソシアネートとヒドロキシル基を2個以上有する重合体とを必要により多官能性活性化合物とを一緒に反応させることにより得られるもの等が挙げられる。ジイソシアネートの具体例としては、例えば2,4-トルイレンジイソシアネート(TDI)、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDH)、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、4,4'-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)などが挙げられ、なかでもTDI、MDI、HDH、HMDI、XDI等が好ましく使用される。
【0009】
ヒドロキシル基を2個以上有する重合体としては、実質的に鎖状であって、その分子量が約600から約7000の範囲のものが通常使用され、なかでも融点が65℃以下のものが好ましく使用される。かかる重合体としては、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリエチレンポリオール、ポリプロピレンポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。
またポリエステルポリオールとしては、二塩基酸とグリコール類から得られる重縮合型ポリエステルポリオール、環状エステルの開環重合によって得られるラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネート系ポリエステルポリオール等に大別されるが、重縮合型ポリエステルの具体例としては、例えばエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチレングリコール等の炭素数2から10の脂肪族グリコールの少なくとも1種と、例えばコハク酸、グルタール酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ドデカンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の炭素数2から10の脂肪族ジカルボン酸の少なくとも1種の重縮合物が挙げられる。重縮合型ポリエステルポリオールは、共重縮合成分としてテレフタール酸、イソフタール酸、ヒドロキシ安息香酸等の芳香族カルボン酸類を用いたものであってもよい。
【0010】
環状エステルの開環重合によって得られるラクトン系ポリエステルポリオールの具体例としては、例えばε−カプロラクトン、メチルバレロラクトン等の開環重合物が挙げられる。
またポリウレタン製造時に必要に応じて用いられる多官能性活性化合物としては、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシレンジアミン、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、ヒドラジン等のジアミン類、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール等のジオール類、β−アミノプロピオン酸ヒドラジド等のヒドラジト類などが挙げられる。
【0011】
またポリアミド系樹脂、ポリウレタンの少なくとも1種と他の樹脂とのアロイ化物における他の樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリペンテン、ポリヘキセン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プリピレン−1,6-ヘキサジエン共重合体、エチレン−プロピレン-5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体等のポリオレフィン、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体(ABS)、スチレン・ブタジエン共重合体(SBS)、スチレン・イソプレン共重合体(SIS)、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン・ブタジエン共重合体水素添加物(SEBS)、スチレン・イソプレン共重合体水素添加物および、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等が挙げられる。
【0012】
アロイ化に際しては、これらの樹脂の、一部あるいは全ての、主鎖あるいは、側鎖が変性されていてもよい。変性剤としては、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノメチルエステルの金属塩、フマル酸、フマル酸モノメチルエステル、コハク酸、無水コハク酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸、ハイミック酸、無水ハイミック酸、クロトン酸、メタクリル酸の金属塩、アクリル酸の金属塩、マレイミド、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、グリシジルイタコネートなどが挙げられる。
【0013】
本発明は上記のようなアミド結合を有する熱可塑性樹脂(A)に(C)3,9-[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] ウンデカンとともに前記一般式(I)で示されるジヒドロオキサフォスファフェナンスレン系という特定のリン化合物(B)を含有せしめてなることを特徴とするものであるが、ジヒドロオキサフォスファフェナンスレン系リン化合物(B)における置換基R1,R2としては、例えば水素原子、塩素、臭素等のハロゲン原子、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、i-ペンチル、t-ペンチル等の低級アルキル基が挙げられる。
ジヒドロオキサフォスファフェナンスレン系リン化合物(B)の代表例としては、例えば9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナンスレン-10-オキサイド、8-クロロ-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナンスレン-10-オキサイド、8-t-ブチル-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナンスレン-10-オキサイド等が挙げられる。なかでも、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナンスレン-10-オキサイドが好ましい。
【0014】
また本発明において、一般式(I)で示されるリン化合物(B)および3,9-[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] ウンデカンは、熱可塑性樹脂100重量部に対して、それぞれ0.01〜5重量部の範囲で使用するのが好ましい。それぞれの配合量が、0.01重量部未満では、添加効果が充分ではなく、また、5重量部を越えて配合しても、それに見合う効果が得られないため、経済的に不利になる。
【0015】
また本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記のリン化合物(B)、3,9-[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(C)の他に、必要に応じてさらに他の添加剤、例えばリン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、ヨウ化銅などの銅化合物、離型剤、滑剤、顔料、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、結晶化促進剤、無機充填剤などの各種添加剤も含有することができる。これら各種添加剤としては、具体的には次のようなものが挙げられる。
【0016】
ここでリン系酸化防止剤としては、例えばジステアリル ペンタエリスリトール ジフォスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル) フォスファイト、ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル) ペンタエリスリトール ジフォスファイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル) 4,4'-ビフェニレン ジフォスフォナイト、ビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル) ペンタエリスリトール ジフォスファイト、2,2'-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル) オクチル フォスファイト、テトラトリデシル 4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6- t-ブチルフェニル) ジフォスファイト、2,2'-エチリデンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル) フルオロ フォスフォナイト、ビス(2,4,6-トリ-t-ブチルフェニル) ペンタエリスリトール ジフォスファイト、2,4-ジ-t-ブチル-6-メチルフェニル エチルフォスファイト、2-[(2,4,8,10-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)ジベンゾ(D,F)(1,3,2-ジオキサフォスフェピン-6-イル)オキシ)-N,N-ビス(2-((2,4,8,10-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)ジベンゾ(D,F)(1,3,2)ジオキサフォスフェピン-6-イル)オキシ)エチル)エタンアミン等が挙げられる。
【0017】
またイオウ系酸化防止剤としては、例えばペンタエリスリチル テトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、ジラウリル 3,3'-チオジプロピオネート、ジミリスチル 3,3'-チオジプロピオネート、ジステアリル 3,3'-チオジプロピオネート等が挙げられる。
【0018】
紫外線吸収剤としては、例えば2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、2,2'-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、ビス(5-ベンゾイル-4-ヒドロキシ-2-メトキシフェニル)メタン、2,2',4,4'-テトラヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3-(3,4,5,6-テトラヒドロフタルイミドメチル)-5-メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-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-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、
【0019】
2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2,2'-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール]、ポリ(3〜11)(エチレングリコール)と メチル 3-[3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオネートとの縮合物、2-エチルヘキシル 3-[3-t-ブチル-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル]プロピオネート、オクチル 3-[3-t-ブチル-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕プロピオネート、メチル 3-[3-t-ブチル-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕プロピオネート、3-[3-t-ブチル-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕プロピオン酸、2,2'-メチレンビス[4-t-ブチル-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール]等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤などが挙げられる。
【0020】
またヒンダードアミン系光安定剤としては、例えばビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル) セバケート、ジメチル サクシネートと 1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとの重縮合物、ポリ[(6-モルホリノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル)[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]ヘキサメチレン[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]]、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-ブチルマロネート、4-[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]-1-[2-(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)エチル]-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル) デカンジオエート、テトラキス(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、ポリ[[6-[(1,1,3,3-テトラメチルブチル)イミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル][(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)イミノ]-1,6-ヘキサメチレン[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)イミノ]]、
【0021】
1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と 1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールおよび1-トリデカノールとの混合エステル化物、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノールおよび1-トリデカノールとの混合エステル化物、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールおよび3,9-ビス(2-ヒドロキシ-1,1-ジメチルエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5・5]ウンデカンとの混合エステル化物、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノールおよび3,9-ビス(2- ヒドロキシ-1,1- ジメチルエチル)-2,4,8,10- テトラオキサスピロ[5・5]ウンデカンとの混合エステル化物、N,N'-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンと1,2-ジブロモエタンとの重縮合物、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、
【0022】
N,N',4,7-テトラキス[4,6-ビス(N-ブチル-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン、N,N',4-トリス[4,6-ビス(N-ブチル-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン、ビス(1-アクリロイル-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)2,2-ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)マロネート、N,N',4,7-テトラキス[4,6-ビス(N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン、N,N',4-トリス[4,6-ビス(N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル) サクシネート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル メタクリレート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル メタクリレート、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等が挙げられる。
【0023】
アミド結合を有する熱可塑性樹脂(A)にフェノール系酸化防止剤(C)、特定のリン化合物(B)、必要に応じて用いる他の添加剤等を含有せしめるにあたっては、押出機、バンバリーミキサー、ニーダー等の溶融混練加工装置が通常使用される。また用途によっては、射出成形、圧縮成形、押出成形などによっても、各種用途の成形品に加工することができる。
【0024】
【発明の効果】
かくして、本発明の熱可塑性樹脂組成物が得られるが、該熱可塑性樹脂組成物は、フェノール系酸化防止剤とともにジヒドロオキサフォスファフェナンスレン系という特定のリン化合物を含有することにより、耐熱変色性に著しく優れる。
【0025】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の例中にある%は、特にことわらないかぎり重量基準である。また、例中で用いた供試安定剤は次のとおりであり、以下それぞれの記号で表示する。
A-1:9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナンスレン-10-オキサイド
B-1:3,9-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
B-2:N,N-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヘキサメチレンジアミン
B-3:ペンタエリスリチル テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
C-1:トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト
【0026】
実施例1〜4、比較例1〜4
ナイロン12(比重;1.02、融点;176〜180℃)100重量部に対して、供試安定剤を表1に示す量を使用し、30mmφ単軸押出機を用いて、260℃でペレット化した。得られたペレットを5.5ozの射出成形機を用いて、250℃で成型し、JIS7113に準拠したダンベル1号の試験片を得た。
得られた試験片を、140℃のオーブンで所定時間エージングし、エージング前後の試験片について、それぞれYI値の測定を行った。また、エージング前後の試験片について、引張試験を行い、エージング前後の引張伸びの測定を行い、それぞれエージング前の引張伸びに対する保持率で評価した。
尚、YI値が低いものほど色相が良好であることを意味し、引張伸び保持率が高いほど、耐熱性に優れることを意味する。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
Claims (4)
- 一般式(I)で示されるリン化合物(B)及びフェノール系酸化防止剤(C)の含量が、アミド結合を有する熱可塑性樹脂(A)100重量部に対して、それぞれ0.01〜5重量部である請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 一般式(I)で示されるリン化合物(B)が、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナンスレン-10-オキサイドである請求項1又は2に記載の組成物。
- さらに、リン系酸化防止剤としてトリス( 2,4- ジ -t- ブチルフェニル)フォスファイトを含有せしめてなる請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
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