JPH01103635A - 安定化充填剤又は顔料の製法 - Google Patents

安定化充填剤又は顔料の製法

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JPH01103635A JP63224818A JP22481888A JPH01103635A JP H01103635 A JPH01103635 A JP H01103635A JP 63224818 A JP63224818 A JP 63224818A JP 22481888 A JP22481888 A JP 22481888A JP H01103635 A JPH01103635 A JP H01103635A
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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】 有しかつ該重合体の安定化に有効な無機充填剤及び顔料
、及び該充填剤及び顔料の製法に係る。
有機重合体(特にポリオレフィン)が大気中の成分(特
に紫外線)にさらされることにより経時的に劣化を受け
、その加工及び変形処理の間に容易に熱一酸化劣化を受
けることはよく知られている。
このような劣化は、重合体の物理特性の悪化(たとえば
、最大引張応力及び柔軟性の低下等)、及び製品の光学
特性の変化として現れる。
かかる劣化現象の発生を防止するため、通常、重合体に
安定剤化合物を添加している。
これら化合物に加えて、一般に、重合体の機械特性を改
善し、製品のコストを低減させるため、無機充填剤及び
顔料も添加される。
安定化作用が効果的なものであるためには、安定剤は、
重合体マトリックスに対する高度の適合性だけでなく、
重合体の変形処理の間又は最終製品の使用寿命の間に重
合体から抽出されない性質を有していなければならない
充填剤及び顔料は、その役割から、添加される重合体に
容易に分散され、かつ該重合体に対して高度に適合性の
あるものでなければならない。
最も一般的に使用される安定剤は、立体障害アミン及び
フェノール、リン化合物、硫化物、ヒドロキシベンゾト
リアゾール、ヒドロキシベンゾフェノン誘導体、芳香族
オキサミド及び特殊な有機ニッケル錯体等である。
特に効果的なものは、特に非抽出性であることから、分
子中に1又はそれ以上の加水分解性アルコキシシラン基
を含有する立体障害アミン形の安定剤である(特開昭6
1−56,187号及び特願昭62−252.643号
)。
通常使用される顔料及び充填剤は、その分散性及び有機
重合体に対する適合性を高めるため、予め表面処理され
る。
このような処理は、無機性及び/又は有機性である。
無機性処理は、一般に、充填剤又は顔料を1又はそれ以
上の、通常、ケイ素又はアルミニウムの水和酸化物でコ
ーティングすることによってなるものである。
たとえば、米国特許第2,885,366号には無定形
シリカによる処理が開示されており、一方、米国特許第
3,437,502号には、二酸化チタンをまずシリカ
でコーティングし、ついでアルミナでコーティングする
ことが開示されている。
これに対し、有機処理は、充填剤又は顔料の表面を、一
般に有機ケイ素化合物から選ばれる有機化合物でコーテ
ィングすることによってなるものである。通常使用され
る有機ケイ素化合物の例としては、ビニルトリクロロシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、α−アミノプロピルトリエトキシシラン、α−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−アミノエ
チル−α−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β
−アミノエチル−α−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及び
α−グリシドキシプロピルトリエトキシシランがある。
このように処理された無機充填剤は、重合体の加工性、
最終製品の特性、及び重合体による充填剤のエジェクシ
ョンに基づく表面の曇りを改善し、より多量の充填剤の
添加を可能にする。
このような処理充填剤の重合体への導入は、未処理の充
填剤が添加された重合体に比べて、紫外線による劣化に
対する抵抗性の改善を可能にするが、常に適量の安定剤
化合物を重合体に添加する必要はない。
発明者らは、有機重合体内で高度に分散性であり、かつ
該有機重合体に対して適合性であり、しかも添加された
重合体に対して強化及び安定化作用を自然に発揮しうる
無機充填剤又は顔料(以下、安定化充填剤又は顔料とい
う)が得られることを見出し、本発明に至った。
さらに詳述すれば、本発明によれば、該安定化充填剤又
は顔料は、下記工程を包含してなる方法によって調製さ
れる。
a)無機性充填剤又は顔料を、分子中に1又はそれ以上
のアルコキシシラン基を含有する立体障害アミンの不活
性有機溶媒溶液と接触させる工程、 b)得られた混合物を、室温(20−25℃)よりも高
い温度に少なくとも0.5時間維持する工程、C)溶媒
を除去し、温度120−200℃で処理し、及び得られ
た安定化充填剤又は顔料を回収する工程。
本発明の方法は、当分野で普通に使用される充填剤又は
顔料に適用される。
特に、二酸化チタン(シリカ又はアルミナ及び/又は有
機化合物によって予じめ処理されているもの、又は処理
されていないもの)に有利に適用される。
二酸化チタンに加えて、雲母も、本発明の方法による処
理に特に好適な充填剤である。
本発明の目的に適する立体障害アミンは、分子中に1又
はそれ以上の加水分解可能なアルコキシシラン基を包含
することを特徴としており、特開昭61−56,187
号及び特願昭62−252,643号に開示された安定
剤化合物から選ばれる。
特に、本発明の立体障害アミンは、好ましくは、一般式
CI) R+ (式中、R工は直鎖状又は分枝状のCl−10アルキル
基、又はフェニル、脂環式、アルキルフェニル又はアル
キル脂環式基、又は水素であり;R1は直鎖状又は分枝
状のCt−+Oアルキレン基であり、nは1ないし3の
整数であり;Xは直鎖状又は分岐状のCl−5アルキレ
ン基であり;YはCl−4アルコキシ基である)で表さ
れるものの中から選ばれるものである。
本発明の目的に適する立体障害アミンの格別の例として
は、次のものがある。
0Et 1   。
Hs 本発明の方法の工程a)では、粒径1ないし300μ友
を有する粉末状の充填剤又は顔料を、脂肪族、脂環式又
は芳香族炭化水素又はエーテルの中から選ばれる不活性
有機溶媒中に立体障害アミンを含有する溶液と接触させ
る。
本発明の他の具体例によれば、充填剤又は顔料を、加水
分解した形のアミン(該加水分解は、適量の水を添加す
ることによって工程a)の以前又はその間に行われる)
と接触させる。
工程a)において充填剤と接触されるアミンの量は、充
填剤の0.1ないし10重量%、好ましくは0.5ない
し5重量%である。
工程b)では、充填剤又は顔料及び立体障害アミンを含
有する混合物を、室4L(2025°C)以上、150
℃以下の温度に0.5ないし10時間維持する。好適温
度は溶媒の沸点である。
工程b)の終了時、減圧下での蒸発又は濾過によって溶
媒を除去し、残留する固状物を、オーブンにおいて、温
度120ないし200 ’Cで1ないし5時間処理する
(工程c))。
このようにして得られた安定化充填剤又は顔料は、有機
重合体内における高度の分散性及び該重合体に対する適
合性を有するだけでなく、安定化特性を発揮して、有機
重合体を紫外線及び熱の劣化作用から保護する。
該安定化充填剤又は顔料の配合に特に適する有機重合体
は、ポリプロピレン、ポリブタジェン及び高密度及び低
密度のポリエチレンの如きオレフィン及びノオレフィン
のホモ重合体及び共重合体である。
この目的に適する他の重合体は、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、アクリロニトリルターポリマー、ポリアクリ
レート、ポリエーテル及びポリウレタン、ポリカーボネ
ート及シボリアミドである。
重合体に添加される安定化充填剤又は顔料の量は、重合
体の0.5ないし40重量%であり、混合は公知の方法
によって行われる。
本発明の安定化充填剤又は顔料の安定化作用は、一般式
(1)の安定剤が充填剤とは分離して重合体に添加され
た場合の安定剤(I)の作用よりも良好である。
これは、立体障害アミンが充填剤の表面に均一に分散し
、紫外線及び熱によって最も強く攻撃される部位である
充填剤−重合体界面で作用を発揮できることによるもの
である。
必要であれば、本発明の重合体組成物に、他の紫外線安
定剤、及び酸化防止剤又は過酸化物の如きl又はそれ以
上の添加剤を、重合体の0.01ないし5重量%、好ま
しくは0.05ないし0.1重量%の債で含有させるこ
ともできる。
本発明をさらに説明するために、以下にいくつかの実施
例を例示するが、これらは本発明の精神を限定するもの
ではない。
実施例1 市販の二酸化チタンKRONO3RLL(Kronos
 Titan社)(d=0.429/CC) 509を
、n−へブタン150x(2中に化合物(II)2.5
9を含有する溶液に添加した。
得られた混合物を還流条件下で5時間加熱した。
この時間の経過後、減圧下での蒸発によって溶媒を除去
し、残留する固状物を、オーブン中、減圧(50肩組(
g)下、120°Cで3時間加熱した。
実施例2 二酸化チタンKRONO3RLL 509を、n−へブ
タン150if2中に化合物(II)1gを含有する溶
液に添加した。得られた混合物を還流条件下で5時間加
熱した。
この時間の経過後、混合物を冷却し、固相を戸数し、オ
ーブンにおいて温度120℃で3時間乾燥させた。一方
、液相から溶媒を留去して、未反応の化合物(II) 
0.29を得た。従って、二酸化チタンに結合した化合
物(n)の量は、使用したチタンの1.6重量%である
実施例3 平均粒径40μl及び比重0.497ccを有する金雲
母509を、n−ヘプタン150JI(!中に生成物(
11)2.59を含有する溶液に添加した。ついで、得
られた混合物を還流条件下で4時間加熱した。
この時間の経過後、減圧下での蒸発によって溶媒を除去
し、残留する固状物を、オーブン中、圧力50iiHg
、 120℃で3時間加熱した。
実施例4 市販の二酸化チタンKRONO8CL 220 (Kr
onosTitan社)(比重=49/cc) 50g
を、n−へブタン150mQ中に化合物(n)2.59
を含有する溶液に添加した。
ついで、得られた混合物を還流条件下で5時間加熱した
。この後、減圧下での蒸発によって溶媒を除去し、得ら
れた固状物を、オーブン中、減圧(50mmHg)下、
120℃で3時間加熱した。
実施例5 上記実施例1−4に記載の如くして得られた充填剤を、
ステアリン酸カルシウム0.05重量%を含有する低密
度ポリエチレンRiblene A42CLに添加した
比較のため、未処理の充填剤のみを含有するいくつかの
重合体組成物を調製し、未処理の充填剤と、平均数分子
量的5000を有し、かつ単量体(II)を重合するこ
とによって得られた下記のケイ素添加剤(HALS)と
の両方を含有する他の重合体組成物を調製した。
I 比較用の重合体組成物の調製にあたっては、実施例1−
4の生成物を含有する組成物と同じ量の充填剤及び添加
剤を使用した。
得られた各種の組成物を第1表に示す。
乾燥状態でlO分間混合した後、ローラーミキサーを通
して各組成物を150℃で10分間通過させ、粒状化し
、押出しして厚さ150μ肩のフィルムを得た。
以下の条件で押出機を使用した。
温度プロフィル: 190−200−210−220℃
速度: 60rpIl スクリュー圧縮比=l:4 実施例6 実施例4に記載の如くして調製した低密度ポリエチレン
フィルムについて、ATLAS UVC0N 装Rを使
用して、以下の条件下で紫外線を照射した。
ブラックパネル温度60℃で照射8時間40℃において
噴霧4時間 八STM D 638法によって、各種暴露時間で最大
伸び率を測定した。
第2表は、残留伸び率が初期の50%となるに要する暴
露時間及びフィルムのぜい化に要する暴露時間を示す。
第  2  表 組成物  最大伸び率が  ぜい化に要する初期の50
%と  時間(時間) なるまでに要 する時間(時間) A       60       200B    
   150       400C30130 D       150       200E   
    200       25OF       
250      1150G       580 
     1700H7502100

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 安定化充填剤又は顔料の製法において、 a)無機性充填剤又は顔料を、分子中に1又はそれ以上
    のアルコキシシラン基を含有する立体障害アミンの不活
    性有機溶媒溶液と接触させ、 b)得られた混合物を、室温(20−25℃)よりも高
    い温度に少なくとも0.5時間維持し、 c)溶媒を除去し、温度120−200℃で処理し、及
    び得られた安定化充填剤又は顔料を回収する、ことを特
    徴とする、安定化充填剤又は顔料の製法。 2 請求項1記載の製法において、前記工程a)におけ
    る無機充填剤又は顔料が二酸化チタン又は雲母であるこ
    とを特徴とする、安定化充填剤又は顔料の製法。 3 請求項1記載の製法において、前記工程a)にあた
    り、粒径1ないし300μmを有する粉末状の充填剤又
    は顔料を使用することを特徴とする、安定化充填剤又は
    顔料の製法。 4 請求項1記載の製法において、前記立体障害アミン
    が、一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1は直鎖状又は分枝状のC_1_−_1_
    0アルキル基、又はフェニル、脂環式、アルキルフェニ
    ル又はアルキル脂環式基、又は水素であり;R_2は直
    鎖状又は分枝状のC_2_−_1_0アルキレン基であ
    り、nは1ないし3の整数であり;Xは直鎖状又は分枝
    状のC_1_−_5アルキレン基であり;YはC_1_
    −_4アルコキシ基である)で表されるものの中から選
    ばれるものであることを特徴とする、安定化充填剤又は
    顔料の製法。 5 請求項4記載の製法において、前記立体障害アミン
    が、化合物(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 化合物(III) 及び化合物(IV) ▲数式、化学式、表等があります▼ の中から選ばれるものであることを特徴とする、安定化
    充填剤又は顔料の製法。 6 請求項1記載の製法において、前記工程a)で使用
    する立体障害アミンの量が、充填剤又は顔料の0.5な
    いし10重量%であることを特徴とする、安定化充填剤
    又は顔料の製法。 7 請求項6記載の製法において、立体障害アミンの量
    が、充填剤又は顔料の0.5ないし5重量%であること
    を特徴とする、安定化充填剤又は顔料の製法。 8 請求項1記載の製法において、前記工程a)で使用
    する不活性有機溶媒が、脂肪族、脂環式及び芳香族炭化
    水素及びエーテルの中から選ばれるものであることを特
    徴とする、安定化充填剤又は顔料の製法。 9 請求項1記載の製法において、前記工程a)にあた
    り、前記無機充填剤又は顔料を加水分解形の立体障害ア
    ミンと接触させることを特徴とする、安定化充填剤又は
    顔料の製法。 10 請求項1記載の製法において、前記工程b)を、
    室温以上、150℃以下の温度、0.5ないし10時間
    の条件下で実施することを特徴とする、安定化充填剤又
    は顔料の製法。 11 請求項10記載の製法において、工程b)を溶媒
    の沸点温度で実施することを特徴とする、安定化充填剤
    又は顔料の製法。 12 請求項1記載の製法において、前記工程c)にあ
    たり、温度120−200℃での処理を1ないし5時間
    続けて行うことを特徴とする、安定化充填剤又は顔料の
    製法。 13 有機重合体と、該重合体の0.5ないし40重量
    %の量の請求項1−12記載の製法に従って調製された
    安定化充填剤又は顔料とを含有してなる、安定化重合体
    組成物。 14 請求項13記載のものにおいて、前記有機重合体
    が、オレフィン系及びジオレフィン系のホモ重合体及び
    共重合体から選ばれるものであることを特徴とする、安
    定化重合体組成物。
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