JPH07268202A - 耐光性の改良された難燃性ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた耐光性および難燃性を同時に有し、し
かも高温成型時に滞留による変色の無い樹脂組成物の提
供。 【構成】 （ａ）ポリフェニレンエーテル樹脂単独、ま
たは、ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン系樹
脂との混合物１００重量部と、（ｂ）ヒドロキシベンゾ
トリアゾール類およびヒンダードアミン類からなる群よ
り選ばれた少なくとも一種の化合物からなる耐光安定剤
０．０１〜１０重量部、及び、（ｃ）ビスフェノールＡ
−ビスフォスフェート類１〜３０重量部からなるポリフ
ェニレンエーテル系樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐光性、難燃性、耐熱
性及び機械的強度に優れ、更に成形滞留時の変色が防止
されたポリフェニレンエーテル系樹脂組成物に関する。
更に詳細には、ポリフェニレンエーテル系樹脂あるいは
ポリフェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂と
の樹脂組成物に特定の耐光安定剤および特定のリン酸エ
ステル系難燃剤を配合してなる耐光性の改良された難燃
性ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリフェニレンエーテル樹脂は、熱的性
質、機械的性質、電気的性質等諸特性に優れたエンジニ
アリングプラスチックである。しかしながら、ポリフェ
ニレンエーテル樹脂は溶融粘度が高いために成形加工性
に劣り、耐衝撃性も劣るという欠点を有している。この
成形加工性や耐衝撃性の改良を目的として、スチレン系
樹脂あるいはゴム変性スチレン系樹脂、更には各種エラ
ストマー類を配合する技術が米国特許第３，３８３，４
３５号明細書等種々の文献に開示されている。こうした
熱可塑性樹脂組成物は、全体的に良好な特性を持った成
型品に成形しうるものとして知られている。しかしなが
ら、この様なポリフェニレンエーテル系樹脂組成物を屋
外あるいは窓越しの光等に曝された環境下で使用したと
き、暴露時間の増加に伴いその性能は低下し、特に色の
変化が大きく、耐光性が優れているとは言い難い。また
難燃性についても十分ではない。

【０００３】ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の耐
光性の改善方法が幾つか提案されている。例えば、特公
昭５６−５０１８８１号公報によって、特定の構造式を
有するピペリジン誘導体単独、あるいはピペリジン誘導
体とフォスファイト、ヒドロキシベンゾトリアゾールあ
るいは立体障害性フェノールとの組み合わせを含有する
ポリフェニレンエーテル樹脂組成物が、特開昭５５−１
３５１５９号公報によって有機フォスファイト化合物と
ヒドロキシベンゾトリアゾール類とによるポリフェニレ
ンエーテル系グラフト共重合体樹脂組成物用安定剤が、
特開昭５０−１００１５３号公報によってオキシベンゾ
トリアゾール類、オキシベンゾフェノン類と有機ニッケ
ル錯体とを含有するポリフェニレンエーテル樹脂組成物
がそれぞれ開示されている。

【０００４】ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物に難
燃性を付与するためには、リン系難燃剤を配合する方法
が知られている。例えば、特開昭４９−３２９４７号公
報、特開昭５３−７３２４８号公報、特開昭５５−１６
０８１号公報、特開昭５７−３０７３７号公報および特
開昭５５−１１８９５７号公報等種々の文献に芳香族リ
ン酸エステルあるいは芳香族リン酸エステル重合体を配
合することが提案されている。しかしながら、一般に耐
光性を改善したポリフェニレンエーテル系樹脂組成物
に、同時に難燃性を付与するために難燃剤を配合する
と、耐光性の低下、成型時の滞留による変色、あるいは
樹脂組成物の揮発成分が増大する事による金型の汚染、
更には成型品外観の悪化等の問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ポリフェニレンエーテ
ル系樹脂またはこれとポリスチレン系樹脂との組み合わ
せからなる樹脂組成物に特定の耐光安定剤および特定の
リン酸エステル系難燃剤を配合することにより、優れた
耐光性および難燃性を同時に有し、しかも成型時の滞留
による変色が無い難燃性ポリフェニレンエーテル系樹脂
組成物を得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリフェ
ニレンエーテル系樹脂またはこれとポリスチレン系樹脂
とからなる樹脂組成物が耐光性および難燃性を同時に満
足するべく鋭意研究した結果、該樹脂組成物に特定の耐
光安定剤および特定のリン酸エステル系難燃剤を配合す
ることにより、前述した問題点が解決されることを見い
出し、本発明を完成した。即ち本発明は、（ａ）ポリフ
ェニレンエーテル樹脂単独もしくはポリスチレン系樹脂
との混合物と、（ｂ）耐光安定剤と、（ｄ）リン酸エス
テル系難燃剤とからなり、耐光性および難燃性を同時に
満足するポリフェニレンエーテル系樹脂組成物を提供す
るものである。

【０００７】本発明の樹脂組成物の（ａ）成分で用いら
れるポリフェニレンエーテル樹脂は、一般式化３

【化３】 （式中、Ｒ１は炭素数１〜３の低級アルキル基、Ｒ２、
Ｒ３は水素原子または炭素原子１〜３の低級アルキル基
を示す。）で表わされる構造単位を主鎖に持つ重合体で
あって、ホモポリマーであってもコポリマーであっても
よい。具体的には、例えば、ポリ（２，６−ジメチル−
１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジエチ
ル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジ
プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−
メチル−６−エチル−１，４−フェニレン）エーテル、
ポリ（２−メチル−６−プロピル−１，４−フェニレ
ン）エーテル等があげられるが、特に、ポリ（２，６−
ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル、２，６−ジ
メチルフェノール／２，３，６−トリメチルフェノール
共重合体が好ましい。

【０００８】更に（ａ）成分で用いられるポリフェニレ
ンエーテル樹脂に混合し得るポリスチレン系樹脂は、次
の一般式化４

【化４】 （式中、Ｒ６は水素原子または低級アルキル基、Ｚ２は
ハロゲン原子または低級アルキル基を表し、ｐは０〜５
の整数である。）で表される構造単位をその重合体中に
少なくとも２５％以上包含する樹脂であり、例えば、ポ
リスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、スチレン−ブタジ
エンコポリマー、スチレン−ブタジエン−アクリルニト
リルコポリマー、スチレン−α−メチルスチレンコポリ
マー、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、エチレン
−スチレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ブタジ
エン−スチレンコポリマー等を例として挙げることが出
来る。ここで耐衝撃性ポリスチレンとしては、ポリブタ
ジエン、ブタジエン−スチレン共重合体ゴムあるいはＥ
ＰＤＭ等のゴム成分で変性されたポリスチレンが包含さ
れる。本発明の樹脂組成物で用いられるポリスチレン系
樹脂は、ＧＰＣによる重量平均分子量が１，０００〜５
００，０００、好ましくは３，０００〜３００，０００
である。

【０００９】本発明で用いられる（ｂ）成分である耐光
安定剤として、ヒドロキシベンゾトリアゾール類および
／またはヒンダードアミン類より選ばれた化合物の少な
くとも一種を使用する。具体的には、先ずヒドロキシベ
ンゾトリアゾール類としては、２−（５−メチル−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−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、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−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２
−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾー
ル、２−（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−（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−５’−ｔ−オ
クチルフェニル）ベンゾトリアゾール等を挙げることが
できる。とりわけ、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、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−
２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾ
ールが好ましい。

【００１０】次にヒンダードアミン類としては、ビス
（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（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（１，２，２，６，６−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、ビス（２，２，６，６−ペ
ンタメチル−４−ピペリジル）セバケート等が挙げられ
る。とりわけ、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−
４−ピペリジル）セバケート、ビス（２，２，６，６−
ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケートが好まし
い。

【００１１】これらは所望に応じて単独で使用しても複
数使用しても良いが、ヒドロキシベンゾトリアゾール類
とヒンダードアミン類を併用することが特に好ましい。
これらを併用する際は、ヒドロキシベンゾトリアゾール
類０．１〜３重量部およびヒンダードアミン類０．１〜
３重量部の組み合わせ、好ましくはヒドロキシベンゾト
リアゾール類０．２〜２重量部およびヒンダードアミン
類０．２〜２重量部の組み合わせとして併用すると耐光
性を効率良く向上するので、特に好ましい。

【００１２】本発明の樹脂組成物中における上記化合物
の配合量は、当該樹脂組成物中の（ａ）成分１００重量
部に対して、０．０１〜１０重量部の範囲内で選ばれれ
ばよく、好ましくは０．０５〜７重量部、さらに好まし
くは０．１〜５重量部の範囲である。上限を越えて使用
しても、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の耐光安
定性はそれ程向上しないばかりでなく、樹脂組成物の機
械的強度、荷重たわみ温度の低下等の望ましくない影響
さえ認められる。また下限以下の添加量では、樹脂組成
物の耐光性の改善が認められない。

【００１３】本発明で用いられる（ｃ）成分であるリン
酸エステル系難燃剤としては、一般式化５で表されるビ
スフェノールＡ−ビスフォスフェート類が使用される。
ビスフェノールＡ−ビスフォスフェート類は高温時にガ
ス発生が少なく、耐光性に優れた縮合タイプのリン酸エ
ステルである。

【化５】 （式中、Ｒ４、Ｒ５は炭素数１〜６の低級アルキル基、
フェニル基またはアルキル置換フェニル基を示す。）

【００１４】トリフェニルフォスフェート、トリクレジ
ルフォスフェート等のモノフォスフェート類は、耐光性
には優れるが、高温時のガス発生量が多く、成型時に金
型付着物が発生することがある。また高温時のガス発生
量が少ない縮合タイプのリン酸エステルとして、１，３
−フェニレン−ビス（ジフェニルフォスフェート）が知
られているが、該化合物は耐光性に劣り、さらに高温時
にアミン類が存在すると着色が起こり好ましくない。

【００１５】上記のリン酸エステル系難燃剤の配合量
は、（ａ）成分１００重量部に対して１〜３０重量部、
好ましくは３〜２０重量部である。上限を越えて配合し
ても難燃性は変わらず、機械的強度等を損なうだけであ
る。また下限以下では難燃性が不十分である。本発明の
樹脂組成物は目的に応じて、その他の添加剤、例えば、
可塑剤、滑剤、安定剤、顔料、染料、離型剤およびガラ
ス繊維、ガラスビーズ、炭素繊維、マイカ、タルク、ク
レー、炭酸カルシウム等の充填剤を添加することができ
る。本発明を構成する各成分を混合する方法については
特に制約はなく、例えば、押し出し機、加熱ロール、バ
ンバリーミキサー、ニーダー等で混練する方法が適宜選
択される。

【００１６】

【実施例】以下に実施例及び比較例によって本発明の樹
脂組成物を詳細に説明するが、本発明は以下の例になん
ら限定されるものではない。また樹脂組成物の構成成分
の部数は、特別のことわりがない限り重量基準で表わさ
れている。 実施例１ ２５℃、クロロホルム中で測定した極限粘度が０．４５
ｄｌ／ｇであるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェ
ニレン）エーテル６４重量部、耐衝撃性ポリスチレン
（三菱化成（株）製、商品名ダイヤレックスＨＴ−４７
８）２７重量部、難燃剤としてビスフェノールＡ−ビス
（ジクレジルフォスフェート）９重量部、ベンゾトリア
ゾール系耐光安定剤として２−（３−ｔ−ブチル−５−
メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾ
トリアゾール（チバガイギー製、商品名チヌビン３２
６）０．５重量部、ヒンダードアミン系耐光安定剤とし
てビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジ
ル）セバケート（チバガイギー製、商品名チヌビン７７
０）１重量部、酸化亜鉛０．５重量部および白色に調色
するために酸化チタン３重量部とをヘンシェルミキサー
で混合後、２軸押し出し機（東芝機械（株）製、ＴＥＭ
３５）を用いて２８０℃の温度にて溶融混練して得られ
たペレットを射出成形機（日本製鋼所（株）製、Ｊ５０
Ｅ−Ｐ、シリンダ温度２８０℃）で各種試験片を成形し
た。これらの試験片を用いて測定した結果を表１に示し
た。

【００１７】なお、各種試験は以下の方法に従って行っ
た。 １）難燃性 ＵＬ９４規格に準じて１／１６インチ厚みの試験片を使
用し、燃焼時間を測定して評価を行った。 ２）滞留変色 日本製鋼所（株）製、Ｊ５０Ｅ−Ｐ射出成型機を使用し
て、シリンダ温度２８０℃にて２０分間シリンダ内に滞
留させた後、試験片を射出成形し、その変色を目視にて
判定し、次のように表示した。 ×：変色大 △：やや変色 ○：変色なし ３）加熱減量 示差熱天秤（ＤｕＰｏｎｔ社製）を用いて、窒素雰囲気
下、室温から３００℃まで２０℃／分で昇温し、３００
℃で３０分間保持したときの重量を重量減少率で表す。 ４）耐光性試験 キセノン耐光性試験機（アトラス（株）製、Ｃｉ３５
Ａ）にて、３００時間暴露後の色差変化を色差計（スガ
試験機（株）製、ＳＭ−３）で測定し、ΔＥで表す。

【００１８】実施例２ 難燃剤をビスフェノールＡ−ビス（ジフェニルフォスフ
ェート）に代えて実施例１と同様の操作を繰り返し、各
種試験片を成形した。これらの試験片を用いて測定した
結果を表１に示した。

【００１９】実施例３ 耐光安定剤として、ベンゾトリアゾール系耐光安定剤で
ある２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキ
シフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（チバガ
イギー製、商品名チヌビン３２６）１．５重量部のみを
使用する他は実施例１と同様の操作を繰り返し、各種試
験片を成形した。これらの試験片を用いて測定した結果
を表１に示した。

【００２０】実施例４ 耐光安定剤として、ヒンダードアミン系耐光安定剤であ
るビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジ
ル）セバケート（チバガイギー製、商品名チヌビン７７
０）１．５重量部のみを使用する他は実施例１と同様の
操作を繰り返し、各種試験片を成形した。これらの試験
片を用いて測定した結果を表１に示した。

【００２１】比較例１ 難燃剤をトリフェニルフォスフェートに代えて実施例１
と同様の操作を繰り返し、各種試験片を成形した。これ
らの試験片を用いて測定した結果を表１に示した。

【００２２】比較例２ 難燃剤をトリクレジルフォスフェートに代えて実施例１
と同様の操作を繰り返し、各種試験片を成形した。これ
らの試験片を用いて測定した結果を表１に示した。

【００２３】比較例３ 難燃剤を１，３−フェニレン−ビス（ジフェニルフォス
フェート）に代えて実施例１と同様の操作を繰り返し、
各種試験片を成形した。これらの試験片を用いて測定し
た結果を表１に示した。

【００２４】

【表１】 難燃性 滞留変色 加熱減量（％） 耐光性試験（ΔＥ） 実施例１ Ｖ−０ ○ ３ ３．０ 実施例２ Ｖ−０ ○ ４ ３．５ 実施例３ Ｖ−０ ○ ４ ３．８ 実施例４ Ｖ−０ ○ ３ ４．２ 比較例１ Ｖ−０ ○ １４ ３．０ 比較例２ Ｖ−０ ○ １３ ３．１ 比較例３ Ｖ−０ × ８ ８．３

【００２５】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、特定のリン酸エ
ステル系難燃剤と特定の耐光安定剤を配合することによ
り、優れた難燃性、耐光性、高温安定性を有し、淡色に
調色した場合でも高温成型時に変色を起こさないので、
種々の色に調色して使用することが容易であり、産業上
有用なものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）一般式化１で表される構造単位を
   主鎖に持つ、ポリフェニレンエーテル樹脂単独またはポ
   リフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン系樹脂との混
   合物１００重量部と、 【化１】 （式中、Ｒ１は炭素数１〜３の低級アルキル基、Ｒ２、
   Ｒ３は水素原子または炭素数１〜３の低級アルキル基を
   示す。）（ｂ）ヒドロキシベンゾトリアゾール類および
   ヒンダードアミン類からなる群より選ばれた少なくとも
   一種の化合物からなる耐光安定剤０．０１〜１０重量
   部、及び、（ｃ）一般式化２で表されるビスフェノール
   Ａ−ビスフォスフェート類１〜３０重量部からなるポリ
   フェニレンエーテル系樹脂組成物。 【化２】 （式中、Ｒ４、Ｒ５は炭素数１〜６の低級アルキル基、
   フェニル基またはアルキル置換フェニル基を示す。）
2. 【請求項２】 （ｂ）耐光安定剤が、ヒドロキシベンゾ
   トリアゾール類０．１〜３重量部およびヒンダードアミ
   ン類０．１〜３重量部の両者からなることを特徴とする
   請求項１記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。