JPH09202841A - 塩化ビニル樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩化ビニル樹脂組成物の、耐候性を向上さ
せ、チョーキングを防止し、耐熱性を改善する。 【解決手段】 この塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニ
ル樹脂１００重量部に対し、酢酸銅０．００１〜０．５
重量部と、ハイドロタルサイト化合物０．００１〜５重
量部と、ベンゾトリアゾール化合物の銅塩、ベンゾフェ
ノン化合物の銅塩および酸化ビスマスからなる群から選
ばれる少なくとも１つの化合物０．００１〜５重量部と
を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニル樹脂組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル樹脂は、汎用の熱可塑性樹脂
であるが、熱や光に対して不安定で加熱成形加工時に着
色したり機械的強度が低下したり、あるいは耐候性が悪
く成形品を屋外で使用した時に劣化しやすかったりする
という欠点がある。これらの欠点を改良するために、塩
化ビニル樹脂に金属石鹸、鉛系安定剤、有機錫安定剤、
紫外線吸収剤、紫外線安定剤、滑剤、充填剤、着色剤等
を添加した塩化ビニル樹脂組成物で、雨樋、パイプ、窓
枠、デッキ材等の成形品が作られている。

【０００３】しかし、塩化ビニル樹脂組成物の成形品を
屋外で長期間使用すると、日光にさらされた部分の表面
がチョーキングと呼ばれる白化現象を起こし著しく外観
が損なわれる。塩化ビニル樹脂に酢酸銅を添加すること
によりチョーキング性を改善した塩化ビニル樹脂組成物
が提案されている（特公昭６２−４１５３２号公報）。
この樹脂組成物は、耐熱性において改善の余地がある。

【０００４】塩化ビニル樹脂にベンゾトリアゾール化合
物の銅塩またはベンゾフェノン化合物の銅塩を配合し、
必要に応じてハイドロタルサイトを配合することにより
チョーキング性を改善した塩化ビニル樹脂組成物が提案
されている（特開平５−３２０４５０号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、後述する比較
例にみるとおり、ベンゾトリアゾール化合物の銅塩また
はベンゾフェノン化合物の銅塩は、チョーキングを防止
する作用において、酢酸銅に比べてかなり劣っている。
従来の塩化ビニル樹脂組成物では、耐候性、チョーキン
グ防止、および耐熱性において、改善の余地がある。

【０００６】本発明の課題は、耐候性の向上、チョーキ
ングの防止、および耐熱性の改善された塩化ビニル樹脂
組成物を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の塩化ビニル樹脂
組成物は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、酢酸銅
０．００１〜０．５重量部と、ハイドロタルサイト化合
物０．００１〜５重量部と、ベンゾトリアゾール化合物
の銅塩、ベンゾフェノン化合物の銅塩および酸化ビスマ
スからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物０．
００１〜５重量部とを含有する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の塩化ビニル樹脂組成物
は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、酢酸銅０．０
０１〜０．５重量部と、ハイドロタルサイト化合物０．
００１〜５重量部と、ベンゾトリアゾール化合物の銅
塩、ベンゾフェノン化合物の銅塩および酸化ビスマスか
らなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物０．００
１〜５重量部とを含有する。

【０００９】本発明の塩化ビニル樹脂組成物は、好まし
くは、塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、酢酸銅０．
０１〜０．２重量部と、ハイドロタルサイト化合物０．
０２〜２重量部と、ベンゾトリアゾール化合物の銅塩、
ベンゾフェノン化合物の銅塩および酸化ビスマスからな
る群から選ばれる少なくとも１つの化合物０．０１〜１
重量部とを含有する。

【００１０】本発明の塩化ビニル樹脂組成物は、より好
ましくは、塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、酢酸銅
０．０１〜０．０７重量部と、ハイドロタルサイト化合
物０．５〜１重量部と、ベンゾトリアゾール化合物の銅
塩、ベンゾフェノン化合物の銅塩および酸化ビスマスか
らなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物０．０５
〜０．５重量部とを含有する。

【００１１】本発明において塩化ビニル樹脂とは、塩化
ビニルを構成単量体とする単独重合体または共重合体を
指し、これら重合体に金属石鹸、鉛系安定剤、有機錫安
定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、滑剤、充填剤、着
色剤、可塑剤等の添加剤を１種または２種以上併存して
いてもさしつかえない。酢酸銅の使用量は、塩化ビニル
樹脂１００重量部に対して、０．００１〜０．５重量
部、好ましくは０．０１〜０．２重量部、より好ましく
は０．０１〜０．０７重量部の範囲が適当である。酢酸
銅の量が前記範囲を上回ると、塩化ビニル樹脂の耐熱性
を悪くして加工性を損なうおそれがあり、下回ると、耐
候性の向上またはチョーキング防止効果が認められない
おそれがある。

【００１２】本発明で用いられるハイドロタルサイト化
合物は、たとえば、次の一般式： Ｍｇ_1-x Ａｌ_x （ＯＨ）₂ （Ａ）_x/2 ・ｍＨ₂ Ｏ （ここで、ｘは、０＜ｘ≦０．５の範囲の実数であり；
Ａは、ＣＯ₃ およびＳＯ ₄ からなる群から選ばれる少な
くとも１つであり；ｍは、０または正の実数である。）
で示される、マグネシウムとアルミニウムからなる含水
複塩化合物である。

【００１３】上記ハイドロタルサイト化合物は、天然物
であってもよく、また合成品であってもよい。合成方法
としては、特公昭４６−２２８０号公報、特公昭５０−
３００３９号公報、特公昭５１−２９１２９号公報など
に記載の公知の方法を例示することができる。また、本
発明においては、ハイドロタルサイト化合物は、その結
晶構造、結晶粒子径などに制限されることなく使用する
ことが可能である。

【００１４】また、ハイドロタルサイト化合物の表面を
ステアリン酸のごとき高級脂肪酸、オレイン酸アルカリ
金属塩のごとき高級脂肪酸金属塩、ドデシルベンゼンス
ルホン酸アルカリ金属塩のごとき有機スルホン酸金属
塩、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エステルまたはワッ
クス等で被覆したものも使用できる。さらに、亜鉛など
で変性したハイドロタルサイト化合物も使用できる。

【００１５】ハイドロタルサイト化合物の使用量は、塩
化ビニル樹脂１００重量部に対して、０．００１〜５重
量部であり、０．０２〜２重量部とするのが好ましく、
特に０．５〜１重量部とするのが好ましい。ハイドロタ
ルサイト化合物の量が前記範囲を上回ると、加熱成形時
の加工性及び成形品の表面を悪くするおそれがあり、下
回ると、塩化ビニル樹脂の加工成形時に必要な耐熱安定
性が得られないおそれがある。

【００１６】本発明に用いられるベンゾトリアゾール化
合物の銅塩としては、下記一般式(1)：

【００１７】

【化１】

【００１８】（ここで、Ｒ¹ 、Ｒ² 、および、Ｒ³ は、
それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ
ル基、炭素原子数１〜１８のアルキル基、または炭素原
子数１〜１８のアルコキシ基を表す。）などが挙げら
れ、いずれか１つが単独で使用されたり、あるいは、２
以上が併用されたりする。

【００１９】本発明に用いられるベンゾフェノン化合物
の銅塩としては、下記一般式(2)：

【００２０】

【化２】

【００２１】（ここで、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、および、Ｒ⁶ は、
それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ
ル基、炭素原子数１〜１８のアルキル基、または炭素原
子数１〜１８のアルコキシ基を表す。）などが挙げら
れ、いずれか１つが単独で使用されたり、あるいは、２
以上が併用されたりする。

【００２２】上記ベンゾトリアゾール化合物としては、
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−５’−tert
−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’
−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−tert−ブチルフェニ
ル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−
３’，５’−ジ−tert−ブチルフェニル）−５−クロロ
ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−
tert−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベ
ンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，
５’−ジクミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−
（２’−ヒドロキシ−３’−tert−ブチル−５’−オク
トキシカルボニルエチルフェニル）ベンゾトリアゾール
などがあげられる。

【００２３】上記ベンゾフェノン化合物としては、２，
４−ジヒドロキシベンゾフェノン、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−ヒドロキシ−４−デシルオ
キシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオ
キシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ステアリル
オキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒ
ドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−
４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ
−４−メトキシ−４’−クロルベンゾフェノン、２−ヒ
ドロキシ−４−メトキシ−３’−メチルベンゾフェノン
などがあげられる。

【００２４】上記一般式(1) または(2) で表される銅塩
としては、たとえば、下式(3) 〜(7) の化合物などがあ
げられる。

【００２５】

【化３】

【００２６】

【化４】

【００２７】

【化５】

【００２８】

【化６】

【００２９】

【化７】

【００３０】酸化ビスマスとしては、平均粒径１．５〜
３．５μｍ、純度９８．５〜１００重量％が好ましく、
平均粒径２．０〜３．０μｍ、純度９８．９〜１００重
量％がより好ましい。ベンゾトリアゾール化合物の銅塩
とベンゾフェノン化合物の銅塩と酸化ビスマスとは、い
ずれか１つだけが使用されてもよいし、２以上のものが
併用されてもよい。

【００３１】ベンゾトリアゾール化合物の銅塩とベンゾ
フェノン化合物の銅塩と酸化ビスマスとからなる群から
選ばれる少なくとも１つの化合物の使用量は、塩化ビニ
ル樹脂１００重量部に対し、０．００１〜５重量部であ
り、０．０１〜１．０重量部とするのが好ましく、特に
０．０５〜０．５重量部とするのが好ましい。ベンゾト
リアゾール化合物の銅塩とベンゾフェノン化合物の銅塩
と酸化ビスマスとからなる群から選ばれる少なくとも１
つの化合物の量が前記範囲を上回ると、塩化ビニル樹脂
の耐熱性を悪くして加工性を損なうおそれがあり、下回
ると、耐候性の向上またはチョーキング防止効果が認め
られないおそれがある。

【００３２】本発明の樹脂組成物は、無機顔料および有
機顔料などの着色剤を含むことができる。無機顔料とし
ては、弁柄、黄色酸化鉄、鉄黒、チタン白、チタンイエ
ロー、クロームイエロー、クロームバーミリオン、酸化
クロムグリーン、カーボンブラック、および焼成顔料な
どがあげられる。有機顔料としては、キナクリドン系、
ポリアゾ系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、ペ
リノン系、キノフタロン系、スレン系、ベンズイミダゾ
ロン系、イソインドリノン系、フタロシアニン系顔料な
どがあげられる。

【００３３】無機顔料と有機顔料とは、いずれか一方だ
けが使用されてもよいし、両方が使用されてもよい。無
機顔料および有機顔料からなる群から選ばれる少なくと
も１つの化合物の使用量は、塩化ビニル樹脂１００重量
部に対し、０．０１〜１０重量部であり、０．２〜５重
量部とするのが好ましく、特に０．５〜２重量部とする
のが好ましい。無機顔料および有機顔料からなる群から
選ばれる少なくとも１つの化合物の量が前記範囲を上回
ると、塩化ビニル樹脂の加工性を悪くしたり成形物の機
械的強度を悪くするおそれがあり、下回ると、耐候性が
悪く成形品を屋外で使用した時に劣化しやすくなるおそ
れがある。

【００３４】無機顔料は、有機顔料に比べて安価である
が、塩化ビニル樹脂を劣化させやすい傾向を有する。し
かし、本発明の塩化ビニル樹脂組成物は、従来のものに
比べて無機顔料を大量に（塩化ビニル樹脂１００重量部
に対して、たとえば０．１〜５重量部、好ましくは０．
５〜２重量部）含有することができ、劣化しにくくな
る。このため、本発明によれば、従来に比べて濃色（た
とえば、弁柄を配色したブラウン（雨樋用などに使用さ
れるブラウン色））でしかもチョーキングを起こしにく
い塩化ビニル樹脂組成物を得ることができる。

【００３５】本発明の塩化ビニル樹脂組成物は、必要に
応じて、金属石鹸、鉛系安定剤、有機錫安定剤、紫外線
吸収剤、紫外線安定剤、滑剤、充填剤、着色剤等の添加
剤を配合することができる。本発明の塩化ビニル樹脂組
成物は、たとえば、雨樋、パイプ、窓枠、デッキ材等の
成形品として使用されるが、用途には特に限定はない。

【００３６】酢酸銅と、ハイドロタルサイト化合物と、
ベンゾトリアゾール化合物の銅塩、ベンゾフェノン化合
物の銅塩および酸化ビスマスからなる群から選ばれる少
なくとも１つの化合物と必要に応じて配合される添加剤
とを塩化ビニル樹脂に添加する方法は、それぞれを直接
塩化ビニル樹脂に添加混合しても良いし、着色剤以外の
成分を着色剤成分に含有させてそれを塩化ビニル樹脂と
混合しても良い。

【００３７】

【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例および比較
例を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。 （実施例１〜３）塩化ビニル樹脂（重合度１１００）１
００重量部にステアリン酸カルシウム０．５重量部、ス
テアリン酸亜鉛１．０重量部、ジブチル錫マレート０．
３重量部、弁柄０．５重量部、表１に示す重量部の酢酸
銅・ハイドロタルサイト化合物・ベンゾトリアゾール化
合物銅塩を配合した。この配合物を高速ミキサーで３分
間混合し、１７０℃の二本ロールで５分間混練りして
１．５mm厚みのシートを作製した。このシートを１９０
℃のオーブン中に入れ、熱安定性試験を行い、黒化する
までの時間を測定した。また、同様に作製したシートを
熱プレスで１mm厚みのシートを作製し、屋外暴露した。
暴露１２か月、１８か月、２４か月後のチョーキングを
含めた色変化を屋外暴露しないシートを標準として分光
光度計（マクベス社製マクベスカラーアイＣＥ−３００
０）で測色し、ΔＥで表示した。ΔＥが小さいほどチョ
ーキング防止効果が大きいことを示す。ハイドロタルサ
イト化合物としては、協和化学工業製アルカマイザー２
（この化合物は、上記化１で示されるもので、ｘが０．
２５、ＡがＣＯ₃ 、ｍが１であり、平均粒径が１．０μ
ｍ以下である）を用いた。ベンゾトリアゾール化合物銅
塩としては、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフ
ェニル）ベンゾトリアゾールの銅塩（上記(3) 式参照）
を用いた。

【００３８】（比較例１〜７）実施例１〜３において酢
酸銅またはハイドロタルサイト化合物またはベンゾトリ
アゾール化合物銅塩の量を表１に示す値に変えた以外は
全く同様にシートを作製し、屋外暴露と熱安定性試験を
行った。

【００３９】

【表１】

【００４０】（実施例４〜６）実施例１〜３においてベ
ンゾトリアゾール化合物銅塩の代わりにベンゾフェノン
化合物銅塩を用いた以外は全く同様にシートを作製し、
屋外暴露と熱安定性試験を行った。ベンゾフェノン化合
物銅塩としては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾ
フェノンの銅化合物（上記式(6) 参照）を用いた。

【００４１】（比較例８〜１４）実施例４〜６において
酢酸銅またはハイドロタルサイト化合物またはベンゾフ
ェノン化合物銅塩の量を表２に示す値に変えた以外は全
く同様にシートを作製し、屋外暴露と熱安定性試験を行
った。

【００４２】

【表２】

【００４３】表１と２にみるように、実施例の塩化ビニ
ル樹脂組成物は、チョーキングを起こしにくく耐候性に
優れており、しかも、耐熱性にも優れている。比較例
１、８のものは、酢酸銅と、ハイドロタルサイト化合物
と、ベンゾトリアゾール化合物銅塩またはベンゾフェノ
ン化合物銅塩とを含まないので、チョーキングを極めて
起こしやすい。比較例２〜３、９〜１０のものは、酢酸
銅を含むが、ハイドロタルサイト化合物と、ベンゾトリ
アゾール化合物銅塩またはベンゾフェノン化合物銅塩と
を含まないので、耐熱性に劣っており、しかも、耐候性
にもやや劣っている。比較例４、１１のものは、ハイド
ロタルサイト化合物を含むが、酢酸銅と、ベンゾトリア
ゾール化合物銅塩またはベンゾフェノン化合物銅塩とを
含まないので、チョーキングを極めて起こしやすい。比
較例５、１２のものは、ベンゾトリアゾール化合物銅塩
またはベンゾフェノン化合物銅塩を含むが、酢酸銅と、
ハイドロタルサイト化合物とを含まないので、チョーキ
ングを防止する作用が弱く、耐熱性にやや劣っている。
比較例６、１３のものは、ハイドロタルサイト化合物
と、ベンゾトリアゾール化合物銅塩またはベンゾフェノ
ン化合物銅塩とを含むが、酢酸銅を含まないので、チョ
ーキングを極めて起こしやすい。比較例７、１４のもの
は、酢酸銅と、ハイドロタルサイト化合物とを含むが、
ベンゾトリアゾール化合物銅塩またはベンゾフェノン化
合物銅塩を含まないので、耐候性がやや劣っている。ハ
イドロタルサイト化合物はチョーキングの防止にはほと
んど役立たない。

【００４４】（実施例７）塩化ビニル樹脂（重合度１１
００）１００重量部にステアリン酸カルシウム０．５重
量部、ステアリン酸亜鉛１．０重量部、ジブチル錫マレ
ート０．３重量部、ノンカーボンブラック色（重量比：
ベンズイミダゾロン系ブラウン／銅フタロシアニンブル
ー／イソインドリノン系エロー＝３／１／１）０．５重
量部、表１に示す重量部の酢酸銅・ハイドロタルサイト
化合物・ベンゾトリアゾール化合物銅塩を配合した。こ
の配合物を高速ミキサーで３分間混合し、１７０℃の二
本ロールで５分間混練りして１．５mm厚みのシートを作
製した。このシートを１９０℃のオーブン中に入れ、熱
安定性試験を行い、黒化するまでの時間を測定した。ま
た、同様に作製したシートを熱プレスで１mm厚みのシー
トを作製し、屋外暴露した。暴露１２か月、１８か月、
２４か月後のチョーキングを含めた色変化を屋外暴露し
ないシートを標準として分光光度計（マクベス社製マク
ベスカラーアイＣＥ−３０００）で測色し、ΔＥで表示
した。ΔＥが小さいほどチョーキング防止効果が大きい
ことを示す。ハイドロタルサイト化合物としては、協和
化学工業製アルカマイザー２を用いた。ベンゾトリアゾ
ール化合物銅塩としては、２−（２’−ヒドロキシ−
５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾールの銅塩（上
記式(3) 参照）を用いた。

【００４５】（実施例８〜１１および比較例１５〜２
０）実施例７において添加剤または顔料の種類または量
を表３〜４に示すとおりに変えた以外は全く同様にシー
トを作製し、屋外暴露と熱安定性試験を行った。酸化ビ
スマスは、平均粒径２．８μｍ、純度９８．９重量％の
ものを用いた。ベンゾフェノン化合物銅塩としては、２
−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンの銅化合物
（上記式(6) 参照）を用いた。弁柄併用ブラウン色（重
量比：弁柄／ベンズイミダゾロン系ブラウン／銅フタロ
シアニンブルー＝３／１／１）を用いた。

【００４６】なお、表３および４中、屋外暴露試験の評
価は、それぞれ、比較例１５および１９を基準（STで表
示）にした相対評価である。

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】表３と表４とを対比するとわかるように、
本発明の配合によれば、無機顔料を用いた場合でも、有
機顔料を用いた場合と同等の性能が得られる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の塩化ビニル樹脂組成物は、塩化
ビニル樹脂１００重量部に対し、酢酸銅０．００１〜
０．５重量部と、ハイドロタルサイト化合物０．００１
〜５重量部と、ベンゾトリアゾール化合物の銅塩、ベン
ゾフェノン化合物の銅塩およびおよび酸化ビスマスから
なる群から選ばれる少なくとも１つの化合物０．００１
〜５重量部とを含有するので、耐候性が向上し、チョー
キングが防止され、耐熱性が改善されたものとなる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 5/098 Ｃ０８Ｋ 5/098 5/3475 ＫＨＬ 5/3475 ＫＨＬ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、酢酸
   銅０．００１〜０．５重量部と、ハイドロタルサイト化
   合物０．００１〜５重量部と、ベンゾトリアゾール化合
   物の銅塩、ベンゾフェノン化合物の銅塩、および酸化ビ
   スマスからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物
   ０．００１〜５重量部とを含有する、塩化ビニル樹脂組
   成物。
2. 【請求項２】前記塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、
   ０．１〜１０重量部の無機顔料をも含有する、請求項１
   に記載の塩化ビニル樹脂組成物。
3. 【請求項３】前記無機顔料が、弁柄、黄色酸化鉄、鉄
   黒、チタン白、チタンイエロー、クロームイエロー、ク
   ロームバーミリオン、酸化クロムグリーン、カーボンブ
   ラック、および焼成顔料からなる群から選ばれる少なく
   とも１つである、請求項２に記載の塩化ビニル樹脂組成
   物。