JPS6042441A - ポリエチレン組成物 - Google Patents

ポリエチレン組成物

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JPS6042441A
JPS6042441A JP14964283A JP14964283A JPS6042441A JP S6042441 A JPS6042441 A JP S6042441A JP 14964283 A JP14964283 A JP 14964283A JP 14964283 A JP14964283 A JP 14964283A JP S6042441 A JPS6042441 A JP S6042441A
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polyethylene
carbon black
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compd
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Akira Hondo
本堂 明
Toru Matsumura
徹 松村
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Tonen Chemical Corp
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Tonen Sekiyu Kagaku KK
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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】 本発明は、カーボンブラックを配合した耐熱性、耐候性
に優れたポリエチレン組成物に関する。
従来、ポリエチレンに各種の目的でカーボンブラックを
配合することが行われている。これらは主として、ポリ
エチレンの紫外線劣化および熱的酸化劣化を改善するた
めに用いられたシ、顔料もしくは充填材として用いられ
ている。しかし、熱的酸化劣化に対しては、カーボンブ
ラックと、さらに安定剤を加えなければ著しい改善はさ
れず、例えばチオビスフェノール系化合物、ヒンダード
フェノール系化合物、硫黄系化合物または、ヒンダード
フェノール系化合物および硫黄系化合物とを組合せるな
どして用いられている。
しかしながら、カーボンブラックとこれら安定剤の単独
または組合せによる改善効果it、認められるものの、
長期の耐熱酸化劣化においては必ずしも充分ではなかっ
た。
本発明は、従来知られているカーボンブラックを含むポ
リエチレンの耐熱性をさらに向上する目的でなされたも
のであって、本発明のポリエチレン組成物は、ポリエチ
レンに、(a)カーボンブラック、 (b)イソシアヌ
ル酸を骨格とするヒンダードフェノール化合物、(C)
チオジプロピオン酸エステル化合物またはペンタエリス
リトールーテトラキス(β−1ルキルチオブロビオン酸
エステル)(但し、アルキルは炭素数10〜20個で互
に同じであっても異っていてもよい)および(d)ヒン
ダードアミン系化合物とを配゛合したものである。
本発明で用いられるポリエチレンとしては、高圧法また
は低圧法で製造しうるエチレンの単独重合体またはエチ
レン共重合体、例えばエチレンとプロピレン、1−ブテ
ン、1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、デセ
ン、4−メチル−1−ペンテン等の炭素数3〜20のα
−オレフィン、酢酸ビニルもしくはアクリル酸エステル
などとの共重合体があげられる。エチレン共重合体は、
コモノマーが二種以上のものであってもよいが、エチレ
ンの含有量が50重量−以上であることが好ましい。こ
れらポリエチレンの密度は、少くとも[L 85 f/
cc以上で好ましくはα90〜α979/ccのもので
あるが成形可能ならばそれ以上でもよい。また、メルト
インデックス(JIS K 6760 による温度19
0S荷重2.16に9の条件で測定、以下MIという)
は、0.05〜50f/10分、好ましくは11〜10
9/10分のものである。これらポリエチレンは、単独
または混合物で用いてもよく、さらにその他オレフィン
系エラストマー、例えばエチレン−プロピレンゴム、エ
チレン−1−ブテンゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレ
ンゴム、ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴム、
エチレンープロピレンージエンータボリマーなどを混合
してもよい。上記ポリエチレンのうちでは、高密度ポリ
エチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ンなどが好ましい。
本発明で用いられるカーボンブラックとしては、どのよ
うなタイプのものでもよく、例えばチャネルブラック、
ファーネスブラック、1セテレンブラツクなどを多げる
ことができる。また、電導性または非電導性のどちらで
あっても使用できる。カーボンブラックの平均粒子径は
、組成物における分散性をよくするために1000A以
下であることがよく、好ましくは550A以下である。
これらのうちではファーネ・スブラックのものが好まし
い。
本発明で用いられるイソシアヌレートを骨核とするLン
ダードフエノーJし系化合物(以下イし合物(I)とい
う)としては、例えばトリス(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、トリス
〔β−(5,5−ジーを一ブチルー4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオニル−オキシエチル〕イソシアヌレート
、1,5.5−トリス(4−1ルキルー5−ヒドロキシ
 −26−シメチルベンジル)イソシアヌレート(但し
、アルキルはCs ”−Cx* の分岐11レキル基で
ある)などがおげられる。これらのうちでは、1.3.
5− トリス(4−1−ブチル−6−ヒドロキシ−2,
6−シメチルベンジルンイ ートが好ましい。
本発明で用いられるチオジプロピオン酸のエステル(以
下化合物(口)という)としては、flえはジラウリル
チオジプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネー
ト、ジミリスチ!レチオジプロピオネート、ラウリルス
テアリ!レチオジプロビオネート、ジブチルテオジブロ
ピオネート、ジノニルチオジプロピオネート、ジヘプチ
ルチオジプロピオネート、ジオクチJレチオジプロビオ
ネート、ジノニルチオジプロピオネート、ジデシルチオ
ジプロピオネート、ジペンタデシルテオジプロビオネー
ト、ジセチルチオジプロピオネート,ジヘプタデシルテ
オプロピオネートなどがあけられる。また、ペンタエリ
スリトール−テトラキス(β−1ルキルブロピオネート
ン(以下化合物(III)という)として鉱、1ルキル
が炭素数が10〜20個の11レキル基で、互いに同じ
であるか異なるものがあげられる。
これら化合物(II)および(III)のうちでは、ペ
ンタエリスリートール−テトラキス(β−ラウリルプロ
ピオネート)が好ましい。
本発明で用いられるヒンダードアミン系化合物(以下化
合物(iv)という)としては、高分子量のものが好ま
しく、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、4−ベンゾイルオキシ
−2,2,6,6−テトラメチルビペリジン、コハク酸
とN−(2−ヒドロキシエチル) −2,2,6,6−
テトラメチル−41ヒドロキシピペリジンとの縮合物、
1.2,5.4−テトラ(2,2,6,6テトラメチル
ー4−ピペリジル)−ブタンテトラカルボキシレート、
1,4−ジー(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピ
ペリジル)−293−ブタンジオン、ポルC(6−(1
,1,5゜6−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〕(,4−(2,
2,6,6−テトラメチルピペリジル)イミノ〕へキサ
メチレン−(4−(2,2,6,6−テトラメチルピペ
リジル)イミノ〕、ビス(1,2,2,6,6−ベンタ
メチルー4−ピペリジル)セパケート、ジー(2,2,
6,6−テトラメチル−4−ピペリジルと1− (5,
5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル−メチル
) −1,1−ペンタンジカルボキシレート、ビスC1
,2,6,6−ベンタメチルー4−ピペリジル)−2−
ノルマル−ブチル−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシベンジル)マロネート、1,6−ビス(2
,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアミノ)
ヘキサンと2,4−ジ−ハローローフモルホリノ−i 
、6,5−トリアジンとの縮合物、ポリ〔6−モルホリ
ノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル〕〔4−
(2,2,6,6−チトラメチルビペリジル〕イミノ〕
へキサメチレン−(4−(2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジル)イミノ〕などが6げられる。これらのう
ちではポリ〔(’!l = (1111313−テトラ
メチルブチル)イミノ〕−1,3,5−トリアジン−3
,4−ジイル) [4−(2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジル)イミノ〕へキサメチレン−(4−(2,
2,6,6−テトラメチルピペリジル)イミノ〕、コハ
ク酸とN−(2−ヒドロキシエチル) −2,2,6,
6テトラメチルー4−ヒドロキシピペリジンとの縮合物
が好ましい。
上記のカーボンブラックおよび安定剤(I)ないしく■
)のポリエチレンへの配合量は、ポリエチL/ ン10
. Oli量部に対して、カーボンブラックが0.1〜
10重量部、好ましくは0.2〜5重量部、化合物(I
)が0.01〜1,0重量部、好ましくは0.02〜0
.6重量部、化合物(II)および/または(ill)
が0.01〜to重量部、好ましくは0,02〜0.6
重量部および化合物(TV)が0.01〜2.0重量部
、好ましくは0,02〜1.0重量部である。カーボン
ブラックの配合量が01重量部未満では耐熱性および紫
外線遮断の改良効果がなく、10重量%を越えたものは
ポリエチレンの機械的強度が失われ、また経済的にも好
ましくない。
また、安定剤の配合量が0.01重量部未満では熱酸化
劣化に対する改良効果がなく、上限を越えるものはプレ
ートアウト現象を生ずるので好ましくない。
カーボンブラックに加えて安定剤の化合物(1)ないし
く■)を配合したものでも充分な耐熱酸化劣化を示すが
、さらにポリエチレン100重量部に対して有機ホスフ
ァイト化合物(以下化合物(V)という)または有機ホ
スホナイト化合物(以下化合物(vi)という) o、
 o i〜tO重量部、好ましくはα02〜0.3重蓋
部を添加することによって加工時(ペレット化)の熱安
定性がさらに高くなシ成形加工性が改善される。但し、
添力0蓋が1.0重量部を越えるものはプレートアウト
現象を生ずるので好ましくない。
上記の化合物(V)としては、例えば4,4′−ブテリ
テ゛ンービス(6−メチル−6−t−ブチルフェニル−
ジ−トリデシル)ホスファイト、1.1.3− トリス
(2−メチル−4−ジ−トリデシフレホスファイト−5
−t−プチルフエニルンブタン、ジステアリルペンタエ
リスリトールジホスファイト、トリスノニルフェニルホ
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ホスファイト、トリス(2,4
−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトなどがあげら
れる。また、化合物(Vl)としては、例えばテトラキ
ス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)4.4’−ビフ
エニレンジホスホナイトがあげられる。これら化合物(
V)および(vi)のうちでは、トリス(2,4−ジ−
t−ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(2,
4−ジ−t−ブチルフェニル)4.4’−ビフエニレン
ジホスホナイトなどが好tt、イ。
上記のカーボッブラックおよび安定剤の化合物をポリエ
チレンに均一に混合する方法としては公知の檀々の方法
が適用できる。例えば、各成分をリボンブレンダー、ヘ
ンシェルミキサーなどで予備混合を行った後、押出機で
ペレット化する方法、あるいはバンバリーミキサ−、ニ
ーダ−などで溶融混合後、押出機でペレット化する方法
などがあげられる。この場合に、カーボンブラックは均
一に混合するために、従来夕景成分の配合にしばしば行
われているように、カーボンブラックをポリエチレンの
分散媒に高#反に配合したマスターバッチをつくり、こ
れを所定d[となるようにポリエチレンに配合すること
が便利である。
なお、ポリエチレン組成物には前記の化合物の外に必要
に応じて、さらに紫外線吸収剤、中和剤、顔料、充填剤
、滑剤、界面活性剤、造核剤などを添加することができ
る。
以上、本発明の組成物は、通常行われている押出成形法
、中空成形法、プレス成形法および射出成形法などの成
形法によって種々の形状物に成形することができる。ま
た、本組成物は、耐熱性、耐候性に優れ、しかもプレー
トアウト現象が生じないために、特に厳しい環6境で用
いられるもの、例えば、鋼管被覆、太陽熱温水器集熱体
、自動車内外装品、パレットなどの材料として好適であ
る。
以下に本発明を実施例でさらに具体的に説明する。なお
実施例における試販方法t1次のとおりである。
(1)引張強度、引張伸度 ASTMD<538 、引張速度50燗/分で測定した
(2)耐熱テスト サンシャインウェザ−メータ(66℃)で200時間紫
外線照射後、126℃の空気恒温槽中で加熱後、引張強
度および引張伸度を測定し、加熱前の初期値を100と
して、その保持率で表わした。
(3)プレートアウト性 耐熱テスト後(20日後)の試験片表面に、安定剤が全
く認められないものを◎、極僅かに認められるものを○
、プレートアウトが少量のものを×、プレートアウトが
多量のものをXXとした。
実施例 高密朋ポリエチレン(MI=0.2F/10分、密度=
 IJ、 955 r/cc、以下HDPEという)1
ooMfA部に、表−1に示す割合の安定剤および中和
剤(ステアリン酸カルシウム)O,3部とを配合し、ヘ
ンシェルミキサーで予備混合を行い、次いでこの混合物
を200’Cの押出機で溶融混練してペレット化した。
このペレット罠ファーネスブラックタイプのカーボンブ
ラック(キャボット社M VULCAN 9i2 )を
含むカーボンブラックマスターバッチ(HDPE’75
部にカーボンブラック25部を加へてた混合物tバンバ
リーミキサ−を用いて200℃で混線したもの)をHD
PE 100重量部に対してカーボンブラックが2電値
部となるように予備混合し、この混合物t−2oo℃で
混線して組成物をペレット化した。
ここで得られたペレットをプレス成形機にょシ120℃
でダンベル型試験片(2号ダンベル)全成形した。この
試験片を用いて耐熱テスト前後の引1&シ強度、引張シ
伸度および耐熱テスト後の安定剤のプレートアウトを評
価し、その結果を表−1に示した。
なお、比較のために本発明の安定剤の組合せを用いない
ものについても同様に試験片の成形および評価を行い、
その結果を表−1に併記した。
化合物(I) Al; 1,3.5−1−リス(4−t−ブチル−3−
ヒドロキシ−2,6−シメチルベンジル)イソシアヌレ
ート A2;トリス(6,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ
シベンジルンイソシアヌレー ト 化合物(11)および(111,) B、;ジステアリルテオジブロピオネートB2;ペンタ
エリスリトールテトラキス(β−ラウリル−プロピオネ
ート 化合物(ff) UV、 ;ビx (2,2,6,6−fトラメチル−4
−ピペリジル)セバケート U、V、 ;コハク酸とN−(2−ヒドロキシエチル)
 −2,2,6,6テトラメチルー4−ヒドロキシピペ
リジンとの縮合物 [Jv、 ;ポリ((6−(L1t3t’−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) (4−(2+2t’t6−チトラメチル
ピペリジル)イミノ〕ヘキサメチレン−〔4−(2,2
,6,6−チトラメチルピペリジル)イミノ〕 化合物(V)および(VI) Pl;テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)
4.4’−ビフエニレンジホスホナイト P!;トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホス
ファイト チオビスフェノール系化合物 C,;4,4’チオビス(6−メテルー6−t−ブチル
フェノール〕 C2;テトラキス〔メチレン−5−(3’、5’−ジ−
t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)−プロピオネ
ート〕メタン 代理人 内 1) 明 代理人 萩 原 亮 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ポリエチレンに、 (a)カーボンブラック、(b)イ
    ソシアヌル酸を骨格とするヒンダードフェノール化合物
    、(C)チオジプロピオン酸エステル化合物マたはペン
    タエリスリトール−テトラキス(β−アルキルチオプロ
    ピオン敵エステル)(但し、アルキルは炭素数10〜2
    0個で互に同じであっても異っていてもよい)および(
    d)ヒンダードアミン系化合物とを配合してなるポリエ
    チレン組成物。
JP14964283A 1983-08-18 1983-08-18 ポリエチレン組成物 Granted JPS6042441A (ja)

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