JPH0711075A - シンジオタクチックポリプロピレン組成物 - Google Patents

シンジオタクチックポリプロピレン組成物

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JPH0711075A
JPH0711075A JP17496193A JP17496193A JPH0711075A JP H0711075 A JPH0711075 A JP H0711075A JP 17496193 A JP17496193 A JP 17496193A JP 17496193 A JP17496193 A JP 17496193A JP H0711075 A JPH0711075 A JP H0711075A
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雅之 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】引張強度および曲げ剛性、更には透明性も改善
され、各種成形素材としても充分使用できるシンジオタ
クチックポリプロピレン組成物を提供する。 【構成】シンジオタクチック度が80%以上であるシン
ジオタクチックポリプロピレン100重量部に対して、
下記一般式(1)の環状有機リン酸エステル化合物を少
なくとも一種0.01〜5重量部を配合するシンジオタ
クチックポリプロピレン組成物。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシンジオタクチックポリ
プロピレン組成物に関し、詳しくはシンジオタクチック
ポリプロピレンに環状有機リン酸エステル化合物を配合
してなる、透明性、機械的物性などの改善されたシンジ
オタクチックポリプロピレン組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び問題点】ポリプロピレンには、その立
体規則性から、アイソタクチックポリプロピレン(以
下、i−PPと称する)、アタクチックポリプロピレ
ン、シンジオタクチックポリプロピレン(以下、s−P
Pと称する)の三種があることが知られている。この
内、立体規則性の乏しいアタクチックポリプロピレンは
結晶化度が低く熱変形温度も低いため、成形品等として
使用することができず、また、s−PPは重合速度が極
めて遅く、製造が困難であるばかりでなく、アイソタク
チック部分を多量に含むものしか製造できなかったため
に、現在、製造されているポリプロピレンはそのほとん
どがi−PPである。このi−PPは立体規則性が大き
く、結晶化度も大きいため、引っ張り強度、伸び率、曲
げ剛性が大きい利点を有しており、繊維、フィルム、各
種成形品などとして広く使用されているが、その反面、
衝撃強度、透明性などに劣る欠点があり、その使用に制
限を受けていた。
【0003】近年、ポリプロピレンの製造に使用される
重合触媒の進歩に伴い、メタロセン触媒と称される均一
系触媒を用いることによって立体規則性の大きなs−P
Pが製造できるようになり、その応用についての検討が
なされている。このs−PPは、重量平均分子量と数平
均分子量の比が約2と、分子量分布の幅の狭いポリマー
を製造することが可能であり、i−PPと比較して、衝
撃強度が大きく、また、透明性も良好である利点を有す
るが、特に、引っ張り強度、曲げ剛性に劣る欠点があ
り、しかも、結晶化速度が極めて遅いために成形サイク
ル性に劣るばかりでなく、成形後に成形品が収縮する欠
点があり、s−PPの実用化の観点からはこれらの欠点
を解消する必要があった。
【0004】
【問題点を解決するための手段】本発明者等はかかる現
状に鑑み、種々検討を重ねた結果、s−PPに特定の環
状有機リン酸エステル化合物を添加することにより、該
樹脂の引っ張り強度および曲げ剛性を大幅に改善し得る
ことを見い出し本発明に到達した。
【0005】すなわち本発明は、s−PP100重量部
に対して、次の一般式(1)で表される環状有機リン酸
エステル化合物の少なくとも一種0.01〜5重量部を
配合してなる、s−PP組成物を提供するものである。
【0006】
【化2】
【0007】以下、本発明のs−PP組成物について詳
述する。
【0008】本発明で用いられるs−PPとしては、シ
ンジオタクチック度(ラセミペンタッド分率)が80%
以上、好ましくは90%以上のものが用いられ、通常は
プロピレンホモポリマーが用いられるが、上記のシンジ
オタクチック度を低下させない範囲で他のオレフィン化
合物、たとえば、エチレン、ブテン−1、ペンテン−
1、3−メチルペンテン−1などをプロピレンに対して
10モル%以下の少量を共重合させたものでもよい。
【0009】シンジオタクチック度80%以上のs−P
Pは前記したs−PPの特異的な物性を示すばかりでな
く、とくに、シンジオタクチック度90%以上のs−P
Pは融点約145℃以上を示し、より高い高熱変形温度
の要求される用途にも使用可能である。これに対し、シ
ンジオタクチック度が80%以下のs−PPは前記のs
−PPの好ましい特性が得られない場合があるばかりで
なく、高い熱変形温度が必要とされる用途には使用する
ことが困難である。
【0010】本発明で用いられるs−PPは、シンジオ
タクチック度が80%以上であること以外には特に制限
を受けず、たとえば、分子量約5万〜100万のものを
その用途、目的に応じて用いることができる。また、s
−PPと他の熱可塑性高分子材料とをブレンドして用い
ることも可能であり、たとえば、ポリエチレン、i−P
P、ポリブテン−1、エチレン−プロピレンランダムま
たはブロックコポリマーなどの他のポリオレフィンと混
合して用いたり、あるいは、エチレン−プロピレン共重
合エラストマー、エチレン−プロピレン−ノルボルナジ
エン共重合エラストマーなどのエラストマーとブレンド
して、いわゆるオレフィン系熱可塑性エラストマー(T
PO)として用いることもできる。
【0011】また、本発明で用いられる一般式(1)で
表される環状有機リン酸エステル化合物において、R1
で示される炭素原子数1〜4のアルキル基としては、メ
チル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二
ブチル、イソブチル、第三ブチル基などがあげられ、R
2およびR3で示される炭素原子数1〜12のアルキル基
としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、第二ブチル、第三ブチル、アミル、第三アミ
ル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、第
三オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニ
ル、デシル、イソデシル、ウンデシル、ドデシル、第三
ドデシル基などがあげられる。
【0012】また、シクロアルキル基としては、シクロ
ブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプ
チル基などがあげられ、アリール基としては、フェニ
ル、o−トリル、m−トリル、キシリル基などがあげら
れ、アラルキル基としては、ベンジル、α−メチルベン
ジル、α,α−ジメチルベンジル、フェニルエチル基な
どがあげられる。
【0013】また、Mで表される周期律表第三族または
第四族の金属原子としては、アルミニウム、ガリウム、
ゲルマニウム、スズ、チタン、ジルコニウムなどがあげ
られ、とくにMがアルミニウムである化合物が好まし
い。
【0014】従って、本発明で用いられる前記一般式
(1)で表される化合物としては、たとえば、次に示す
ような化合物があげられる。
【0015】
【化3】
【0016】
【化4】
【0017】
【化5】
【0018】
【化6】
【0019】
【化7】
【0020】
【化8】
【0021】
【化9】
【0022】これらの環状有機リン酸エステル化合物
は、たとえば、酸性環状有機リン酸エステルのアルカリ
金属塩と多価金属ハロゲン化物あるいは酸化多価金属ハ
ロゲン化物とを反応させ、その後必要に応じて加水分解
する方法、酸性環状有機リン酸エステルと多価金属アル
コキサイドを反応させ、その後必要に応じて加水分解す
る方法などにより容易に製造することができる。
【0023】また、上記環状有機リン酸エステル塩基性
多価金属塩はその粒径についてもとくに制限を受けず、
たとえば、平均粒径0.01〜50μmのものを用いる
ことができる。
【0024】この環状有機リン酸エステル化合物の添加
量は、s−PP100重量部に対して、0.01〜5重
量部、好ましくは0.03〜3重量部である。添加量が
0.01重量部未満の場合には所期の効果が得られず、
また、5重量部を越えて添加しても添加量に見合う効果
の改善が認められずに無駄であるばかりでなく、他の諸
特性に悪影響を及ぼすこともある。
【0025】本発明において、各成分を添加する方法は
とくに制限を受けず、一般に用いられる方法、たとえ
ば、s−PP粉末あるいはペレットと、添加剤粉末をド
ライブレンドする方法、各成分を高濃度で含有するマス
ターバッチを作成し、これをs−PPに添加する方法な
どを用いることができる。また、本発明のs−PP組成
物は、押出成形、射出成形、真空成形、ブロー成形、架
橋発泡成形などの周知の加工方法により、各種成型品、
繊維、二軸延伸フィルム、シートなどとして使用するこ
とができる。
【0026】また、本発明の組成物は各種の後処理を施
される用途、たとえば、注射器、輸液バッグなどの医療
用品またはフィルム、シートあるいは各種成形品の形態
の食品包装用品などの放射線による滅菌を施される用途
あるいは塗装性などの表面特性の改善のために、成形
後、低温プラズマ処理などが施される用途などにも用い
ることができる。
【0027】また、本発明のs−PP組成物には、必要
に応じて、フェノール系抗酸化剤、有機ホスファイトま
たはホスホナイトなどの有機リン系抗酸化剤、チオエー
テル系抗酸化剤、紫外線吸収剤あるいはヒンダードアミ
ン化合物などの光安定剤を加え、その酸化安定性および
光安定性をさらに改善することができ、とくに、フェノ
ール系抗酸化剤および/または有機リン系抗酸化剤を併
用することによって加熱加工時の着色および機械的物性
の低下を防止することができる。
【0028】本発明で使用できるフェノール系抗酸化剤
としては、たとえば、2,6−ジ第三ブチル−p−クレ
ゾール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフ
ェノール、ステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル
(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホ
スホネート、チオジエチレンビス〔(3,5−ジ第三ブ
チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、
4,4’−チオビス(6−第三ブチル−m−クレゾー
ル)、2−オクチルチオ−4,6−ジ(3,5−ジ第三
ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−s−トリアジ
ン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−第三ブ
チルフェノール)、ビス〔3,3−ビス(4−ヒドロキ
シ−3−第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グ
リコールエステル、4,4’−ブチリデンビス(6−第
三ブチル−m−クレゾール)、2,2’−エチリデンビ
ス(4,6−ジ第三ブチルフェノール)、1,1,3−
トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−第三ブチル
フェニル)ブタン、ビス〔2−第三ブチル−4−メチル
−6−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−メチル
ベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5−ト
リス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−第三ブ
チルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス
(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イ
ソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三
ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリ
メチルベンゼン、1,3,5−トリス〔(3,5−ジ第
三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキ
シエチル〕イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン−
3−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート〕メタン、2−第三ブチル−4−メ
チル−6−(2−アクリロイルオキシ−3−第三ブチル
−5−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス
〔1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチル〕−2,
4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカ
ン−ビス〔β−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5
−ブチルフェニル)プロピオネート〕、トリエチレング
リコールビス〔β−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ
−5−メチルフェニル)プロピオネート〕などがあげら
れ、とくに3−(3,5−ジアルキル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロピオン酸のエステル化合物および1,
3,5−トリス(アルキル化ヒドロキシベンジル)イソ
シアヌレート化合物がその効果が大きく好ましい。
【0029】これらのフェノール系抗酸化剤の添加量
は、s−PP100重量部に対して、0.001〜5重
量部、好ましくは0.01〜3重量部である。
【0030】本発明で使用できる有機リン系抗酸化剤と
しては、たとえば、トリスノニルフェニルホスファイ
ト、トリス(モノおよびジノニルフェニル)ホスファイ
ト、トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファ
イト、ジ(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスフ
ァイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファ
イト、ビス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ペンタエ
リスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ第三ブ
チル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホ
スファイト、ビス(2,4,6−トリ第三ブチルフェニ
ル)ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラ(ト
リデシル)イソプロピリデンジフェノールジホスファイ
ト、テトラ(トリデシル)−4,4’−n−ブチリデン
ビス(2−第三ブチル−5−メチルフェノール)ジホス
ファイト、ヘキサ(トリデシル)−1,1,3−トリス
(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニ
ル)ブタントリホスファイト、2,2’−メチレンビス
(4,6−ジ第三ブチルフェニル)オクチルホスファイ
ト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフ
ェニル)オクタデシルホスファイト、2,2’−メチレ
ンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)フルオロホス
ファイト、テトラキス(2,4−ジ第三ブチルフェニ
ル)ビフェニレンジホスホナイト、9,10−ジヒドロ
−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−
オキシドなどがあげられる。
【0031】これらの有機含リン化合物の添加量は、s
−PP100重量部に対し、0.001〜5重量部、好
ましくは0.01〜3重量部である。
【0032】チオエーテル系抗酸化剤としては、たとえ
ば、チオジプロピオン酸のジラウリル、ジミリスチル、
ミリスチルステアリル、ジステアリルエステルなどのジ
アルキルチオジプロピオネート類およびペンタエリスリ
トールテトラ(β−ドデシルメルカプトプロピオネー
ト)などのポリオールのβ−アルキルメルカプトプロピ
オン酸エステル類などがあげられる。
【0033】紫外線吸収剤としては、たとえば、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、5,5’−メチレンビス(2−ヒ
ドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)などの2−ヒ
ドロキシベンゾフェノン類;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−第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾ
ール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ第三ブチルフ
ェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−
ヒドロキシ−3−第三ブチル−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’−メチレンビス(4−第三オクチル−6−ベン
ゾトリアゾリル)フェノール、2−(2−ヒドロキシ−
3−第三ブチル−5−カルボキシフェニル)ベンゾトリ
アゾールのポリエチレングリコールエステルなどの2−
(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類;フ
ェニルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエー
ト、2,4−ジ第三ブチルフェニル−3,5−ジ第三ブ
チル−4−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−
3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートな
どのベンゾエート類;2−エチル−2’−エトキシオキ
ザニリド、2−エトキシ−4’−ドデシルオキザニリド
などの置換オキザニリド類;エチル−α−シアノ−β,
β−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3
−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート
などのシアノアクリレート類などがあげられる。
【0034】ヒンダードアミン化合物などの光安定剤と
しては、たとえば、2,2,6,6−テトラメチル−4
−ピペリジルステアレート、1,2,2,6,6−ペン
タメチル−4−ピペリジルステアレート、2,2,6,
6−テトラメチル−4−ピペリジルベンゾエート、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(1,2,2,6,6−ペンタメチル−
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)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)ブタンテトラカルボキ
シレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−
4−ピペリジル)・ジ(トリデシル)−1,2,3,4
−ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,
6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−ブチル
−2−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジ
ル)マロネート、1−(2−ヒドロキシエチル)−2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノール/コハ
ク酸ジエチル重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6
−テトラエチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/ジ
ブロモエタン重縮合物、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/
2,4−ジクロロ−6−モルホリノ−s−トリアジン重
縮合物、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/2,4−ジクロロ
−6−第三オクチルアミノ−s−トリアジン重縮合物、
1,5,8,12−テトラキス〔2,4−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)−s−トリアジン−6−イル〕−1,
5,8,12−テトラアザドデカン、1,5,8,12
−テトラキス〔2,4−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)−s−トリアジン−6−イル〕−1,5,8,12
−テトラアザドデカン、1,6,11−トリス〔2,4
−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)−s−トリアジン−6
−イルアミノ〕ウンデカン、1,6,11−トリス
〔2,4−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)−s−ト
リアジン−6−イルアミノ〕ウンデカンなどのヒンダー
ドアミン化合物があげられる。
【0035】その他、本発明のs−PP組成物には、必
要に応じて、ノニオン系、カチオン系またはアニオン系
の帯電防止剤、アルミニウム−p−第三ブチルベンゾエ
ート、ジベンジリデンソルビトール、ビス(4−メチル
ベンジリデン)ソルビトールなどの他の造核剤、ハイド
ロタルサイト類、アルカリ土類金属の脂肪族カルボン酸
塩、顔料、染料、充填剤、発泡剤、難燃剤、滑剤、加工
助剤などを加えることができる。
【0036】
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例によ
って何ら制限を受けるものではない。
【0037】実施例1 下記配合物Aをミキサーで5分混合した後、温度230
℃、回転数20rpmの条件下で押出機を用いてペレッ
トを作成した。このペレットを用いて、射出成型機によ
り、250℃、金型温度60℃で成型し、厚さ1mmの
試験片を作成した。この試験片を用い、ASTM D−
1003に準拠してヘイズ値(%)を、ASTM D−
638に準拠して23℃における引っ張り強度(kg/
cm2)を、ASTM D−790に準拠して23℃にお
ける曲げ剛性(kg/cm2)を各々測定した。なお、下
記に示す化合物を比較化合物No.1および比較化合物
No.2として使用した。その結果を表−1に示す。
【0038】
【化10】
【0039】
【化11】
【0040】<配合物A>s−PP(シンジオタクチッ
クペンタッド分率0.915、極限粘度(η)1.4
0)100重量部、テトラキス〔メチレン−3−(3,
5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネ
ート〕メタン0.1重量部、ステアリン酸カルシウム
0.05重量部、試料化合物(表−1)0.1重量部。
【0041】
【表1】
【0042】実施例2 下記配合物Bを用い、実施例1と同様の操作により試験
片を作成し、また、実施例1と同様の試験を行った。そ
の結果を表−2に示す。
【0043】<配合物B>s−PP(シンジオタクチッ
クペンタッド分率0.947、極限粘度(η)1.3
0)100重量部、テトラキス〔メチレン−3−(3,
5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネ
ート〕メタン0.1重量部、ステアリン酸カルシウム
0.05重量部、試料化合物(表−2)0.1重量部。
【0044】
【表2】
【0045】実施例1および2の結果から明らかなよう
に、環状有機リン酸エステルのフル金属塩あるいはナト
リウム塩ではs−PPの物性改善には効果が乏しく、と
くに、引張強度および曲げ剛性の改善効果は極めて小さ
いものでしかない。
【0046】これに対し、本願発明の特定の環状有機リ
ン酸エステル化合物はs−PPの欠点である引張強度お
よび曲げ剛性の改善効果が著しく大きく、しかも、透明
性をも改善するという顕著な効果を奏するものである。
【0047】
【発明の効果】s−PPに特定の環状有機リン酸エステ
ル化合物を添加することにより、その欠点である引張強
度および曲げ剛性などを著しく改善することができ、各
種の成形材料として使用するのに充分な物性を付与する
ことができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シンジオタクチックポリプロピレン10
    0重量部に対して、次の一般式(1)で表される環状有
    機リン酸エステル化合物の少なくとも一種0.01〜5
    重量部を配合してなるシンジオタクチックポリプロピレ
    ン組成物。 【化1】
  2. 【請求項2】 シンジオタクチック度が80%以上であ
    るシンジオタクチックポリプロピレンを用いた請求項1
    の組成物。
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