JPH07331081A - ポリオレフィン用結晶核剤 - Google Patents
ポリオレフィン用結晶核剤Info
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- JPH07331081A JPH07331081A JP6127478A JP12747894A JPH07331081A JP H07331081 A JPH07331081 A JP H07331081A JP 6127478 A JP6127478 A JP 6127478A JP 12747894 A JP12747894 A JP 12747894A JP H07331081 A JPH07331081 A JP H07331081A
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Abstract
オレフィン用結晶核剤。下記式(I)で表される化合物
および/またはその金属塩からなるポリオレフィン用結
晶核剤。 【化1】 (R1 、R2 、R3 は、水素原子、アルキル基、シクロ
アルキル基またはアリール基を示す。) 【効果】ポリオレフィンの結晶化速度を向上させること
ができ、機械的性質および/または光学的性質に優れた
ポリオレフィンを提供することができる。
Description
剤に関し、さらに詳しくは、ポリオレフィンの結晶化速
度を速めるポリオレフィン用結晶核剤に関するものであ
る。
どで代表されるポリオレフィンは、優れた加工性、耐薬
品性、電気的性質、機械的性質などを有しているため、
射出成形品、中空成形品、フィルム、シート、繊維など
に加工され各種用途に用いられている。しかしながら用
途によっては、剛性、耐熱剛性、透明性などが充分とは
いえない場合がある。
の剛性、耐熱剛性、透明性は、ポリオレフィンの結晶化
速度を速め、成形加工時に微細な結晶を急速に生成させ
ることができれば向上させられることが知られている。
このため従来からポリオレフィンの結晶化速度を速める
ために、ポリオレフィンに結晶核剤を添加することが行
われており、たとえばアジピン酸ナトリウム、パラ-t-
ブチル安息香酸のアルミニウム塩、ジベンジリデンソル
ビトール、アルキルフェノールリン酸エステルの金属塩
などが用いられている。
速度の向上効果が必ずしも充分ではなく、得られる成形
体の剛性、耐熱剛性などの機械的性質、または、透明
性、光沢などの光学的性質が必ずしも満足するものでは
なかった。
なされたものであって、ポリオレフィンの結晶化速度を
向上させて、機械的性質および/または光学的性質に優
れた成形体を得ることができるようなポリオレフィン用
結晶核剤を提供することを目的としている。
晶核剤は、ロジン類の金属塩を主成分として含有するこ
とを特徴としている。
ン、変性ロジンおよびこれらの精製物からなる群より選
ばれる少なくとも一種のロジン類であることが好まし
い。また、前記金属塩が、ナトリウム塩、カリウム塩お
よびマグネシウム塩からなる群より選ばれる少なくとも
一種の金属塩であることが好ましい。さらに前記ロジン
類の金属塩が、デヒドロアビエチン酸金属塩、ジヒドロ
アビエチン酸金属塩およびジヒドロピマル酸金属塩から
なる群より選ばれる少なくとも一種のロジン類の金属塩
であることが好ましい。
核剤は、下記式(I)で表される化合物および/または
その金属塩からなることを特徴としている。
子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を
示し、各同一であっても異なっていてもよい) 本発明では、前記式(I)で表される化合物および/ま
たはその金属塩のうち、R1 がイソプロピル基であり、
R2 およびR3 がメチル基である化合物および/または
その金属塩が好ましい。また、前記式(I)で表される
化合物の金属塩が、ナトリウム塩、カリウム塩またはマ
グネシウム塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の
金属塩であることが好ましい。さらに、前記式(I)で
表される化合物の金属塩が、R1 がイソプロピル基であ
り、R2 およびR3 がメチル基である化合物のナトリウ
ム塩、カリウム塩またはマグネシウム塩からなる群より
選ばれる少なくとも一種の金属塩であることがより好ま
しい。
リオレフィンの結晶化速度を向上させるとともに結晶を
微細化させるので、機械的性質および/または光学的性
質に優れた成形体を得ることができる。本発明のポリオ
レフィン用結晶核剤が配合されたポリオレフィンは、家
庭用品から工業用品に至る広い用途、たとえば、食品容
器、電気部品、電子部品、自動車部品、機械機構部品な
どの素材として好適に使用される。
ィン用結晶核剤について具体的に説明する。本発明に係
る第1のポリオレフィン用結晶核剤は、ロジン類の金属
塩を主成分とする結晶核剤であって、ロジン類の金属塩
を5〜100重量%、好ましくは10〜100重量%の
割合で含有している。
ジン類と金属化合物との反応生成物をいう。ロジン類と
しては、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジンな
どの天然ロジン;不均化ロジン、水素化ロジン、脱水素
化ロジン、重合ロジン、α,β-エチレン性不飽和カルボ
ン酸変性ロジンなどの各種変性ロジン;前記天然ロジン
の精製物、変性ロジンの精製物などを例示できる。な
お、前記α, β-エチレン性不飽和カルボン酸変性ロジ
ンの調製に用いられる不飽和カルボン酸としては、たと
えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、アクリル酸、メタ
クリル酸などを挙げることができる。これらの中では、
天然ロジン、変性ロジン、天然ロジンの精製物および変
性ロジンの精製物からなる群より選ばれる少なくとも一
種のロジン類であることが好ましい。ここで、ロジン類
は、ピマル酸、サンダラコピマル酸、パラストリン酸、
イソピマル酸、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、
ネオアビエチン酸、ジヒドロピマル酸、ジヒドロアビエ
チン酸、テトラヒドロアビエチン酸などから選ばれる樹
脂酸を複数含んでいる。
金属化合物としては、ナトリウム、カリウム、マグネシ
ウムなどの金属元素を有し、かつ前記ロジン類と造塩す
る化合物が挙げられる。具体的には、前記金属の塩化
物、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩、炭酸塩、酸化物、水酸化
物などが挙げられる。
ジン類のナトリウム塩、前記ロジン類のカリウム塩およ
び前記ロジン類のマグネシウム塩からなる群より選ばれ
る少なくとも一種のロジン類の金属塩であることが好ま
しい。さらに前記ロジン類の金属塩が、水素化ロジンの
金属塩、不均化ロジンの金属塩および脱水素化ロジンの
金属塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のロジン
類の金属塩であることが好ましく、中でもデヒドロアビ
エチン酸金属塩、ジヒドロアビエチン酸金属塩およびジ
ヒドロピマル酸金属塩からなる群より選ばれる少なくと
も一種のロジン類の金属塩であることが好ましい。
しては、従来公知の方法が採用でき、たとえば (1) 前記ロジン類と前記金属化合物を有機溶剤の存在下
または不存在下に直接反応させる方法(直接法) (2) ロジン類の金属塩と前記金属化合物を水および/ま
たは有機溶剤の存在下に反応させて塩交換させる方法
(複分解法)などが挙げられる。
を考慮すれば、前記ロジン類を有機溶剤に溶解し、溶液
状態にて金属化合物と反応させることが好ましい。ここ
で用いられる有機溶剤としては、たとえばトルエン、キ
シレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、酢酸エチル、酢酸
ブチルなどのエステル系溶剤、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤が挙げられ
る。この有機溶剤は、ロジン類に対する溶解性、水分離
性などを考慮して用いられる。
せる際の有機溶剤の使用量は特に限定されないが、通常
ロジン類の使用量100重量部に対し20〜500重量
部程度である。また、反応温度は特に限定されないが、
通常40〜150℃程度、好ましくは50〜120℃の
範囲である。ロジン類と金属化合物との反応は、ロジン
類のカルボキシル基に対する金属導入量が通常5〜10
0当量%、好ましくは10〜100当量%となるように
行われる。反応終了後、有機溶剤を留去することによ
り、目的のロジン類の金属塩が得られる。なお、得られ
たロジン類の金属塩は、必要に応じて精製してもよい。
性を考慮すれば、前記ロジン類の金属塩(たとえば、ア
ルカリ金属塩)を有機溶剤に溶解し、水の存在下で異種
の金属化合物と反応させることが好ましい。ここで用い
られる有機溶剤としては、前記直接法で用いられる有機
溶剤と同様のものが挙げられる。この有機溶剤は、ロジ
ン類の金属塩に対する溶解性、水分離性などを考慮して
用いられる。
応させる際の有機溶剤の使用量は特に限定されないが、
通常ロジン類の金属塩の使用量100重量部に対し10
0〜1000重量部程度である。また、反応温度は特に
限定されないが、通常40〜150℃程度、好ましくは
50〜90℃の範囲である。反応終了後、有機溶剤およ
び水を留去することにより、目的のロジン類の金属塩が
得られる。なお、得られたロジン類の金属塩は、必要に
応じて精製してもよい。
は、微粒子化して結晶核剤として用いることが好まし
い。ロジン類の金属塩を微粒子化することによりポリオ
レフィンへの分散性が向上するため、ロジン類の金属塩
を均一に分散させることができる。ロジン類の金属塩を
微粒子化する方法としては、従来公知の方法が採用で
き、たとえば (a) 得られたロジン類の金属塩の固形物を、湿式または
乾式にて粉砕処理する方法 (b) ロジン類と前記金属化合物との反応が終了した後、
有機溶剤を留去することなく、溶液状態にて水と、必要
に応じて界面活性剤および/または水溶性高分子とを添
加し、次いで乳化分散を行った後、水および有機溶剤を
留去する方法などが挙げられる。
よび/または水溶性高分子としては、従来公知のものが
用いられる。より具体的には、ノニオン系界面活性剤、
アニオン系界面活性剤、ポリビニルアルコール、ポリ
(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩、(メタ)アクリル
酸−アクリルアミド系共重合体、水溶性セルロース、デ
ンプンなどが挙げられる。なお前記(b) の方法では、水
および有機溶剤を留去した後、水洗操作などを行い、ロ
ジン類の金属塩から界面活性剤や水溶性高分子を除去し
てもよい。
核剤は、下記式(I)で表される化合物および/または
下記式(I)で表される化合物の金属塩である。
子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基であ
る。アルキル基として具体的には、メチル、エチル、n-
プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、tert-ブ
チル、ペンチル、ヘプチル、オクチルなどの炭素数1〜
8のアルキル基が挙げられ、これらの基はヒドロキシル
基、カルボキシル基、アルコキシ基、ハロゲンなどの置
換基を有していてもよい。
ロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルなどの炭
素数5〜8のシクロアルキル基が挙げれ、これらの基は
ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、ハロ
ゲンなどの置換基を有していてもよい。
基、ナフチル基などの炭素数6〜10のアリール基が挙
げられ、これらの基はヒドロキシル基、カルボキシル
基、アルコキシ基、ハロゲンなどの置換基を有していて
もよい。
基は、各同一であってもよく、また異なっていてもよ
い。前記式(I)で表される化合物のなかでは、R1 、
R2 およびR3 がそれぞれ、同一または異なるアルキル
基である化合物が好ましく、R1 がi-プロピル基であ
り、R2 およびR3 がメチル基である化合物がより好ま
しい。このような化合物は、特に結晶化速度の向上効果
が優れる。
的には、たとえばデヒドロアビエチン酸などが挙げられ
る。このような、前記式(I)で表される化合物、たと
えばデヒドロアビエチン酸は、前記天然ロジンを不均化
または脱水素化し、次いで精製することにより得られ
る。
または2種以上組み合わせてポリオレフィン用結晶核剤
として用いられる。前記式(I)で表される化合物の金
属塩は、下記式(II)で表される化合物である。
(I)と同様である。Mは、1〜3価の金属イオンであ
り、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、ル
ビジウム、セシウムなどの1価の金属イオン、ベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、亜鉛などの2価の金属イオン、アルミニウムなど
の3価の金属イオンが挙げられる。
ンであることが好ましく、ナトリウムイオン、カリウム
イオン、マグネシウムイオンであることがより好まし
い。nは、前記Mの価数と同一の整数であり、1〜3の
整数である。
は、R1 、R2 およびR3 がそれぞれ、同一もしくは異
なるアルキル基である化合物、または、Mが1価もしく
は2価の金属イオンである化合物が好ましく、R1 がi-
プロピル基であり、R2 およびR3 がメチル基である化
合物、または、Mがナトリウムイオン、カリウムイオン
もしくはマグネシウムイオンである化合物がより好まし
く、R1 がi-プロピル基であり、R2 およびR3 がメチ
ル基であり、かつ、Mがカリウムイオンもしくはマグネ
シウムイオンである化合物が特に好ましい。このような
化合物は、特に結晶化速度の向上効果が優れる。
的には、たとえばデヒドロアビエチン酸リチウム、デヒ
ドロアビエチン酸ナトリウム、デヒドロアビエチン酸カ
リウム、デヒドロアビエチン酸ベリリウム、デヒドロア
ビエチン酸マグネシウム、デヒドロアビエチン酸カルシ
ウム、デヒドロアビエチン酸亜鉛、デヒドロアビエチン
酸アルミニウムなどのデヒドロアビエチン酸金属塩など
が挙げられる。
(I)で表されるカルボン酸を常法により金属塩化する
ことにより製造することができる。たとえば、前記式
(II)で表される化合物がデヒドロアビエチン酸金属塩
である場合、この金属塩は、下記式(III)
金属化合物とを前記方法と同様にして反応させることに
より製造できる。前記式(II)で表される化合物は、単
独でまたは2種以上組み合わせてポリオレフィン用結晶
核剤として用いられる。2種以上の化合物の組み合わせ
としては、たとえば、前記式(II)においてR1 〜R3
が同一であり、Mが異なる2種以上の化合物を組み合わ
せたもの、前記式(II)においてR1 〜R3 の少なくと
も1個が異なり、Mが同一である2種以上の化合物を組
み合わせたものなどが挙げられる。
物〔化合物(I)〕および前記式(I)で表される化合
物の金属塩〔化合物(II)〕は、化合物(I)もしくは
化合物(II)それぞれ単独で、または、化合物(I)と
化合物(II)とを組み合わせてポリオレフィン用結晶核
剤として用いられる。化合物(I)と化合物(II)との
組み合わせとしては、化合物(I)と、化合物(I)の
金属塩である化合物(II)とを組み合わせることが好ま
しい。また、デヒドロアビエチン酸のカルボキシル基1
当量あたり金属が0.05〜1当量となる範囲で適宜組
み合わせることが好ましい。
ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン-1、ポリメチルペンテン、ポリメチルブ
テンなどを挙げることができる。また、本発明の結晶核
剤を配合しうるポリオレフィンとしては、2種以上のポ
リオレフィンからなる組成物、ポリオレフィン50重量
%以上とポリオレフィン以外の樹脂50重量%未満とか
らなる組成物を挙げることができる。
プロピレン、ポリブテン-1の結晶核剤として用いること
が特に好ましい。本発明の結晶核剤のポリオレフィンへ
の配合割合は特に限定されないが、ポリオレフィン10
0重量部に対して0.001〜5重量部、好ましくは
0.05〜2重量部の範囲である。前記の割合で結晶核
剤を配合することにより、ポリオレフィンが本来有する
優れた特性が損なわれることなく、結晶化速度を向上さ
せるとともに結晶を微細化させて、機械的特性および/
または光学的特性に優れた成形体を製造することがで
き、しかも経済的にも有利である。
せ、成形加工時に微細な結晶を生成させることができ
る。その結果として、ポリオレフィンの剛性、耐熱剛性
などの機械的性質、および/または、透明性、表面平滑
性などの光学的性質を改良する。
内において、他の添加剤、たとえば、安定剤、耐候安定
剤、可塑剤、潤滑剤、帯電防止剤、着色剤、発泡剤、難
燃剤、ガラス繊維などの補強剤、充填剤、増量剤などと
併用してもよい。
するには、可塑剤、安定剤、着色剤、充填剤などをポリ
オレフィンにブレンドする際に用いられる従来公知の方
法を採用することができる。たとえば、押出機、プラス
トミルなどの混合機を使用して混合することができる。
ィンは、射出成形、押出成形、中空成形などの各種成形
法により、目的とする成形品の製造に供される。
は、ポリオレフィンの結晶化速度を向上させるとともに
結晶を微細化させる。この結晶核剤が配合されたポリオ
レフィンからは、機械的特性および/または光学的特性
に優れた成形体を製造することができる。
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
法によった。 結晶化速度:得られたペレットを、示差走査熱量計(D
SC)により溶融状態から一定速度(10℃/分)で冷
却し、結晶化発熱ピーク温度〔結晶化温度(Tc)〕を
測定することにより結晶化速度を評価した。結晶化温度
(Tc)の上昇効果の高いものは、結晶化速度の上昇効
果が高い。
より切り出した、長さ100mm、巾10mm、厚み2
mmの試験片を用い、JIS K7203に準拠して曲
げ弾性率を測定した。曲げ弾性率の大きなものは剛性が
高い。
成形試験片を用い、JIS K6714に準拠したヘイ
ズを測定した。ヘイズの低いものは透明性が高い。
230℃、荷重2.16kgで測定したMFR:1.2
g/10分)100重量部に、イルガノックス 101
0TM(チバガイギー社製)0.1重量部およびステアリ
ン酸カルシウム0.1重量部を添加し、さらに下記表1
または表2に示す結晶核剤を下記表3に示す量で添加し
て、押出機により樹脂温度230℃でメルトブレンドし
ペレット化した。
℃、冷却温度20℃で圧縮成形および射出成形により各
種の試験片を作成した。この試験片を用いて前記の試験
方法により各種物性の測定を行った。結果を表3に示
す。
施例1〜10と同様にしてペレットを製造した。
と同様にして各種の試験片を作成した。この試験片を用
いて実施例1〜10と同様にして各種物性の測定を行っ
た。結果を表3に示す。
結晶核剤に替えてパラ-t-ブチル安息香酸アルミニウム
(シェル化学製:商品名 ALPTBBTM)(化合物H)を
0.3重量部添加した以外は実施例1〜10と同様にし
てペレットを製造した。
と同様にして各種の試験片を作成した。この試験片を用
いて実施例1〜10と同様にして各種物性の測定を行っ
た。結果を表3に示す。
結晶核剤に替えてジベンジリデンソルビトール(イーシ
ー化学製:商品名 EC-1TM)(化合物I)を0.3重量
部添加した以外は実施例1〜10と同様にしてペレット
を製造した。
と同様にして各種の試験片を作成した。この試験片を用
いて実施例1〜10と同様にして各種物性の測定を行っ
た。結果を表3に示す。
90℃、荷重2.16kgで測定したMFR:2.3g
/10分、23℃における密度:0.920g/cc)
100重量部に、イルガノックス 1076TM(チバガ
イギー社製)0.1重量部およびステアリン酸カルシウ
ム0.1重量部を添加し、さらに前記表1または表2に
示す結晶核剤を表4に示す量添加して、押出機により樹
脂温度200℃でメルトブレンドしペレット化した。
℃、冷却温度20℃で圧縮成形により各種のシートを作
成した。このシートより前記の試験方法により各種物性
の測定を行なった。結果を表4に示す。
施例11〜19と同様にしてペレットを製造した。
9と同様にして各種のシートを作成した。このシートを
用いて実施例11〜19と同様にして各種物性の測定を
行った。結果を表4に示す。
結晶核剤に替えて化合物Iを0.3重量部添加した以外
は実施例11〜19と同様にしてペレットを製造した。
9と同様にして各種のシートを作成した。このシートを
用いて実施例11〜19と同様にして各種物性の測定を
行った。結果を表4に示す。
Claims (7)
- 【請求項1】 ロジン類の金属塩を主成分として含有す
ることを特徴とするポリオレフィン用結晶核剤。 - 【請求項2】 前記ロジン類が、天然ロジン、変性ロジ
ンおよびこれらの精製物からなる群より選ばれる少なく
とも一種のロジン類である請求項1に記載のポリオレフ
ィン用結晶核剤。 - 【請求項3】 前記金属塩が、ナトリウム塩、カリウム
塩およびマグネシウム塩からなる群より選ばれる少なく
とも一種の金属塩である請求項1または2に記載のポリ
オレフィン用結晶核剤。 - 【請求項4】 前記ロジン類の金属塩が、デヒドロアビ
エチン酸金属塩、ジヒドロアビエチン酸金属塩およびジ
ヒドロピマル酸金属塩からなる群より選ばれる少なくと
も一種のロジン類の金属塩である請求項1〜3のいずれ
かに記載のポリオレフィン用結晶核剤。 - 【請求項5】下記式(I)で表される化合物および/ま
たはその金属塩からなることを特徴とするポリオレフィ
ン用結晶核剤; 【化1】 (式中、R1 、R2 およびR3 は、水素原子、アルキル
基、シクロアルキル基またはアリール基を示し、各同一
であっても異なっていてもよい)。 - 【請求項6】前記式(I)において前記R1 がイソプロ
ピル基であり、前記R2 およびR3がメチル基である請
求項5に記載のポリオレフィン用結晶核剤。 - 【請求項7】前記式(I)で表される化合物の金属塩が
ナトリウム塩、カリウム塩またはマグネシウム塩からな
る群より選ばれる少なくとも一種の金属塩である請求項
5または6に記載のポリオレフィン用結晶核剤。
Priority Applications (11)
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|---|---|---|---|
| JP12747894A JP3364004B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | ポリオレフィン用結晶核剤およびポリオレフィン組成物 |
| TW084105769A TW278085B (ja) | 1994-06-09 | 1995-06-07 | |
| MYPI95001486A MY112911A (en) | 1994-06-09 | 1995-06-07 | Process for crystal nucleation of crystalline thermoplastic resin and crystalline thermoplastic resin composition |
| CA002151302A CA2151302C (en) | 1994-06-09 | 1995-06-08 | Process for crystal nucleation of crystalline thermoplastic resin and crystalline thermoplastic resin composition |
| ES95303984T ES2141892T3 (es) | 1994-06-09 | 1995-06-09 | Procedimiento de nucleacion cristalina de resina termoplastica cristalina y composicion de resina termoplastica cristalina. |
| DE69514039T DE69514039T2 (de) | 1994-06-09 | 1995-06-09 | Prozess für Kristallnukleierung von kristallinem thermoplastischem Harz und kristalline thermoplastische Harzzusammensetzung |
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