JPH08197640A - ポリオレフィン樹脂成形体 - Google Patents
ポリオレフィン樹脂成形体Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高結晶性で剛性、耐熱性に優れ、特に熱変形
温度(荷重撓み温度)の著しく高いポリオレフィン樹脂
成形体を提供する。 【構成】 ポリオレフィン樹脂成形体中のプロピレン系
重合体相における結晶高次構造が、結晶ラメラ層が層状
に積み重なったものであり、その結晶ラメラ層の長周期
の規則性が形成される方向が、該成形体を成形する際の
樹脂の流れ方向に対してほぼ垂直方向にあることを特徴
とするポリオレフィン樹脂成形体。
温度(荷重撓み温度)の著しく高いポリオレフィン樹脂
成形体を提供する。 【構成】 ポリオレフィン樹脂成形体中のプロピレン系
重合体相における結晶高次構造が、結晶ラメラ層が層状
に積み重なったものであり、その結晶ラメラ層の長周期
の規則性が形成される方向が、該成形体を成形する際の
樹脂の流れ方向に対してほぼ垂直方向にあることを特徴
とするポリオレフィン樹脂成形体。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂成形体中のプロピ
レン系重合体相を特殊な結晶高次構造とすることによっ
て高剛性、高耐熱性を実現したポリオレフィン樹脂成形
体に関するものである。更に詳しくは、ポリオレフィン
樹脂成形体中のプロピレン系重合体相の結晶ラメラ層の
長周期の規則性の形成される方向を、成形体表面に対し
てほぼ平行方向に配向させた結晶高次構造とすることに
より、高剛性、高耐熱性としたポリオレフィン樹脂成形
体に関するものである。
レン系重合体相を特殊な結晶高次構造とすることによっ
て高剛性、高耐熱性を実現したポリオレフィン樹脂成形
体に関するものである。更に詳しくは、ポリオレフィン
樹脂成形体中のプロピレン系重合体相の結晶ラメラ層の
長周期の規則性の形成される方向を、成形体表面に対し
てほぼ平行方向に配向させた結晶高次構造とすることに
より、高剛性、高耐熱性としたポリオレフィン樹脂成形
体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】結晶性ポリプロピレン樹脂は、易成形
性、軽量という特性を有しながら、同時に優れた剛性、
耐熱性をも併せ持っているため、汎用樹脂として広く用
いられている。また、いわゆるエチレン・プロピレンブ
ロック共重合体樹脂を中心に、他のゴム成分や無機フィ
ラーの添加等によるアロイ化によって、剛性及び耐衝撃
性、を向上させ、高剛性・高耐衝撃性材料として、自動
車用部材、家電部品用材料等にも幅広く利用されてい
る。一方、高分子の溶融体を流動下に結晶化させると、
図2の概念図にて示される様な、結晶ラメラ層が流動方
向に対して垂直の方向に配列された状態の積層構造とな
ることが知られている(高分子学会編集、奥居徳昌著、
高分子サイエンスOne Point−4 「高分子の
結晶」 共立出版(株)発行 1993年12月15日
初版1刷発行参照)。
性、軽量という特性を有しながら、同時に優れた剛性、
耐熱性をも併せ持っているため、汎用樹脂として広く用
いられている。また、いわゆるエチレン・プロピレンブ
ロック共重合体樹脂を中心に、他のゴム成分や無機フィ
ラーの添加等によるアロイ化によって、剛性及び耐衝撃
性、を向上させ、高剛性・高耐衝撃性材料として、自動
車用部材、家電部品用材料等にも幅広く利用されてい
る。一方、高分子の溶融体を流動下に結晶化させると、
図2の概念図にて示される様な、結晶ラメラ層が流動方
向に対して垂直の方向に配列された状態の積層構造とな
ることが知られている(高分子学会編集、奥居徳昌著、
高分子サイエンスOne Point−4 「高分子の
結晶」 共立出版(株)発行 1993年12月15日
初版1刷発行参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記無機フィ
ラーを樹脂中に添加する手法は、剛性の向上には効果が
あるが、該無機フィラー量が多く含有されるに従って脆
弱性を示すようになることや、密度が増大して樹脂材料
の使用による軽量化の効果が損なわれること、と言った
欠点が存在する。更に、上記無機フィラーの添加による
耐熱性の改良効果は、必ずしも実用性に十分なレベルに
まで達しているとは言えない。アイソタクチックポリプ
ロピレン樹脂の剛性、耐衝撃性及び耐熱性については、
その固体構造や結晶構造と密接な関係があることが知ら
れており、一般的には結晶化度が大きいほど高剛性、高
耐衝撃性、高耐熱性を示すことができる。それ故、剛性
や耐熱性の改善には、樹脂部分の性能向上を図るという
目的から、通常、立体規則性の向上、結晶核剤の添加、
更には分子量分布の制御等による結晶性の向上が試みら
れてきた。しかしながら、これらの方法でも必ずしも十
分なレベルにまで達しているとはいえなかった。従っ
て、本発明は、更に高い剛性と耐熱性を有するポリオレ
フィン樹脂成形体を得ることを目的とするものである。
ラーを樹脂中に添加する手法は、剛性の向上には効果が
あるが、該無機フィラー量が多く含有されるに従って脆
弱性を示すようになることや、密度が増大して樹脂材料
の使用による軽量化の効果が損なわれること、と言った
欠点が存在する。更に、上記無機フィラーの添加による
耐熱性の改良効果は、必ずしも実用性に十分なレベルに
まで達しているとは言えない。アイソタクチックポリプ
ロピレン樹脂の剛性、耐衝撃性及び耐熱性については、
その固体構造や結晶構造と密接な関係があることが知ら
れており、一般的には結晶化度が大きいほど高剛性、高
耐衝撃性、高耐熱性を示すことができる。それ故、剛性
や耐熱性の改善には、樹脂部分の性能向上を図るという
目的から、通常、立体規則性の向上、結晶核剤の添加、
更には分子量分布の制御等による結晶性の向上が試みら
れてきた。しかしながら、これらの方法でも必ずしも十
分なレベルにまで達しているとはいえなかった。従っ
て、本発明は、更に高い剛性と耐熱性を有するポリオレ
フィン樹脂成形体を得ることを目的とするものである。
【0004】
[発明の概要]本発明者らは、上記課題を解決すべく、
結晶高次構造について鋭意検討した結果、特殊な結晶ラ
メラ層の配向構造を示すものが、従来では考えられなか
ったような高い剛性と驚くほど高い熱変形温度を与える
ことができることを見出し、本発明に到達したものであ
る。すなわち、本発明のポリオレフィン樹脂成形体は、
ポリオレフィン樹脂成形体中のプロピレン系重合体相に
おける結晶高次構造が、結晶ラメラ層が層状に積み重な
ったものであり、その結晶ラメラ層の長周期の規則性が
形成される方向が、該成形体を成形する際の樹脂の流れ
方向に対してほぼ垂直方向にあることを特徴とするもの
である。
結晶高次構造について鋭意検討した結果、特殊な結晶ラ
メラ層の配向構造を示すものが、従来では考えられなか
ったような高い剛性と驚くほど高い熱変形温度を与える
ことができることを見出し、本発明に到達したものであ
る。すなわち、本発明のポリオレフィン樹脂成形体は、
ポリオレフィン樹脂成形体中のプロピレン系重合体相に
おける結晶高次構造が、結晶ラメラ層が層状に積み重な
ったものであり、その結晶ラメラ層の長周期の規則性が
形成される方向が、該成形体を成形する際の樹脂の流れ
方向に対してほぼ垂直方向にあることを特徴とするもの
である。
【0005】[発明の具体的説明] [I] ポリオレフィン樹脂成形体 (1) ポリオレフィン樹脂 本発明のポリオレフィン樹脂成形体を形成するポリオレ
フィン樹脂としては、プロピレン系重合体単独、或い
は、該プロピレン系重合体を主成分として含有し、他の
ポリオレフィン樹脂を従成分として含有しているポリオ
レフィン樹脂である。
フィン樹脂としては、プロピレン系重合体単独、或い
は、該プロピレン系重合体を主成分として含有し、他の
ポリオレフィン樹脂を従成分として含有しているポリオ
レフィン樹脂である。
【0006】(a) プロピレン系重合体 上記プロピレン系重合体(以下、単に「PP」と記載す
ることがある。)としては、プロピレン単独重合体、プ
ロピレンと他のα−オレフィン(好ましくは炭素数2又
は4〜20、特に好ましくは炭素数2又は4〜8のα−
オレフィン)とのランダム共重合体、又は、プロピレン
と他のα−オレフィン(好ましくは炭素数2又は4〜2
0、特に好ましくは炭素数2又は4〜8のα−オレフィ
ン)とのブロック共重合体、或いは、プロピレン・エチ
レン・ジエン多元共重合体(ジエンとして、5−エチリ
デン−2−ノルボルネン、5−メチレン−2−ノルボル
ネン又は1,4−ヘキサジエンを含む)、プロピレンと
少量のスチレン、無水マレイン酸又は(メタ)アクリル
酸等のコモノマーとの共重合体等を挙げることができ
る。これらのプロピレン系重合体について、具体的に例
示すれば、ホモポリプロピレン、プロピレン・エチレン
ブロック共重合体、プロピレン・エチレンランダム共重
合体、プロピレン・エチレン・ブテン−1ランダム共重
合体、プロピレン・エチレン・1−ペンテンランダム共
重合体、プロピレン・ヘキセン−1ランダム共重合体、
プロピレン・エチレン・ブテン−1ブロック共重合体、
プロピレン・エチレン・ヘキセン−1ランダム共重合
体、プロピレン・エチレン・4−メチルペンテン−1ラ
ンダム共重合体、プロピレン・エチレン・5−エチリデ
ン−2−ノルボルネン共重合体、プロピレン・エチレン
・5−メチレン−2−ノルボルネン共重合体、プロピレ
ン・エチレン・1,4−ヘキサジエン共重合体、プロピ
レン・スチレン共重合体、プロピレン・無水マレイン酸
共重合体、プロピレン・(メタ)アクリル酸共重合体等
を挙げることができる。これらプロピレン系重合体は単
独でも、或いは、複数の混合物として使用することもで
きる。
ることがある。)としては、プロピレン単独重合体、プ
ロピレンと他のα−オレフィン(好ましくは炭素数2又
は4〜20、特に好ましくは炭素数2又は4〜8のα−
オレフィン)とのランダム共重合体、又は、プロピレン
と他のα−オレフィン(好ましくは炭素数2又は4〜2
0、特に好ましくは炭素数2又は4〜8のα−オレフィ
ン)とのブロック共重合体、或いは、プロピレン・エチ
レン・ジエン多元共重合体(ジエンとして、5−エチリ
デン−2−ノルボルネン、5−メチレン−2−ノルボル
ネン又は1,4−ヘキサジエンを含む)、プロピレンと
少量のスチレン、無水マレイン酸又は(メタ)アクリル
酸等のコモノマーとの共重合体等を挙げることができ
る。これらのプロピレン系重合体について、具体的に例
示すれば、ホモポリプロピレン、プロピレン・エチレン
ブロック共重合体、プロピレン・エチレンランダム共重
合体、プロピレン・エチレン・ブテン−1ランダム共重
合体、プロピレン・エチレン・1−ペンテンランダム共
重合体、プロピレン・ヘキセン−1ランダム共重合体、
プロピレン・エチレン・ブテン−1ブロック共重合体、
プロピレン・エチレン・ヘキセン−1ランダム共重合
体、プロピレン・エチレン・4−メチルペンテン−1ラ
ンダム共重合体、プロピレン・エチレン・5−エチリデ
ン−2−ノルボルネン共重合体、プロピレン・エチレン
・5−メチレン−2−ノルボルネン共重合体、プロピレ
ン・エチレン・1,4−ヘキサジエン共重合体、プロピ
レン・スチレン共重合体、プロピレン・無水マレイン酸
共重合体、プロピレン・(メタ)アクリル酸共重合体等
を挙げることができる。これらプロピレン系重合体は単
独でも、或いは、複数の混合物として使用することもで
きる。
【0007】また、上記プロピレン系重合体の中では、
プロピレン単独重合体、或いは、プロピレンと40重量
%以下の他のα−オレフィンとの共重合体を使用するこ
とが好ましく、特に35重量%以下、中でも30重量%
以下のエチレンとの共重合体を使用することが好まし
い。これら共重合体はランダム共重合体でも、ブロック
共重合体のいずれでも良いが、特にブロック共重合体を
使用することが好ましい。従って、これらプロピレン系
重合体の中では、プロピレン単独重合体又はプロピレン
とα−オレフィン(エチレンを含む)とのブロック共重
合体を使用することが好ましい。上記プロピレンと他の
α−オレフィンとのブロック共重合体は、プロピレンの
単独重合体部分と、プロピレンと他のα−オレフィン
(好ましくは炭素数2又は4〜20のα−オレフィン)
とのランダム共重合体部分とから構成されてなるもので
ある。
プロピレン単独重合体、或いは、プロピレンと40重量
%以下の他のα−オレフィンとの共重合体を使用するこ
とが好ましく、特に35重量%以下、中でも30重量%
以下のエチレンとの共重合体を使用することが好まし
い。これら共重合体はランダム共重合体でも、ブロック
共重合体のいずれでも良いが、特にブロック共重合体を
使用することが好ましい。従って、これらプロピレン系
重合体の中では、プロピレン単独重合体又はプロピレン
とα−オレフィン(エチレンを含む)とのブロック共重
合体を使用することが好ましい。上記プロピレンと他の
α−オレフィンとのブロック共重合体は、プロピレンの
単独重合体部分と、プロピレンと他のα−オレフィン
(好ましくは炭素数2又は4〜20のα−オレフィン)
とのランダム共重合体部分とから構成されてなるもので
ある。
【0008】本発明において好適に用いられるプロピレ
ン・エチレンブロック共重合体としては、結晶性ポリプ
ロピレン部(A単位部)とエチレン・プロピレンランダ
ム共重合体部(B単位部)とを含有するブロック共重合
体であって、上記A単位部はプロピレンの単独重合によ
って得られる部分であり、また、上記B単位部はプロピ
レンとエチレンとのランダム共重合によって得られる部
分である。上記A単位部は、特に耐熱剛性の点で該プロ
ピレン・エチレンブロック共重合体中に、好ましくは6
0〜95重量%、より好ましくは75〜94重量%の割
合を占めることが良い。また、上記B単位部は、特に耐
衝撃性の点で該プロピレン・エチレンブロック共重合体
中に、好ましくは5〜40重量%、より好ましくは6〜
25重量%の割合を占めていることが良く、そのエチレ
ン含量は同じく耐衝撃性の点で好ましくは20〜80重
量%、より好ましくは25〜50重量%の割合を占めて
いるものが良い。かかるプロピレン系重合体は、従来公
知の製造方法を適用して製造することができる。
ン・エチレンブロック共重合体としては、結晶性ポリプ
ロピレン部(A単位部)とエチレン・プロピレンランダ
ム共重合体部(B単位部)とを含有するブロック共重合
体であって、上記A単位部はプロピレンの単独重合によ
って得られる部分であり、また、上記B単位部はプロピ
レンとエチレンとのランダム共重合によって得られる部
分である。上記A単位部は、特に耐熱剛性の点で該プロ
ピレン・エチレンブロック共重合体中に、好ましくは6
0〜95重量%、より好ましくは75〜94重量%の割
合を占めることが良い。また、上記B単位部は、特に耐
衝撃性の点で該プロピレン・エチレンブロック共重合体
中に、好ましくは5〜40重量%、より好ましくは6〜
25重量%の割合を占めていることが良く、そのエチレ
ン含量は同じく耐衝撃性の点で好ましくは20〜80重
量%、より好ましくは25〜50重量%の割合を占めて
いるものが良い。かかるプロピレン系重合体は、従来公
知の製造方法を適用して製造することができる。
【0009】該製造に用いられる触媒としては、特に限
定されるものではないが、例えば、チタン含有固体触媒
成分と有機アルミニウム化合物を共触媒成分として含む
触媒系を挙げることができる。該チタン含有固体触媒成
分は、固体のマグネシウム化合物、四ハロゲン化チタン
及び電子供与性化合物を接触させて得られる公知の担体
担持型触媒成分、三塩化チタン或いは三塩化チタンを主
成分として含む公知の触媒成分から選ばれる。更に、上
記固体触媒成分及び共触媒成分の他に、第三の成分とし
て公知の電子供与性化合物を使用した触媒系を使用して
も良い。また、これらの触媒系の他に、いわゆるカミン
スキー触媒と言われるメタロセン系の触媒も使用するこ
とができる。また、該製造に用いられる重合法として
は、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素を溶媒とするスラ
リー重合法、液体プロピレンを溶媒とする塊状重合法及
び気相法等、公知の各種の方法を挙げることができる。
上記プロピレン系重合体樹脂のメルトフローレート(以
下、単に「MFR」と略記する。ASTM D1238
の規定で定義する。)は、その適用する成形方法により
適宜選択されるが、通常、0.01〜500g/10分
程度、好ましくは0.1〜200g/10分程度のもの
が使用される。
定されるものではないが、例えば、チタン含有固体触媒
成分と有機アルミニウム化合物を共触媒成分として含む
触媒系を挙げることができる。該チタン含有固体触媒成
分は、固体のマグネシウム化合物、四ハロゲン化チタン
及び電子供与性化合物を接触させて得られる公知の担体
担持型触媒成分、三塩化チタン或いは三塩化チタンを主
成分として含む公知の触媒成分から選ばれる。更に、上
記固体触媒成分及び共触媒成分の他に、第三の成分とし
て公知の電子供与性化合物を使用した触媒系を使用して
も良い。また、これらの触媒系の他に、いわゆるカミン
スキー触媒と言われるメタロセン系の触媒も使用するこ
とができる。また、該製造に用いられる重合法として
は、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素を溶媒とするスラ
リー重合法、液体プロピレンを溶媒とする塊状重合法及
び気相法等、公知の各種の方法を挙げることができる。
上記プロピレン系重合体樹脂のメルトフローレート(以
下、単に「MFR」と略記する。ASTM D1238
の規定で定義する。)は、その適用する成形方法により
適宜選択されるが、通常、0.01〜500g/10分
程度、好ましくは0.1〜200g/10分程度のもの
が使用される。
【0010】(b) ポリオレフィン樹脂 上記主成分として含有するプロピレン系重合体中に従成
分として配合されていても良いポリオレフィン樹脂とし
ては、エチレン、ブテン−1、3−メチルブテン−1、
4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、ペンテン−1
等で代表される炭素数2又は4、好ましくは炭素数2、
4又は6のα−オレフィンの単独重合体、及び、これら
α−オレフィン相互の共重合体等を挙げることができ
る。このようなポリオレフィン樹脂の具体例としては、
低圧法ポリエチレン、中圧法ポリエチレン、高圧法ポリ
エチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン系
樹脂、ポリブテン−1、ポリ4−メチルペンテン−1等
の立体規則性ポリα−オレフィン系樹脂を挙げることが
できる。また、上記エチレン、ブテン−1、ペンテン−
1、ヘキセン−1等のα−オレフィン相互の無定形ない
し低結晶性の共重合体、或いは、これらα−オレフィン
相互に更に非共役ジエンを混合して得られる無定形ない
し低結晶性の共重合体、例えば、エチレン・プロピレン
共重合体ゴム、プロピレン・エチレン・5−エチリデン
−2−ノルボルネン共重合体ゴム等のオレフィン系エラ
ストマー、更には、マイカ、タルク、ガラス繊維等の無
機フィラー等を、本発明の目的を損なわない程度に配合
したものを使用することもできる。上記従成分として配
合されるポリオレフィン樹脂は、主成分としてのプロピ
レン系重合体に対して等量未満の量的範囲である。
分として配合されていても良いポリオレフィン樹脂とし
ては、エチレン、ブテン−1、3−メチルブテン−1、
4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、ペンテン−1
等で代表される炭素数2又は4、好ましくは炭素数2、
4又は6のα−オレフィンの単独重合体、及び、これら
α−オレフィン相互の共重合体等を挙げることができ
る。このようなポリオレフィン樹脂の具体例としては、
低圧法ポリエチレン、中圧法ポリエチレン、高圧法ポリ
エチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン系
樹脂、ポリブテン−1、ポリ4−メチルペンテン−1等
の立体規則性ポリα−オレフィン系樹脂を挙げることが
できる。また、上記エチレン、ブテン−1、ペンテン−
1、ヘキセン−1等のα−オレフィン相互の無定形ない
し低結晶性の共重合体、或いは、これらα−オレフィン
相互に更に非共役ジエンを混合して得られる無定形ない
し低結晶性の共重合体、例えば、エチレン・プロピレン
共重合体ゴム、プロピレン・エチレン・5−エチリデン
−2−ノルボルネン共重合体ゴム等のオレフィン系エラ
ストマー、更には、マイカ、タルク、ガラス繊維等の無
機フィラー等を、本発明の目的を損なわない程度に配合
したものを使用することもできる。上記従成分として配
合されるポリオレフィン樹脂は、主成分としてのプロピ
レン系重合体に対して等量未満の量的範囲である。
【0011】(c) その他の配合成分(任意成分) 上記ポリオレフィン樹脂には、必要に応じ、本発明の効
果を著しく損なわない範囲内で、その他の配合剤を配合
することができる。この様な配合剤の具体例としては、
有機結晶核剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、酸化防止
剤、中和剤、制酸剤、難燃剤、帯電防止剤、滑剤、アン
チブロッキング剤、顔料、無機充填剤(タルク、マイ
カ、グラスファイバー等)、抗菌剤、物性調整剤(高密
度ポリエチレン、ポリブテン等のその他の樹脂、又は、
エチレン・プロピレンゴム等のエラストマー等)、分子
量調整剤(ラジカル発生剤)、架橋剤、発泡剤等を挙げ
ることができる。これらの配合剤は1種又は2種以上を
適宜組み合わせて使用することができる。
果を著しく損なわない範囲内で、その他の配合剤を配合
することができる。この様な配合剤の具体例としては、
有機結晶核剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、酸化防止
剤、中和剤、制酸剤、難燃剤、帯電防止剤、滑剤、アン
チブロッキング剤、顔料、無機充填剤(タルク、マイ
カ、グラスファイバー等)、抗菌剤、物性調整剤(高密
度ポリエチレン、ポリブテン等のその他の樹脂、又は、
エチレン・プロピレンゴム等のエラストマー等)、分子
量調整剤(ラジカル発生剤)、架橋剤、発泡剤等を挙げ
ることができる。これらの配合剤は1種又は2種以上を
適宜組み合わせて使用することができる。
【0012】(2) ポリオレフィン樹脂成形体の形状 本発明のポリオレフィン樹脂成形体は、射出成形、押出
成形、圧縮成形等の各種成形方法を採用することによっ
て成形された各種形状のものである。
成形、圧縮成形等の各種成形方法を採用することによっ
て成形された各種形状のものである。
【0013】(3) 結晶構造 本発明のポリオレフィン樹脂成形体は、図1のポリオレ
フィン樹脂成形体の結晶ラメラの積層構造を表わす概念
図に示す様に、該ポリオレフィン樹脂成形体中のプロピ
レン系重合体相に、従来の成形体の結晶高次構造(図2
の従来の結晶ラメラの積層構造を表わす概念図参照)と
は著しく相違する結晶高次構造を有し、物性的にも従来
のものよりも優れたものとなっている。すなわち、本発
明のポリオレフィン樹脂成形体は、プロピレン系重合体
を含有するポリオレフィン樹脂からなるポリオレフィン
樹脂成形体であって、該プロピレン系重合体相は、図1
の概念図に示す様に、結晶ラメラ層1と非晶部2の領域
とから構成され、そして、このプロピレン系重合体相の
結晶ラメラ層1は、結晶ラメラが層状に積み重なったも
のであり、その結晶ラメラ層1の長周期3(結晶ラメラ
層の重心間の距離)の規則性が形成される方向5(結晶
ラメラ層1が積み重なっていく方向(矢印の方向))
が、図2に示す様な従来の結晶ラメラ層1の長周期3の
規則性が形成される方向5と異なり、該成形体を成形す
る際の樹脂の流れ方向(流動方向)4に対してほぼ垂直
の方向にあるように配向された結晶高次構造状態を示す
ものである。
フィン樹脂成形体の結晶ラメラの積層構造を表わす概念
図に示す様に、該ポリオレフィン樹脂成形体中のプロピ
レン系重合体相に、従来の成形体の結晶高次構造(図2
の従来の結晶ラメラの積層構造を表わす概念図参照)と
は著しく相違する結晶高次構造を有し、物性的にも従来
のものよりも優れたものとなっている。すなわち、本発
明のポリオレフィン樹脂成形体は、プロピレン系重合体
を含有するポリオレフィン樹脂からなるポリオレフィン
樹脂成形体であって、該プロピレン系重合体相は、図1
の概念図に示す様に、結晶ラメラ層1と非晶部2の領域
とから構成され、そして、このプロピレン系重合体相の
結晶ラメラ層1は、結晶ラメラが層状に積み重なったも
のであり、その結晶ラメラ層1の長周期3(結晶ラメラ
層の重心間の距離)の規則性が形成される方向5(結晶
ラメラ層1が積み重なっていく方向(矢印の方向))
が、図2に示す様な従来の結晶ラメラ層1の長周期3の
規則性が形成される方向5と異なり、該成形体を成形す
る際の樹脂の流れ方向(流動方向)4に対してほぼ垂直
の方向にあるように配向された結晶高次構造状態を示す
ものである。
【0014】一般に、結晶ラメラ層1の長周期3と呼ば
れている規則性が形成される方向5を「規則性の方向」
と定義する時、この「規則性の方向」が成形体を成形す
る時の樹脂の流れ方向4に対してほぼ垂直にあるように
結晶ラメラ1が配向されている状態である。好ましくは
この「規則性の方向」が、成形体を成形する時の樹脂の
流れ方向4に対してほぼ垂直にあり且つ成形体表面に対
しほぼ平行方向にあるように結晶ラメラ1が配向されて
いる状態である。上記「ほぼ垂直」或いは「ほぼ平行」
とは、垂直或いは平行方向の角度より45度未満、好ま
しくは30度未満、特に好ましくは20度未満以内の角
度のことである。また、ここで成形体表面とは、成形体
中の任意の点において、成形時に冷却された際に生じる
温度勾配において、その点より温度低下の勾配が最も大
きい方向にある成形体表面を意味するものである。
れている規則性が形成される方向5を「規則性の方向」
と定義する時、この「規則性の方向」が成形体を成形す
る時の樹脂の流れ方向4に対してほぼ垂直にあるように
結晶ラメラ1が配向されている状態である。好ましくは
この「規則性の方向」が、成形体を成形する時の樹脂の
流れ方向4に対してほぼ垂直にあり且つ成形体表面に対
しほぼ平行方向にあるように結晶ラメラ1が配向されて
いる状態である。上記「ほぼ垂直」或いは「ほぼ平行」
とは、垂直或いは平行方向の角度より45度未満、好ま
しくは30度未満、特に好ましくは20度未満以内の角
度のことである。また、ここで成形体表面とは、成形体
中の任意の点において、成形時に冷却された際に生じる
温度勾配において、その点より温度低下の勾配が最も大
きい方向にある成形体表面を意味するものである。
【0015】測定方法 上記「規則性の方向」に対する配向の評価については、
小角X線散乱測定により行なわれる。具体的には、銅を
陰極とする回転陰極型X線発生装置をX線源とし、グラ
ファイト結晶を用いたX線単色化装置によりCuKα線
のみを抽出し、測定試料への入射X線として使用する。
測定試料への入射に際し、20cm以上の間隔を隔てて
設置した2つの0.5mmφ以下の円形の穴の開いたX
線用スリットによりX線ビーム形状を絞る。散乱X線
を、試料位置より1m以上離れた場所に設置したX線用
比例計数管にて散乱角度0〜3度までを測定して、散乱
強度分布図を得る。その際、入射X線に垂直な平面内に
おいて試料の回転による0〜360度の方位角を設定
し、少なくとも10度間隔で、好ましくは5度以下の間
隔で、各方位角方向の散乱強度分布を測定する。得られ
た各散乱強度分布データより、試料が無い状態で測定し
た散乱強度分布データ(通常、エアー散乱強度と呼ばれ
る。)にX線透過率を掛けたものを引き算する。
小角X線散乱測定により行なわれる。具体的には、銅を
陰極とする回転陰極型X線発生装置をX線源とし、グラ
ファイト結晶を用いたX線単色化装置によりCuKα線
のみを抽出し、測定試料への入射X線として使用する。
測定試料への入射に際し、20cm以上の間隔を隔てて
設置した2つの0.5mmφ以下の円形の穴の開いたX
線用スリットによりX線ビーム形状を絞る。散乱X線
を、試料位置より1m以上離れた場所に設置したX線用
比例計数管にて散乱角度0〜3度までを測定して、散乱
強度分布図を得る。その際、入射X線に垂直な平面内に
おいて試料の回転による0〜360度の方位角を設定
し、少なくとも10度間隔で、好ましくは5度以下の間
隔で、各方位角方向の散乱強度分布を測定する。得られ
た各散乱強度分布データより、試料が無い状態で測定し
た散乱強度分布データ(通常、エアー散乱強度と呼ばれ
る。)にX線透過率を掛けたものを引き算する。
【0016】ここで、X線透過量とは、入射したX線の
強度に対する、入射したX線のうち散乱せず試料を透過
してきたX線の強度の割合である。更に、熱散漫散乱に
よるバックグラウンド強度を引き算する。ここで、バッ
クグラウンド強度の評価は、散乱角度2度以上に認めら
れる散乱強度の最小値を与える散乱角度s1よりも広角
の散乱強度に対し、次式のカーブフィティングを行ない
決定する。 (バックグラウンド強度)=a+b×s2 a,b:カーブフィティングで最適化される変数 s :波数ベクトル s=2×sin(θ)÷1.54 2×θは散乱角度 こうして得られた処理済みデータの散乱角度5〜40分
に認められる散乱ピークのうち最も小角度側に観測され
るピークが、長周期によるものであり、散乱ピーク強度
が、測定された方位角方向に周期性が一致する長周期、
すなわち「規則性の方向」の存在頻度を示す。以後、こ
の「小角X線散乱測定により観測される長周期による散
乱ピーク」を「散乱ピーク」と記述する。配向の評価に
は、横軸に方位角を、縦軸に散乱ピーク強度をとった方
位角分布図をもとに行なう。散乱ピーク強度の高いとこ
ろに、「方位角の方向」の存在頻度が集中しているこ
と、すなわち配向していることが分かる。
強度に対する、入射したX線のうち散乱せず試料を透過
してきたX線の強度の割合である。更に、熱散漫散乱に
よるバックグラウンド強度を引き算する。ここで、バッ
クグラウンド強度の評価は、散乱角度2度以上に認めら
れる散乱強度の最小値を与える散乱角度s1よりも広角
の散乱強度に対し、次式のカーブフィティングを行ない
決定する。 (バックグラウンド強度)=a+b×s2 a,b:カーブフィティングで最適化される変数 s :波数ベクトル s=2×sin(θ)÷1.54 2×θは散乱角度 こうして得られた処理済みデータの散乱角度5〜40分
に認められる散乱ピークのうち最も小角度側に観測され
るピークが、長周期によるものであり、散乱ピーク強度
が、測定された方位角方向に周期性が一致する長周期、
すなわち「規則性の方向」の存在頻度を示す。以後、こ
の「小角X線散乱測定により観測される長周期による散
乱ピーク」を「散乱ピーク」と記述する。配向の評価に
は、横軸に方位角を、縦軸に散乱ピーク強度をとった方
位角分布図をもとに行なう。散乱ピーク強度の高いとこ
ろに、「方位角の方向」の存在頻度が集中しているこ
と、すなわち配向していることが分かる。
【0017】本発明のポリオレフィン樹脂成形体が満足
する要件である(1)「規則性の方向」の流動方向に対
して垂直方向への配向している成形体は、以下の i)又
はii)、好ましくはこの両者を満足する。 X線入射方向 : 成形体表面に垂直にX線を入射 方位角0度の設定: PSPC(位置敏感型比例計数
管)のスキャン方向と試料の流動方向が平行の時を方位
角0度とする。 i) 方位角0度から180度において、最大値は方位
角45度から135度の間にあること。好ましくは70
度から110度の間にあること。 ii) 方位角分布図において、方位角45度から135
度までの積分強度をI1、方位角225度から315度
までの積分強度をI2 、方位角0度から360度までの
積分強度をIa11するとき、 (I1 +I2 )/Ia11>0.5 であること。好ましくは、 (I1 +I2 )/Ia11>0.7 であること。更に好ましくは、方位角70度から110
度までの積分強度をI3、方位角250度から290度
までの積分強度をI4 とするとき (I3 +I4 )/Ia11>0.7 であること。
する要件である(1)「規則性の方向」の流動方向に対
して垂直方向への配向している成形体は、以下の i)又
はii)、好ましくはこの両者を満足する。 X線入射方向 : 成形体表面に垂直にX線を入射 方位角0度の設定: PSPC(位置敏感型比例計数
管)のスキャン方向と試料の流動方向が平行の時を方位
角0度とする。 i) 方位角0度から180度において、最大値は方位
角45度から135度の間にあること。好ましくは70
度から110度の間にあること。 ii) 方位角分布図において、方位角45度から135
度までの積分強度をI1、方位角225度から315度
までの積分強度をI2 、方位角0度から360度までの
積分強度をIa11するとき、 (I1 +I2 )/Ia11>0.5 であること。好ましくは、 (I1 +I2 )/Ia11>0.7 であること。更に好ましくは、方位角70度から110
度までの積分強度をI3、方位角250度から290度
までの積分強度をI4 とするとき (I3 +I4 )/Ia11>0.7 であること。
【0018】また、本発明のポリオレフィン樹脂成形体
が好ましく満足する要件である(1)「規則性の方向」
の成形体表面に平行方向へ配向している成形体は、以下
の i)又はii)、好ましくはこの両者を満足する。 X線入射方向 : 流動方向に平行にX線を入射 方位角0度の設定: 成形体表面に対して垂直な方向と
PSPC(位置敏感型比例計数管)のスキャン方向が平
行の時を方位角0度とする。 i) 方位角0度から180度において、最大値は方位
角45度から135度の間にあること。好ましくは70
度から110度の間にあること。 ii) 方位角分布図において、方位角45度から135
度までの積分強度をI1、方位角225度から315度
までの積分強度をI2 、方位角0度から360度までの
積分強度をIa11するとき (I1'+I2')/Ia11' >0.5 であること。好ましくは、 (I1'+I2')/Ia11' >0.7 であること。更に好ましくは、方位角70度から110
度までの積分強度をI3、方位角250度から290度
までの積分強度をI4 とするとき (I3'+I4')/Ia11' >0.7 であること。
が好ましく満足する要件である(1)「規則性の方向」
の成形体表面に平行方向へ配向している成形体は、以下
の i)又はii)、好ましくはこの両者を満足する。 X線入射方向 : 流動方向に平行にX線を入射 方位角0度の設定: 成形体表面に対して垂直な方向と
PSPC(位置敏感型比例計数管)のスキャン方向が平
行の時を方位角0度とする。 i) 方位角0度から180度において、最大値は方位
角45度から135度の間にあること。好ましくは70
度から110度の間にあること。 ii) 方位角分布図において、方位角45度から135
度までの積分強度をI1、方位角225度から315度
までの積分強度をI2 、方位角0度から360度までの
積分強度をIa11するとき (I1'+I2')/Ia11' >0.5 であること。好ましくは、 (I1'+I2')/Ia11' >0.7 であること。更に好ましくは、方位角70度から110
度までの積分強度をI3、方位角250度から290度
までの積分強度をI4 とするとき (I3'+I4')/Ia11' >0.7 であること。
【0019】[II] ポリオレフィン樹脂成形体の製造 (1) プロピレン系樹脂成形材料の調製 本発明の特定の結晶高次構造を有する上記ポリオレフィ
ン樹脂成形体を好適に製造するためには、上記プロピレ
ン系重合体単独、或いは、該プロピレン系重合体を主成
分として含有し、他のポリオレフィン樹脂を従成分とし
て含有しているポリオレフィン樹脂に、針状の形状を有
する有機結晶核剤、好ましくは後記アミド系化合物を配
合し、この有機結晶核剤のプロピレン系重合体樹脂溶融
物に対する溶解温度以上の温度の温度で溶融混練を行な
い、該有機結晶核剤を一旦プロピレン系重合体樹脂溶融
物中に溶解せしめ、次いで、これを冷却して、該プロピ
レン系重合体樹脂溶融物中で上記有機結晶核剤を再結晶
化させることにより、上記有機結晶核剤の針状の形状を
有する結晶を含有するポリオレフィン樹脂成形材料を調
製することが好ましい。または、上記ポリオレフィン樹
脂成形材料の調製において、上記有機結晶核剤を高含量
で含有させて調製した高有機結晶核剤含量のポリオレフ
ィン樹脂成形材料をマスターバッチとして使用し、これ
を別途調製したプロピレン系重合体を配合し、これを斯
かる有機結晶核剤の溶解温度未満の温度で再度溶融混練
を行なうことにより、有機結晶核剤の針状結晶が均一に
微分散された成形材料を調製することも好適に調製する
ことができる。この場合においても最終の配合量比は上
記した通りである。
ン樹脂成形体を好適に製造するためには、上記プロピレ
ン系重合体単独、或いは、該プロピレン系重合体を主成
分として含有し、他のポリオレフィン樹脂を従成分とし
て含有しているポリオレフィン樹脂に、針状の形状を有
する有機結晶核剤、好ましくは後記アミド系化合物を配
合し、この有機結晶核剤のプロピレン系重合体樹脂溶融
物に対する溶解温度以上の温度の温度で溶融混練を行な
い、該有機結晶核剤を一旦プロピレン系重合体樹脂溶融
物中に溶解せしめ、次いで、これを冷却して、該プロピ
レン系重合体樹脂溶融物中で上記有機結晶核剤を再結晶
化させることにより、上記有機結晶核剤の針状の形状を
有する結晶を含有するポリオレフィン樹脂成形材料を調
製することが好ましい。または、上記ポリオレフィン樹
脂成形材料の調製において、上記有機結晶核剤を高含量
で含有させて調製した高有機結晶核剤含量のポリオレフ
ィン樹脂成形材料をマスターバッチとして使用し、これ
を別途調製したプロピレン系重合体を配合し、これを斯
かる有機結晶核剤の溶解温度未満の温度で再度溶融混練
を行なうことにより、有機結晶核剤の針状結晶が均一に
微分散された成形材料を調製することも好適に調製する
ことができる。この場合においても最終の配合量比は上
記した通りである。
【0020】(b) 配 合 ポリオレフィン樹脂と有機結晶核剤との配合は、有機結
晶核剤をポリオレフィン樹脂の調製時に配合しても良い
し、別途調製したポリオレフィン樹脂中に配合させても
良い。上記ポリオレフィン樹脂と有機結晶核剤との配合
割合は、上記配合量比で行なわれる。更に、必要に応じ
て上記他の配合剤を添加配合することができる。
晶核剤をポリオレフィン樹脂の調製時に配合しても良い
し、別途調製したポリオレフィン樹脂中に配合させても
良い。上記ポリオレフィン樹脂と有機結晶核剤との配合
割合は、上記配合量比で行なわれる。更に、必要に応じ
て上記他の配合剤を添加配合することができる。
【0021】(c) 溶融混練 溶融混練は有機結晶核剤、好ましくは後記アミド系化合
物のプロピレン系樹脂溶融物に対する溶解温度以上の温
度で行なわれる。該溶融混練の温度が、有機結晶核剤の
プロピレン系樹脂溶融物に対する溶解温度未満の温度で
は、針状の形状を有する有機結晶核剤として利用するこ
とができない。該溶融混練は、一軸押出機、二軸押出
機、ロール、ブラベンダープラストグラフ、バンバリー
ミキサー、ニーダーブレンダー等の通常の混練機を用い
て行なうことができる。
物のプロピレン系樹脂溶融物に対する溶解温度以上の温
度で行なわれる。該溶融混練の温度が、有機結晶核剤の
プロピレン系樹脂溶融物に対する溶解温度未満の温度で
は、針状の形状を有する有機結晶核剤として利用するこ
とができない。該溶融混練は、一軸押出機、二軸押出
機、ロール、ブラベンダープラストグラフ、バンバリー
ミキサー、ニーダーブレンダー等の通常の混練機を用い
て行なうことができる。
【0022】(d) 冷 却 上記プロピレン系重合体溶融物を冷却すると、プロピレ
ン系重合体溶融物中に溶解した有機結晶核剤が、針状の
形状を有して斯かるプロピレン系重合体中に析出する。
冷却はその析出温度以下の温度で行なわれる。すなわ
ち、有機結晶核剤のプロピレン系重合体溶融物に対する
溶解温度以上の温度で溶融押し出しされ、上記冷却温度
下で冷却されたプロピレン系重合体組成物中では、有機
結晶核剤等が針状の形状を有する結晶として含有され
る。この様な有機結晶核剤の針状の形状を有する結晶は
偏光顕微鏡等で観察することができる。
ン系重合体溶融物中に溶解した有機結晶核剤が、針状の
形状を有して斯かるプロピレン系重合体中に析出する。
冷却はその析出温度以下の温度で行なわれる。すなわ
ち、有機結晶核剤のプロピレン系重合体溶融物に対する
溶解温度以上の温度で溶融押し出しされ、上記冷却温度
下で冷却されたプロピレン系重合体組成物中では、有機
結晶核剤等が針状の形状を有する結晶として含有され
る。この様な有機結晶核剤の針状の形状を有する結晶は
偏光顕微鏡等で観察することができる。
【0023】(2) 結晶核剤 (a) アミド系化合物 本発明のポリオレフィン樹脂成形体の好ましい製造方法
において用いられる有機結晶核剤としては、各種のもの
を使用することができるが、下記一般式(1)乃至
(3)で表わされる少なくとも1種のアミド系化合物が
好適に使用することができる。 一般式 R2 −NHCO−R1 −CONH−R3 (1) R2 −CONH−R1 −CONH−R3 (2) R2 −CONH−R1 −NHCO−R3 (3) (式中、R1 は炭素数1〜28、好ましくは2〜20の
飽和又は不飽和の脂肪族、脂環族若しくは芳香族の炭化
水素基を表し、R2 及びR3 は、同一又は異なっていて
も良い炭素数3〜18、好ましくは6〜18のシクロア
ルキル基、シクロアルケニル基、
において用いられる有機結晶核剤としては、各種のもの
を使用することができるが、下記一般式(1)乃至
(3)で表わされる少なくとも1種のアミド系化合物が
好適に使用することができる。 一般式 R2 −NHCO−R1 −CONH−R3 (1) R2 −CONH−R1 −CONH−R3 (2) R2 −CONH−R1 −NHCO−R3 (3) (式中、R1 は炭素数1〜28、好ましくは2〜20の
飽和又は不飽和の脂肪族、脂環族若しくは芳香族の炭化
水素基を表し、R2 及びR3 は、同一又は異なっていて
も良い炭素数3〜18、好ましくは6〜18のシクロア
ルキル基、シクロアルケニル基、
【0024】
【化3】
【0025】又は
【0026】
【化4】
【0027】で示される基を表す。なお、式中のR4 、
R5 は水素原子或いは炭素数1〜12、好ましくは1〜
8の直鎖状或いは分岐鎖状のアルキル基、アルケニル
基、シクロアルケニル基又はフェニル基を表し、R6 、
R7 は炭素数1〜6、好ましくは1〜4の直鎖状或いは
分岐鎖状のアルキレン基を表す。) 上記一般式(1)及び一般式(2)及び一般式(3)に
含まれる炭化水素基R1 として、より好ましくは直鎖の
アルキル基、並びに以下の炭化水素基が例示される。
R5 は水素原子或いは炭素数1〜12、好ましくは1〜
8の直鎖状或いは分岐鎖状のアルキル基、アルケニル
基、シクロアルケニル基又はフェニル基を表し、R6 、
R7 は炭素数1〜6、好ましくは1〜4の直鎖状或いは
分岐鎖状のアルキレン基を表す。) 上記一般式(1)及び一般式(2)及び一般式(3)に
含まれる炭化水素基R1 として、より好ましくは直鎖の
アルキル基、並びに以下の炭化水素基が例示される。
【0028】
【化5】
【0029】
【化6】
【0030】
【化7】
【0031】
【化8】
【0032】又は
【0033】
【化9】
【0034】(式中、Xは−CH2 −、−O−、−SO
2 −、−S−、−CO−、又は−C(CH3 )2 −を表
す。) また、R2 及びR3 として、より好ましくはシクロアル
キル基及びその置換体、芳香族炭化水素基及びその置換
体等が例示される。更に好ましくは、シクロヘキシル
基、及び、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシ
クロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、2−エ
チルシクロヘキシル基、3−エチルシクロヘキシル基、
4−エチルシクロヘキシル基、2−プロピルシクロヘキ
シル基、2−イソプロピルシクロヘキシル基、4−プロ
ピルシクロヘキシル基、4−イソプロピルシクロヘキシ
ル基、2−tert−ブチルシクロヘキシル基、4−n
−ブチルシクロヘキシル基、4−イソブチルシクロヘキ
シル基、4−sec−ブチルシクロヘキシル基、4−t
ert−ブチルシクロヘキシル基、4−n−アミルシク
ロヘキシル基、4−イソアミルシクロヘキシル基、4−
sec−アミルシクロヘキシル基、4−tert−アミ
ルシクロヘキシル基、4−ヘキシルシクロヘキシル基、
4−ヘプチルシクロヘキシル基、4−オクチルシクロヘ
キシル基、4−ノニルシクロヘキシル基、4−デシルシ
クロヘキシル基、4−ウンデシルシクロヘキシル基、4
−ドデシルシクロヘキシル基、4−シクロヘキシルシク
ロヘキシル基、4−フェニルシクロヘキシル基等のシク
ロヘキシル基の置換体を例示することができる。
2 −、−S−、−CO−、又は−C(CH3 )2 −を表
す。) また、R2 及びR3 として、より好ましくはシクロアル
キル基及びその置換体、芳香族炭化水素基及びその置換
体等が例示される。更に好ましくは、シクロヘキシル
基、及び、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシ
クロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、2−エ
チルシクロヘキシル基、3−エチルシクロヘキシル基、
4−エチルシクロヘキシル基、2−プロピルシクロヘキ
シル基、2−イソプロピルシクロヘキシル基、4−プロ
ピルシクロヘキシル基、4−イソプロピルシクロヘキシ
ル基、2−tert−ブチルシクロヘキシル基、4−n
−ブチルシクロヘキシル基、4−イソブチルシクロヘキ
シル基、4−sec−ブチルシクロヘキシル基、4−t
ert−ブチルシクロヘキシル基、4−n−アミルシク
ロヘキシル基、4−イソアミルシクロヘキシル基、4−
sec−アミルシクロヘキシル基、4−tert−アミ
ルシクロヘキシル基、4−ヘキシルシクロヘキシル基、
4−ヘプチルシクロヘキシル基、4−オクチルシクロヘ
キシル基、4−ノニルシクロヘキシル基、4−デシルシ
クロヘキシル基、4−ウンデシルシクロヘキシル基、4
−ドデシルシクロヘキシル基、4−シクロヘキシルシク
ロヘキシル基、4−フェニルシクロヘキシル基等のシク
ロヘキシル基の置換体を例示することができる。
【0035】すなわち、上記一般式(1)又は一般式
(2)又は一般式(3)で表されるアミド系化合物のう
ち、好ましい化合物を例示すると、N,N´−ジシクロ
ヘキシル−1,4−シクロヘキサンジカルボキシアミ
ド、N,N´−ジシクロヘキシル−テレフタルアミド、
N,N´−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカ
ルボキシアミド、N,N´−ジシクロヘキシル−4,4
´−ビフェニルジカルボキシアミド、p−(N−シクロ
ヘキサンカルボニルアミノ)安息香酸シクロヘキシルア
ミド、N,N´−ジシクロヘキサンカルボニル−p−フ
ェニレンジアミン、N,N´−ジシクロヘキサンカルボ
ニル−1,4−ジアミノシクロヘキサン等を挙げること
ができる。これらアミド系化合物は混合物で使用するこ
ともできる。
(2)又は一般式(3)で表されるアミド系化合物のう
ち、好ましい化合物を例示すると、N,N´−ジシクロ
ヘキシル−1,4−シクロヘキサンジカルボキシアミ
ド、N,N´−ジシクロヘキシル−テレフタルアミド、
N,N´−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカ
ルボキシアミド、N,N´−ジシクロヘキシル−4,4
´−ビフェニルジカルボキシアミド、p−(N−シクロ
ヘキサンカルボニルアミノ)安息香酸シクロヘキシルア
ミド、N,N´−ジシクロヘキサンカルボニル−p−フ
ェニレンジアミン、N,N´−ジシクロヘキサンカルボ
ニル−1,4−ジアミノシクロヘキサン等を挙げること
ができる。これらアミド系化合物は混合物で使用するこ
ともできる。
【0036】(b) 配合量比 有機結晶核剤の配合量は、プロピレン系重合体100重
量部に対して0.0001〜10重量部、好ましくは
0.001〜1重量部程度、より好ましくは0.005
〜0.5重量部程度の割合で配合される。有機結晶核剤
としては特に上記一般式(1)乃至(3)で表わされる
アミド系化合物を使用することが好ましい。上記範囲未
満の配合量では結晶核剤としての効果が殆ど見られな
い。一方、上記範囲を超えて含有させても効果上の有意
差が認められず、経済的に不利となるので望ましくな
い。しかしながら、上記アミド系化合物を高含量で含有
するプロピレン系樹脂成形材料を、マスターバッチの素
材として用いる場合にはこの限りでない。
量部に対して0.0001〜10重量部、好ましくは
0.001〜1重量部程度、より好ましくは0.005
〜0.5重量部程度の割合で配合される。有機結晶核剤
としては特に上記一般式(1)乃至(3)で表わされる
アミド系化合物を使用することが好ましい。上記範囲未
満の配合量では結晶核剤としての効果が殆ど見られな
い。一方、上記範囲を超えて含有させても効果上の有意
差が認められず、経済的に不利となるので望ましくな
い。しかしながら、上記アミド系化合物を高含量で含有
するプロピレン系樹脂成形材料を、マスターバッチの素
材として用いる場合にはこの限りでない。
【0037】(c) 結晶核剤の形態 得られる成形体を偏光顕微鏡或いは電子顕微鏡等で観察
すると、針状の形状を有する有機結晶核剤が微分散され
ていることが判る。プロピレン系樹脂溶融物に結晶核剤
であるアミド系化合物を一旦溶解し、プロピレン系樹脂
溶融物中で再結晶化させたアミド系化合物の針状の結晶
は、最も単純な場合、アミド系化合物の単一の針状結晶
自体であるが、これら単一の針状結晶形状のもののみに
限定されるものでなく、それらの集合体や結合体等であ
っても良く、例えば、針状結晶が放射状に成長した羽毛
の如き形状のものや、その他の針状結晶の凝集物であっ
ても良い。該アミド系化合物はポリプロピレンの結晶変
態の一つであるβ晶を選択的に成長させる結晶核剤とし
て知られているが(特開平5−262936号公報、特
開平6−107875号公報参照)、これがプロピレン
系樹脂溶融物に溶解し、冷却により針状の形状を有して
再結晶化することができることまでは未だ知られていな
かった。この様な本発明のポリオレフィン樹脂成形体
は、特殊な結晶ラメラの配向構造をとっていることか
ら、高結晶性で、剛性、耐熱性に優れ、特に荷重撓み温
度が著しく高いものである。これらアミド系化合物の針
状結晶からなる有機結晶核剤が、プロピレン系樹脂中に
存在して、何等かの影響を与えていることから、高結晶
性で剛性、耐熱性に優れ、特に熱変形温度の著しく高い
プロピレン系樹脂成形体とすることができるものと思わ
れる。
すると、針状の形状を有する有機結晶核剤が微分散され
ていることが判る。プロピレン系樹脂溶融物に結晶核剤
であるアミド系化合物を一旦溶解し、プロピレン系樹脂
溶融物中で再結晶化させたアミド系化合物の針状の結晶
は、最も単純な場合、アミド系化合物の単一の針状結晶
自体であるが、これら単一の針状結晶形状のもののみに
限定されるものでなく、それらの集合体や結合体等であ
っても良く、例えば、針状結晶が放射状に成長した羽毛
の如き形状のものや、その他の針状結晶の凝集物であっ
ても良い。該アミド系化合物はポリプロピレンの結晶変
態の一つであるβ晶を選択的に成長させる結晶核剤とし
て知られているが(特開平5−262936号公報、特
開平6−107875号公報参照)、これがプロピレン
系樹脂溶融物に溶解し、冷却により針状の形状を有して
再結晶化することができることまでは未だ知られていな
かった。この様な本発明のポリオレフィン樹脂成形体
は、特殊な結晶ラメラの配向構造をとっていることか
ら、高結晶性で、剛性、耐熱性に優れ、特に荷重撓み温
度が著しく高いものである。これらアミド系化合物の針
状結晶からなる有機結晶核剤が、プロピレン系樹脂中に
存在して、何等かの影響を与えていることから、高結晶
性で剛性、耐熱性に優れ、特に熱変形温度の著しく高い
プロピレン系樹脂成形体とすることができるものと思わ
れる。
【0038】(3) ポリオレフィン樹脂の成形 (a) 成形条件 本発明のポリオレフィン樹脂成形体を製造するには、上
記成形材料を用い、該成形材料中の有機結晶核剤の針状
結晶が溶解しない有機結晶核剤のプロピレン系樹脂溶融
物に対する溶解温度未満の温度で成形される。成形温度
が該有機結晶核剤の溶解温度未満の温度であるために、
有機結晶核剤の針状の結晶は溶解しないまま存在する
が、成形加工時の機械的作用により、通常は成形体中に
微分散される。この際、斯かるプロピレン系樹脂成形材
料をマスターバッチとし、別途プロピレン系樹脂を混合
してから成形を行なうこともできる。上記成形に当た
り、前記原材料における任意成分として用いることがで
きる他の配合剤を、この成形時に配合することもでき
る。更に、上記マスターバッチの際に、別途混合される
プロピレン系樹脂中にこの他の配合剤を配合して成形体
中に配合することもできる。
記成形材料を用い、該成形材料中の有機結晶核剤の針状
結晶が溶解しない有機結晶核剤のプロピレン系樹脂溶融
物に対する溶解温度未満の温度で成形される。成形温度
が該有機結晶核剤の溶解温度未満の温度であるために、
有機結晶核剤の針状の結晶は溶解しないまま存在する
が、成形加工時の機械的作用により、通常は成形体中に
微分散される。この際、斯かるプロピレン系樹脂成形材
料をマスターバッチとし、別途プロピレン系樹脂を混合
してから成形を行なうこともできる。上記成形に当た
り、前記原材料における任意成分として用いることがで
きる他の配合剤を、この成形時に配合することもでき
る。更に、上記マスターバッチの際に、別途混合される
プロピレン系樹脂中にこの他の配合剤を配合して成形体
中に配合することもできる。
【0039】(b) 成形方法 本発明におけるプロピレン系樹脂成形材料の成形におい
て適用することができる成形方法としては、射出成形、
押出成形、圧縮成形等の各種成形方法を採用することが
できる。
て適用することができる成形方法としては、射出成形、
押出成形、圧縮成形等の各種成形方法を採用することが
できる。
【0040】[III] 用 途 この様にして成形された本発明のポリオレフィン樹脂成
形体は、高結晶性で、剛性及び耐熱性に優れ、特に極め
て高い荷重撓み温度を有していることから、自動車部
品、機械工学部品、化学工業部品、家電部品等の成形体
とすることができる。
形体は、高結晶性で、剛性及び耐熱性に優れ、特に極め
て高い荷重撓み温度を有していることから、自動車部
品、機械工学部品、化学工業部品、家電部品等の成形体
とすることができる。
【0041】
【実施例】以下に、実験例を挙げて、本発明を更に具体
的に説明する。なお、実験例においては、下記に示す評
価方法にて評価を行なった。 [I] 評価方法 (1) 曲げ弾性率 (FM) :ASTM D7
90−86に準拠して測定した。 (2) 荷重撓み温度 (DTUL):JIS K72
07に準拠し、120℃で30分間アニールした試料を
用いた。サンプルに負荷する曲げ応力は4.6kg/c
m2 とした。 (3) 衝撃強度 (IZOD):JIS K71
10に準拠して測定した。 (4) MFR :ASTM D1
238に準拠して測定した。
的に説明する。なお、実験例においては、下記に示す評
価方法にて評価を行なった。 [I] 評価方法 (1) 曲げ弾性率 (FM) :ASTM D7
90−86に準拠して測定した。 (2) 荷重撓み温度 (DTUL):JIS K72
07に準拠し、120℃で30分間アニールした試料を
用いた。サンプルに負荷する曲げ応力は4.6kg/c
m2 とした。 (3) 衝撃強度 (IZOD):JIS K71
10に準拠して測定した。 (4) MFR :ASTM D1
238に準拠して測定した。
【0042】(5) 小角X線散乱(SAXS)測定:銅
を陰極とする回転陰極型X線発生装置をX線源とし、グ
ラファイト結晶を用いたX線単色化装置によりCuKα
線のみを抽出し、測定試料への入射X線として使用す
る。測定試料への入射に際し、20cm以上の間隔を隔
てて設置した二つの0.5mmφ以下の円形の穴の開い
たX線用スリットによりX線ビーム形状を絞る。散乱X
線を、試料位置より1m離れた場所に設置したX線用比
例計数管にて散乱角度0度〜3度までを測定し、散乱強
度分布図を得る。その際、入射X線に垂直な平面内にお
いて試料の回転による0度から360度の方位角を設定
し、少なくとも10度間隔で、好ましくは5度以下の間
隔で、各方位角方向の散乱強度分布図を測定する。
を陰極とする回転陰極型X線発生装置をX線源とし、グ
ラファイト結晶を用いたX線単色化装置によりCuKα
線のみを抽出し、測定試料への入射X線として使用す
る。測定試料への入射に際し、20cm以上の間隔を隔
てて設置した二つの0.5mmφ以下の円形の穴の開い
たX線用スリットによりX線ビーム形状を絞る。散乱X
線を、試料位置より1m離れた場所に設置したX線用比
例計数管にて散乱角度0度〜3度までを測定し、散乱強
度分布図を得る。その際、入射X線に垂直な平面内にお
いて試料の回転による0度から360度の方位角を設定
し、少なくとも10度間隔で、好ましくは5度以下の間
隔で、各方位角方向の散乱強度分布図を測定する。
【0043】得られた各散乱強度分布データより、試料
無しの状態で測定した散乱強度分布データ(通常エアー
散乱強度として呼ばれる。)にX線透過率をかけたもの
を引き算する。ここで、X線透過率とは入射したX線の
強度に対する、入射したX線のうち散乱せずに試料を透
過してきたX線の強度の割合である。更に、熱散漫散乱
によるバックグラウンド強度を引き算する。ここでバッ
クグラウンド強度の評価は、散乱角度2度以上に認めら
れる散乱強度の最小値を与える散乱角度s1よりも広角
側の散乱強度に対し、次式のカーブフィティングを行な
い決定する。 (バックグラウンド強度)=a+b+s2 a,b:カーブフィティングで最適化される変数 S:波数ベクトル S=2×sin(θ)÷1.5
4 2×θは散乱角度
無しの状態で測定した散乱強度分布データ(通常エアー
散乱強度として呼ばれる。)にX線透過率をかけたもの
を引き算する。ここで、X線透過率とは入射したX線の
強度に対する、入射したX線のうち散乱せずに試料を透
過してきたX線の強度の割合である。更に、熱散漫散乱
によるバックグラウンド強度を引き算する。ここでバッ
クグラウンド強度の評価は、散乱角度2度以上に認めら
れる散乱強度の最小値を与える散乱角度s1よりも広角
側の散乱強度に対し、次式のカーブフィティングを行な
い決定する。 (バックグラウンド強度)=a+b+s2 a,b:カーブフィティングで最適化される変数 S:波数ベクトル S=2×sin(θ)÷1.5
4 2×θは散乱角度
【0044】こうして得られた処理済みデータの散乱角
度30分付近に認められる散乱ピークが、長周期による
ものであり、散乱ピーク強度が、測定された方位各方向
に周期性が一致する長周期すなわち「規則性の方向」の
存在頻度を示す。散乱ピーク強度の高い所に、「規則性
の方向」の存在頻度が集中していること、すなわち配向
していることが判る。
度30分付近に認められる散乱ピークが、長周期による
ものであり、散乱ピーク強度が、測定された方位各方向
に周期性が一致する長周期すなわち「規則性の方向」の
存在頻度を示す。散乱ピーク強度の高い所に、「規則性
の方向」の存在頻度が集中していること、すなわち配向
していることが判る。
【0045】測定に使用した試料は、曲げ弾性率測定に
用いた成形片の中央部を使用した。また、以下の測定を
行なった。 測定1:X線の入射方向を成形体表面に垂直とし、位置
敏感型比例計数管(PSPC)のスキャン方向と試料樹
脂の流動方向が平行である時を方位角0度とする(図3
参照)。10度間隔で各方位各方向の測定を行ない、横
軸に試料の方位角、縦軸に長周期のピーク強度をとった
方位角分布図において、方位角45度から135度まで
の積分強度をI1 、方位角225度から315度までの
積分強度をI2 、方位角0度から360度までの積分強
度をIa11とした時の、S=(I1 +I2 )/Ia11の
値を評価した。 測定2:X線の入射方向を試料樹脂の流動方向と平行と
し、成形体表面に対して垂直な方向と位置敏感型比例計
数管(PSPC)のスキャン方向が平行である時を方位
角0度とする(図4参照)。10度間隔で各方位各方向
の測定を行ない、横軸に試料の方位角、縦軸に長周期の
ピーク強度をとった方位角分布図において、方位角45
度から135度までの積分強度をI1'、方位角225度
から315度までの積分強度をI2'、方位角0度から3
60度までの積分強度をIa11' とした時の、S´=
(I1'+I2')/Ia11' の値を評価した。
用いた成形片の中央部を使用した。また、以下の測定を
行なった。 測定1:X線の入射方向を成形体表面に垂直とし、位置
敏感型比例計数管(PSPC)のスキャン方向と試料樹
脂の流動方向が平行である時を方位角0度とする(図3
参照)。10度間隔で各方位各方向の測定を行ない、横
軸に試料の方位角、縦軸に長周期のピーク強度をとった
方位角分布図において、方位角45度から135度まで
の積分強度をI1 、方位角225度から315度までの
積分強度をI2 、方位角0度から360度までの積分強
度をIa11とした時の、S=(I1 +I2 )/Ia11の
値を評価した。 測定2:X線の入射方向を試料樹脂の流動方向と平行と
し、成形体表面に対して垂直な方向と位置敏感型比例計
数管(PSPC)のスキャン方向が平行である時を方位
角0度とする(図4参照)。10度間隔で各方位各方向
の測定を行ない、横軸に試料の方位角、縦軸に長周期の
ピーク強度をとった方位角分布図において、方位角45
度から135度までの積分強度をI1'、方位角225度
から315度までの積分強度をI2'、方位角0度から3
60度までの積分強度をIa11' とした時の、S´=
(I1'+I2')/Ia11' の値を評価した。
【0046】[II] 実験例 実施例1 (1) 溶融混練 ポリプロピレンホモポリマーペレット(MFR:9g/
10分)100重量部に、有機結晶核剤としてN,N´
−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシ
アミドの粒状粉末を0.2重量部添加し、更に、BHT
(2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノー
ル)を0.1重量%、IRGANOX1010[商品
名、チバガイギー社製安定剤、ペンタエリスリチル−テ
トラキス{3−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ
シフェニル}プロピオネート]を0.1重量%、IRG
AFOS 168[商品名、チバガイギー社製難燃剤、
トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファ
イト]を0.1重量%添加し、押出機(東洋精機(株)
製二軸押出機 LABO PLASTMILL 30C
150)の4箇所の加熱帯域を、270℃(供給部)、
300℃、300℃及び290℃(ダイトップ部)の温
度に設定し、押出スクリューの回転数を100rpmで
操作して溶融混練を行なった。なお、N,N´−ジシク
ロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミドは
270℃より高い温度でポリプロピレン溶融物に溶解す
る。得られた溶融物をストランドとして押し出し、常温
の水を通した水槽で冷却した後、ペレタイザーでペレッ
トとした。
10分)100重量部に、有機結晶核剤としてN,N´
−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシ
アミドの粒状粉末を0.2重量部添加し、更に、BHT
(2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノー
ル)を0.1重量%、IRGANOX1010[商品
名、チバガイギー社製安定剤、ペンタエリスリチル−テ
トラキス{3−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ
シフェニル}プロピオネート]を0.1重量%、IRG
AFOS 168[商品名、チバガイギー社製難燃剤、
トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファ
イト]を0.1重量%添加し、押出機(東洋精機(株)
製二軸押出機 LABO PLASTMILL 30C
150)の4箇所の加熱帯域を、270℃(供給部)、
300℃、300℃及び290℃(ダイトップ部)の温
度に設定し、押出スクリューの回転数を100rpmで
操作して溶融混練を行なった。なお、N,N´−ジシク
ロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミドは
270℃より高い温度でポリプロピレン溶融物に溶解す
る。得られた溶融物をストランドとして押し出し、常温
の水を通した水槽で冷却した後、ペレタイザーでペレッ
トとした。
【0047】(2) 射出成形 上記ペレットを用いて、日本製鋼社製0.8oz射出成
形機(J−28SA)の3箇所の加熱帯域を、200℃
(供給部)、230℃、220℃(ダイトップ部)の各
温度に設定して、金型温度40℃にて射出成形を行ない
試験片を作成した。
形機(J−28SA)の3箇所の加熱帯域を、200℃
(供給部)、230℃、220℃(ダイトップ部)の各
温度に設定して、金型温度40℃にて射出成形を行ない
試験片を作成した。
【0048】(3) 評 価 小角X線散乱(SAXS)測定により得られた方位角分
布図の評価から、測定1では方位角90度、270度で
長周期の散乱ピーク強度が最大となる。また、S=0.
60となり、S>0.5であることから、結晶ラメラ層
の「規則性の方向」は試料樹脂の流動方向に対しほぼ垂
直方向であることが判る(図5参照)。測定2では方位
角90度、270度で長周期の散乱ピーク強度が最大と
なる。また、S´=0.67となり、S´>0.5であ
ることから、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は成形体
表面に対しほぼ平行であることが判る(図6参照)。こ
の射出成形試験片の物性を評価した。その評価結果は、
後記表1の通りであり、剛性の向上は勿論であるが、荷
重撓み温度の向上が極めて顕著であることが判る。通常
のポリプロピレン成形体は、後述する比較例1〜4で示
すように、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料樹脂
の流動方向に平行に配向するのに対して、本実施例1で
は試料樹脂の流動方向に垂直に配向しており、高い曲げ
弾性率(FM)と極めて高い荷重撓み温度(DTUL)
を発現している。
布図の評価から、測定1では方位角90度、270度で
長周期の散乱ピーク強度が最大となる。また、S=0.
60となり、S>0.5であることから、結晶ラメラ層
の「規則性の方向」は試料樹脂の流動方向に対しほぼ垂
直方向であることが判る(図5参照)。測定2では方位
角90度、270度で長周期の散乱ピーク強度が最大と
なる。また、S´=0.67となり、S´>0.5であ
ることから、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は成形体
表面に対しほぼ平行であることが判る(図6参照)。こ
の射出成形試験片の物性を評価した。その評価結果は、
後記表1の通りであり、剛性の向上は勿論であるが、荷
重撓み温度の向上が極めて顕著であることが判る。通常
のポリプロピレン成形体は、後述する比較例1〜4で示
すように、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料樹脂
の流動方向に平行に配向するのに対して、本実施例1で
は試料樹脂の流動方向に垂直に配向しており、高い曲げ
弾性率(FM)と極めて高い荷重撓み温度(DTUL)
を発現している。
【0049】実施例2 実施例1において、ポリプロピレンホモポリマーペレッ
トをMFR25g/10分とした以外は、実施例1と同
様にしてペレットを得た後、射出成形を行なって試験片
を作成した。小角X線散乱(SAXS)測定により得ら
れた方位角分布図の評価から、測定1では方位角90
度、270度で長周期の散乱ピーク強度が最大となる。
また、S=0.90となり、S>0.5であることか
ら、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料の流動性方
向に対しほぼ垂直であることが判る(図7参照)。測定
2では方位角90度、270度で長周期の散乱ピーク強
度が最大となる。また、S´=0.88となり、S´>
0.5であることから、結晶ラメラ層の「規則性の方
向」は成形体表面に対しほぼ平行であることが判る(図
8参照)。この射出成形試験片の物性を評価した。その
評価結果は、後記表1の通りであり、剛性の向上は勿論
であるが、荷重撓み温度の向上が極めて顕著であること
が判る。
トをMFR25g/10分とした以外は、実施例1と同
様にしてペレットを得た後、射出成形を行なって試験片
を作成した。小角X線散乱(SAXS)測定により得ら
れた方位角分布図の評価から、測定1では方位角90
度、270度で長周期の散乱ピーク強度が最大となる。
また、S=0.90となり、S>0.5であることか
ら、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料の流動性方
向に対しほぼ垂直であることが判る(図7参照)。測定
2では方位角90度、270度で長周期の散乱ピーク強
度が最大となる。また、S´=0.88となり、S´>
0.5であることから、結晶ラメラ層の「規則性の方
向」は成形体表面に対しほぼ平行であることが判る(図
8参照)。この射出成形試験片の物性を評価した。その
評価結果は、後記表1の通りであり、剛性の向上は勿論
であるが、荷重撓み温度の向上が極めて顕著であること
が判る。
【0050】比較例1 N,N´−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカ
ルボキシアミド(結晶核剤)を添加せず、溶融混練温度
を230℃で行なった以外は、実施例1と同様にしてペ
レットを得た後、実施例1と同様に射出成形を行なって
試験片を作成した。SAXS測定により得られた方位角
分布図の評価から、測定1では方位角0度、180度で
長周期の散乱ピーク強度が最大となる。また、S=0.
34となり、S<0.5であることから、結晶ラメラ層
の「規則性の方向」は試料の流動方向であることが判る
(図9参照)。測定2では方位角90度、270度で長
周期の散乱ピーク強度が最大となる。また、S´=0.
55となり、S´>0.5であることから、結晶ラメラ
層の「規則性の方向」は成形体表面に対しほぼ平行方向
であることが判るが(図10参照)、S´の値は0.5
に近く、実施例1と比べるとその配向は低い。この射出
成形試験片の物性を評価した。その評価結果は、後記表
1の通りであり、実施例1と比較すると、剛性及び荷重
撓み温度の値は非常に低い。
ルボキシアミド(結晶核剤)を添加せず、溶融混練温度
を230℃で行なった以外は、実施例1と同様にしてペ
レットを得た後、実施例1と同様に射出成形を行なって
試験片を作成した。SAXS測定により得られた方位角
分布図の評価から、測定1では方位角0度、180度で
長周期の散乱ピーク強度が最大となる。また、S=0.
34となり、S<0.5であることから、結晶ラメラ層
の「規則性の方向」は試料の流動方向であることが判る
(図9参照)。測定2では方位角90度、270度で長
周期の散乱ピーク強度が最大となる。また、S´=0.
55となり、S´>0.5であることから、結晶ラメラ
層の「規則性の方向」は成形体表面に対しほぼ平行方向
であることが判るが(図10参照)、S´の値は0.5
に近く、実施例1と比べるとその配向は低い。この射出
成形試験片の物性を評価した。その評価結果は、後記表
1の通りであり、実施例1と比較すると、剛性及び荷重
撓み温度の値は非常に低い。
【0051】比較例2 結晶核剤としてp−t−ブチル安息香酸アルミニウムを
用いて、溶融混練温度を230℃で行なった以外は、実
施例1と同様にしてペレットを得た後、実施例1と同様
に射出成形を行なって試験片を作成した。SAXS測定
により得られた方位角分布図の評価から、測定1では方
位角0度、180度で長周期の散乱ピーク強度が最大と
なる。また、S=0.25となり、S<0.5であるこ
とから、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料の流動
方向であることが判る(図11参照)。また、Sの値が
比較例1と比べて高いことから、核剤添加によりその配
向が強められたことが判る。測定2では方位角90度、
270度で長周期の散乱ピーク強度が最大となる。ま
た、S´=0.52となり、S´>0.5であることか
ら、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は成形体表面に対
しほぼ平行方向であることが判るが(図12参照)、S
´の値は0.5に非常に近く、ほとんど配向してしない
ことが判る。この射出成形試験片の物性を評価した。そ
の評価結果は、後記表1の通りであり、実施例1と比べ
て、荷重撓み温度が低くなっており、また、剛性もやや
劣っている。
用いて、溶融混練温度を230℃で行なった以外は、実
施例1と同様にしてペレットを得た後、実施例1と同様
に射出成形を行なって試験片を作成した。SAXS測定
により得られた方位角分布図の評価から、測定1では方
位角0度、180度で長周期の散乱ピーク強度が最大と
なる。また、S=0.25となり、S<0.5であるこ
とから、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料の流動
方向であることが判る(図11参照)。また、Sの値が
比較例1と比べて高いことから、核剤添加によりその配
向が強められたことが判る。測定2では方位角90度、
270度で長周期の散乱ピーク強度が最大となる。ま
た、S´=0.52となり、S´>0.5であることか
ら、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は成形体表面に対
しほぼ平行方向であることが判るが(図12参照)、S
´の値は0.5に非常に近く、ほとんど配向してしない
ことが判る。この射出成形試験片の物性を評価した。そ
の評価結果は、後記表1の通りであり、実施例1と比べ
て、荷重撓み温度が低くなっており、また、剛性もやや
劣っている。
【0052】比較例3 結晶核剤として燐酸2,2−メチレンビス(4,6−ジ
−tert−ブチルフェニル)ナトリウムを用いた以外
は、比較例1と同様にしてペレットを得た後、実施例1
と同様に射出成形を行なって試験片を作成した。SAX
S測定により得られた方位角分布図の評価から、測定1
では方位角0度、180度で長周期の散乱ピーク強度が
最大となる。また、S=0.22となり、S<0.5で
あることから、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料
の流動方向であることが判り(図13参照)、また、S
の値が比較例1と比べて高いことから、比較例2と同様
に、核剤添加によりその配向が強められたことが判る。
測定2では方位角0度、180度で長周期の散乱ピーク
強度が最大となる。また、S´=0.47となり、S´
<0.5であることから、結晶ラメラ層の「規則性の方
向」は成形体表面に対しほぼ垂直方向であることが判る
が(図14参照)、S´の値は0.5に非常に近く、ほ
とんど配向してしないことが判る。この射出成形試験片
の物性を評価した。その評価結果は、後記表1の通りで
あり、実施例1と比べて、剛性はほとんど変わらない
が、荷重撓み温度は低い値を示している。
−tert−ブチルフェニル)ナトリウムを用いた以外
は、比較例1と同様にしてペレットを得た後、実施例1
と同様に射出成形を行なって試験片を作成した。SAX
S測定により得られた方位角分布図の評価から、測定1
では方位角0度、180度で長周期の散乱ピーク強度が
最大となる。また、S=0.22となり、S<0.5で
あることから、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料
の流動方向であることが判り(図13参照)、また、S
の値が比較例1と比べて高いことから、比較例2と同様
に、核剤添加によりその配向が強められたことが判る。
測定2では方位角0度、180度で長周期の散乱ピーク
強度が最大となる。また、S´=0.47となり、S´
<0.5であることから、結晶ラメラ層の「規則性の方
向」は成形体表面に対しほぼ垂直方向であることが判る
が(図14参照)、S´の値は0.5に非常に近く、ほ
とんど配向してしないことが判る。この射出成形試験片
の物性を評価した。その評価結果は、後記表1の通りで
あり、実施例1と比べて、剛性はほとんど変わらない
が、荷重撓み温度は低い値を示している。
【0053】比較例4 溶融混練温度を230℃で行なった以外は、実施例1と
同様にしてペレットを得た後、実施例1と同様に射出成
形を行なって試験片を作成した。SAXS測定により得
られた方位角分布図の評価から、測定1では方位角0
度、180度で長周期の散乱ピーク強度が最大となる。
また、S=0.42となり、S<0.5であることか
ら、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料の流動方向
であることが判る(図15参照)。しかし、Sの値が比
較例2,3と比べて低いことから、その配向は比較例
2,3より弱い。測定2では方位角90度、270度で
長周期の散乱ピーク強度が最大となる。また、S´=
0.58となり、S´>0.5であることから、結晶ラ
メラ層の「規則性の方向」は成形体表面に対しほぼ平行
方向であることが判るが(図16参照)、この射出成形
試験片の物性を評価した。その評価結果は、後記表1の
通りであり、実施例1と比べて、荷重撓み温度が低くな
っており、また、剛性もやや劣っている。
同様にしてペレットを得た後、実施例1と同様に射出成
形を行なって試験片を作成した。SAXS測定により得
られた方位角分布図の評価から、測定1では方位角0
度、180度で長周期の散乱ピーク強度が最大となる。
また、S=0.42となり、S<0.5であることか
ら、結晶ラメラ層の「規則性の方向」は試料の流動方向
であることが判る(図15参照)。しかし、Sの値が比
較例2,3と比べて低いことから、その配向は比較例
2,3より弱い。測定2では方位角90度、270度で
長周期の散乱ピーク強度が最大となる。また、S´=
0.58となり、S´>0.5であることから、結晶ラ
メラ層の「規則性の方向」は成形体表面に対しほぼ平行
方向であることが判るが(図16参照)、この射出成形
試験片の物性を評価した。その評価結果は、後記表1の
通りであり、実施例1と比べて、荷重撓み温度が低くな
っており、また、剛性もやや劣っている。
【0054】
【表1】
【0055】
【発明の効果】本発明の構造上の特徴を満たす樹脂成形
体において、樹脂本来の軽量性を維持したまま、高剛性
・高耐熱性を両立させることができる。
体において、樹脂本来の軽量性を維持したまま、高剛性
・高耐熱性を両立させることができる。
【図1】図1は、本発明のポリオレフィン樹脂成形体の
結晶ラメラの積層構造を表わす概念図である。
結晶ラメラの積層構造を表わす概念図である。
【図2】図2は、高分子の溶融体を流動下に結晶化させ
た際の、従来の結晶ラメラの積層構造を表わす概念図で
ある。
た際の、従来の結晶ラメラの積層構造を表わす概念図で
ある。
【図3】図3は、X線の入射方向を成形体表面に垂直に
し、位置敏感型比例計数管(PSPC)のスキャン方向
と成形時における樹脂の流動方向とが平行とする際の小
角X線散乱(SAXS)測定時の結晶ラメラ層の長周期
の規則性の配向方向の範囲を示す概略図である。
し、位置敏感型比例計数管(PSPC)のスキャン方向
と成形時における樹脂の流動方向とが平行とする際の小
角X線散乱(SAXS)測定時の結晶ラメラ層の長周期
の規則性の配向方向の範囲を示す概略図である。
【図4】図4は、X線の入射方向を成形時における樹脂
の流動方向と平行にし、成形体表面に対して垂直な方向
と位置敏感型比例計数管(PSPC)のスキャン方向と
が平行とする際の小角X線散乱(SAXS)測定時の結
晶ラメラ層の長周期の規則性の配向方向の範囲を示す概
略図である。
の流動方向と平行にし、成形体表面に対して垂直な方向
と位置敏感型比例計数管(PSPC)のスキャン方向と
が平行とする際の小角X線散乱(SAXS)測定時の結
晶ラメラ層の長周期の規則性の配向方向の範囲を示す概
略図である。
【図5】図5は、本発明の実施例1の成形体樹脂の図3
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
【図6】図6は、本発明の実施例1の成形体樹脂の図4
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
【図7】図7は、本発明の実施例2の成形体樹脂の図3
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
【図8】図8は、本発明の実施例2の成形体樹脂の図3
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
【図9】図9は、本発明の比較例1の成形体樹脂の図3
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
による小角X線散乱(SAXS)測定法により得られた
方位角分布図である。
【図10】図10は、本発明の比較例1の成形体樹脂の
図4による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
図4による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
【図11】図11は、本発明の比較例2の成形体樹脂の
図3による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
図3による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
【図12】図12は、本発明の比較例2の成形体樹脂の
図3による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
図3による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
【図13】図13は、本発明の比較例3の成形体樹脂の
図3による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
図3による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
【図14】図14は、本発明の比較例3の成形体樹脂の
図4による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
図4による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
【図15】図15は、本発明の実施例4の成形体樹脂の
図3による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
図3による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
【図16】図16は、本発明の実施例4の成形体樹脂の
図4による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
図4による小角X線散乱(SAXS)測定法により得ら
れた方位角分布図である。
1 結晶ラメラ層 2 非晶部 3 長周期 4 成形体を成形する際の樹脂の流れ方向 5 長周期の規則性が形成される方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 原 弓 人 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内
Claims (11)
- 【請求項1】ポリオレフィン樹脂成形体中のプロピレン
系重合体相における結晶高次構造が、結晶ラメラ層が層
状に積み重なったものであり、その結晶ラメラ層の長周
期の規則性が形成される方向が、該成形体を成形する際
の樹脂の流れ方向に対してほぼ垂直方向にあることを特
徴とするポリオレフィン樹脂成形体。 - 【請求項2】結晶ラメラ層の長周期の規則性の形成され
る方向が、成形体表面に対してほぼ平行方向にあるよう
に配向した結晶高次構造を有する、請求項1に記載のポ
リオレフィン樹脂成形体。 - 【請求項3】成形体表面に対して垂直にX線を入射した
際の小角X線散乱プロフィールにおける散乱ピークの最
大値が、成形体の成形時における樹脂流動方向と小角X
線散乱プロフィールのX線散乱角度スキャン方向とが平
行となるときを方位角の基準軸とし、X線入射方向から
みて時計回り方向に45度から135度の間にある方位
角において観測される、請求項1に記載のポリオレフィ
ン樹脂成形体。 - 【請求項4】小角X線散乱プロフィールにおける散乱ピ
ークの最大値が、X線入射方向からみて時計回り方向に
70度から110度の間にある方位角において観測され
る、請求項3に記載のポリオレフィン樹脂成形体。 - 【請求項5】成形体表面に対して垂直にX線を入射した
際の成形体の成形時における樹脂流動方向と小角X線散
乱プロフィールのX線散乱角度スキャン方向とが平行と
なるときを方位角の基準軸とし、X線入射方向からみて
時計回り方向の角度を方位角とする時、各方位角方向に
おける小角X線散乱プロフィールでの散乱ピーク強度と
方位角との関係(散乱ピークの方位角分布)において方
位角45度から135度までの積分強度をI1 、方位角
225度から315度までの積分強度をI2 、及び、方
位角0度から360度までの積分強度をIa11とすると
き、一般式 (I1 +I2 )/Ia11>0.5 の関係を満たすものである、請求項1に記載のポリオレ
フィン樹脂成形体。 - 【請求項6】成形体の表面に対して垂直な方向と小角X
線散乱プロフィールのX線散乱角度スキャン方向とが平
行となるときを方位角の基準軸とし、更にX線入射方向
からみて時計回り方向の角度を方位角とする時、成形体
の流動方向に平行にX線を入射した際、小角X線散乱プ
ロフィールにおける散乱ピークの最大値が方位角45度
から135度の間にある、請求項1に記載のポリオレフ
ィン樹脂成形体。 - 【請求項7】成形体の流動方向に対して平行にX線を入
射した際の小角X線散乱プロフィーにおける散乱ピーク
の最大値が方位角70度から110度の間にある、請求
項6に記載のポリオレフィン樹脂成形体。 - 【請求項8】成形体の表面に対して垂直な方向と小角X
線散乱プロフィールのX線散乱角度スキャン方向とが平
行するときを方位角の基準軸とし、更に、X線入射方向
からみて時計回り方向の角度を方位角とする時、各方位
角方向における小角X線散乱プロフィールでの散乱ピー
ク強度と方位角との関係(散乱ピークの方位角分布)に
おける方位角の45度から135度までの積分強度をI
1'、方位角の225度から315度までの積分強度をI
2'、方位角の0度から360度までの積分強度をIa
11' とするとき、一般式 (I1'+I2')/Ia11' >0.5 の関係を満たすものである、請求項1に記載のポリオレ
フィン樹脂成形体。 - 【請求項9】ポリオレフィン樹脂成形体が、プロピレン
系重合体樹脂100重量部に対し、針状の形状を有する
有機結晶核剤を0.0001〜10重量部含有する組成
物から形成されたものである、請求項1に記載のポリオ
レフィン樹脂成形体。 - 【請求項10】有機結晶核剤が、下記一般式(1)乃至
(3)で表わされる少なくとも一種のアミド系化合物で
ある、請求項9に記載のポリオレフィン樹脂成形体。一
般式 R2 −NHCO−R1 −CONH−R3 (1) R2 −CONH−R1 −CONH−R3 (2) R2 −CONH−R1 −NHCO−R3 (3) (式中、R1 は炭素数1〜28の飽和又は不飽和の脂肪
族、脂環族若しくは芳香族の炭化水素基を表し、R2 及
びR3 は同一又は異なっていても良い炭素数3〜18の
シクロアルキル基、シクロアルケニル基、 【化1】 又は 【化2】 で示される基を表す。なお、式中のR4 、R5 は水素原
子或いは炭素数1〜12の直鎖状或いは分岐鎖状のアル
キル基、アルケニル基、シクロアルケニル基又はフェニ
ル基を表し、R6 、R7 は炭素数1〜4の直鎖状或いは
分岐鎖状のアルキレン基を表す。) - 【請求項11】ポリオレフィン樹脂成形体が、前記組成
物を前記アミド系化合物のプロピレン系重合体樹脂溶融
物に対する溶融温度以上の温度で溶融混練した後、冷却
して成形材料を得て、これを該アミド化合物の溶解温度
未満の温度にて成形されたものである、請求項10に記
載のポリオレフィン樹脂成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP924295A JPH08197640A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | ポリオレフィン樹脂成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP924295A JPH08197640A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | ポリオレフィン樹脂成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08197640A true JPH08197640A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=11714946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP924295A Pending JPH08197640A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | ポリオレフィン樹脂成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08197640A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09316283A (ja) * | 1996-05-24 | 1997-12-09 | Nippon Poriorefuin Kk | プロピレン樹脂成形物 |
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-
1995
- 1995-01-24 JP JP924295A patent/JPH08197640A/ja active Pending
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