JPH08311274A

JPH08311274A - ポリプロピレン樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08311274A
Application number: JP14824695A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Udagawa; 博之宇田川; Koji Okada; 廣治岡田
Original assignee: Tonen Sekiyu Kagaku KK; Tonen Chemical Corp
Current assignee: Tonen Chemical Corp
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】放射性滅菌処理や加熱処理後においても、優
れた摺動性及び透明性を有するポリプロピレン樹脂組成
物を提供する。【構成】 (a) プロピレン単独重合体及びエチレン−プ
ロピレン共重合体からなるプロピレン重合体であって、
前記プロピレン重合体中のエチレン含有量が１〜５重量
％で、重量平均分子量（Ｍ_w）と数平均分子量（Ｍ_n）
との比（Ｍ_w／Ｍ_n）が５以下であるプロピレン重合体
１００重量部と、(b) 飽和脂肪酸モノアミド０．０１〜
３．０重量部と、(c) ヒンダードアミン系光安定剤０．
０１〜３．０重量部と、(d) リン系酸化防止剤０．０１
〜３．０重量部とからなることを特徴とするポリプロピ
レン樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレン樹脂組
成物に関し、特に放射性滅菌処理や加熱処理後において
も、優れた摺動性及び透明性を有するポリプロピレン樹
脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリプ
ロピレン樹脂は、耐熱性、耐薬品性、加工性等に優れて
いるため、従来よりフィルム成形、ブロー成形等の成形
法に広く使用されている。しかしながら、医療器具、理
科学実験器具等に用いた場合には、摺動性が十分でない
という問題があった。

【０００３】摺動性を付与するために、成形品にシリコ
ンオイルを塗布したり、その他の摺動性に優れている材
料を被覆するなどの２次加工が行われている。しかしな
がら、シリコンオイルを塗布した製品は表面外観や安全
性の点から好ましくない。また成形後にコーティング等
の２次加工を行うと、作業工程が煩雑になるとともに、
製造コストが高くなるという問題がある。さらにオレイ
ン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミドを樹脂に添加して、
摺動性を付与する方法が挙げられるが、このような樹脂
組成物から得られた成形品は、放射性滅菌処理や加熱処
理により、摺動性が著しく低下するという問題がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、放射性滅菌処理
や加熱処理後においても、優れた摺動性及び透明性を有
するポリプロピレン樹脂組成物を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題に鑑み鋭意研
究の結果、本発明者等は、特定のプロピレン重合体に特
定の化合物を配合することにより、摺動性に著しく優れ
たポリプロピレン樹脂組成物が得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明のポリプロピレン樹脂組
成物は、(a) プロピレン単独重合体及びエチレン−プロ
ピレン共重合体からなるポリプロピレン重合体であっ
て、前記ポリプロピレン重合体中のエチレン含有量が１
〜５重量％で、重量平均分子量（Ｍ_w）と数平均分子量
（Ｍ_n）との比（Ｍ_w／Ｍ_n）が５以下であるプロピレ
ン重合体１００重量部と、(b) 飽和脂肪酸モノアミド
０．０１〜３．０重量部と、(c) ヒンダードアミン系光
安定剤０．０１〜３．０重量部と、(d) リン系酸化防止
剤０．０１〜３．０重量部とからなることを特徴とする
とからなることを特徴とする。

【０００７】また本発明のもう一つのポリプロピレン樹
脂組成物は、(a) エチレン含有量が１〜５重量％で、重
量平均分子量（Ｍ_w）と数平均分子量（Ｍ_n）との比
（Ｍ_w／Ｍ_n）が５以下であるエチレン−プロピレン共
重合体１００重量部と、(b) 飽和脂肪酸モノアミド０．
０１〜３．０重量部と、(c) ヒンダードアミン系光安定
剤０．０１〜３．０重量部と、(d) リン系酸化防止剤
０．０１〜３．０重量部とからなることを特徴とする。

【０００８】以下本発明を詳細に説明する。 [1] プロピレン樹脂組成物の各成分 (A) プロピレン重合体本発明に用いるプロピレン重合体は、プロピレン単独重
合体とエチレン−プロピレン共重合体の混合物か、また
はエチレン−プロピレン共重合体単独である。

【０００９】(a) プロピレン単独重合体とエチレン−プ
ロピレン共重合体との混合物の場合プロピレン重合体と
して、プロピレン単独重合体とエチレン−プロピレン共
重合体との混合物を用いる場合には、混合物中のエチレ
ン含有量が１〜５重量％、好ましくは２〜４重量％とな
るように、プロピレン単独重合体とエチレン−プロピレ
ン共重合体とを配合する。エチレン含有量が１重量％未
満では衝撃強度、摺動性及び透明性が低く、一方５重量
％を越えると耐熱性が低下する。またプロピレン単独重
合体とエチレン−プロピレン共重合体の混合物における
重量平均分子量（Ｍ_w）と数平均分子量（Ｍ_n）との比
（Ｍ_w／Ｍ_n）は５以下であり、好ましくは３〜４であ
る。Ｍ_w／Ｍ_nが５を越えると、耐放射線性が低下す
る。さらにプロピレン−エチレン共重合体としては、ブ
ロック共重合体、ランダム共重合体及び交互共重合体が
挙げられるが、透明性及び摺動性の向上の観点から、プ
ロピレン−エチレンランダム共重合体が好ましい。

【００１０】プロピレン単独重合体の製造方法は、特に
限定されないが、立体規則性触媒を使用する重合法が好
ましい。立体規則性触媒としては、三塩化チタン、四塩
化チタン、トリクロロエトキシチタン等のハロゲン化チ
タン化合物、前記ハロゲン化チタン化合物とハロゲン化
マグネシウムに代表されるマグネシウム化合物との接触
物等の遷移金属成分とアルキルアルミニウム化合物又は
それらのハロゲン化物、水素化物、アルコキシド等の有
機金属成分との２成分系触媒、更にそれらの成分に窒
素、炭素、リン、硫黄、酸素、ケイ素等を含む電子供与
性化合物を加えた３成分系触媒が挙げられる。

【００１１】またプロピレン単独重合体の重合反応は、
気相、液相のいずれで行ってもよい。例えば液相で重合
する場合には、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタ
ン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シ
クロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の不活
性炭化水素又は液状モノマー中で行うことができる。重
合温度は、通常−８０〜１５０℃であり、好ましくは４
０〜１２０℃である。重合圧力は、１〜６０気圧が好ま
しく、また得られる重合体の分子量の調節は、水素もし
くは他の公知の分子量の調整剤で行うことができる。重
合は連続式又はバッチ式反応で行い、その条件は通常用
いられている条件でよい。さらに重合反応は一段で行っ
てもよく、二段で行ってもよい。

【００１２】またプロピレン−エチレン共重合体の製造
方法も特に限定されないが、前記プロピレンの重合にお
いて前段でプロピレン単独重合体を製造し、その後にエ
チレンを添加してプロピレン−エチレン共重合体を製造
する方法や、あらかじめ前記プロピレン単独重合体と同
様な製造方法でプロピレン−エチレン共重合体を製造し
ておいて、これを前記プロピレン単独重合体とポストリ
アクターブレンドの機械的混合を行う方法等がある。

【００１３】(b) エチレン−プロピレン共重合体単独の
場合本発明に用いるプロピレン−エチレン共重合体は、摺動
性の向上の観点から、ランダム共重合体が好ましい。プ
ロピレン−エチレン共重合体におけるエチレン含有量は
１〜５重量％であり、好ましくは２〜４重量％である。
エチレン含有量が１重量％未満では摺動性及び透明性が
低く、一方５重量％を越えると耐熱性が低下する。また
プロピレン−エチレン共重合体におけるＭ_w／Ｍ_nは５
以下であり、好ましくは３〜４である。Ｍ_w／Ｍ_nが５
を越えると、耐放射線性が低下する。

【００１４】さらにエチレン−プロピレン共重合体のメ
ルトフローレート（ＭＦＲ、２３０℃、２．１６ｋｇで
測定）は、１〜１００ｇ／１０分が好ましく、５〜５０
ｇ／１０分がより好ましい。ＭＦＲが１ｇ／１０分未満
の場合には成形性が低く、一方１００ｇ／１０分を越え
ると機械強度が低下する。

【００１５】(B) 飽和脂肪酸モノアミド本発明に用いる飽和脂肪酸モノアミドとしては、脂肪酸
部分の炭素数が８〜２４である飽和脂肪酸モノアミドが
好ましく、これらは単独で用いても併用してもよい。な
お、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等の不飽和脂肪
酸モノアミドを用いた場合には、放射線照射及び熱処理
後において、摺動性が著しく低下する。また飽和脂肪酸
モノアミドの融点は８５℃以上であるのが好ましく、９
０〜１１０℃がより好ましい。分子量は１８０以上であ
るのが好ましく、１９０〜３５０がより好ましい。ただ
し、２種以上の飽和脂肪酸モノアミドを使用する場合、
分子量として平均分子量を用いる。このような飽和脂肪
酸モノアミドとしては、パルミチン酸アミド、ステアリ
ン酸アミド、ベヘン酸アミド等が挙げられる。

【００１６】(C) ヒンダードアミン系光安定剤本発明に用いるヒンダードアミン系光安定剤としては、
ピペリジン構造を有するヒンダードアミンが好ましく、
例えば４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラ
メチルピペリジン、ビス−（２，２，６，６−テトラメ
チル−４−Ｎ−メチルピペリジル）セバケート、ジ−
（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジ
ル）−２−ｎ−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、ビス−（２，
２，６，６−テトラメチル−４−カルボニルオキシピペ
リジノ）−ｐ−ジメチルベンジル、２，２，４，４−テ
トラメチル−７−オキサ−３，２０−ジアザ−２１−オ
キソ−ジスピロ[ ５・１・９・１９] ヘネイコサン、ビ
ス−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジ
ル）セバケート、ジメチルスクシネート・２−（４−ヒ
ドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリ
ジル）エタノール縮合物及びポリ[ ｛６−（１，１，
３，３−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｝−ヘキサメチレン
−｛４−（２，２，６，６−テトラメチルピペリジル）
イミノ｝] が挙げられる。これらの中では、特にビス−
（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セ
バケート及びジメチルスクシネート・２−（４−ヒドロ
キシ−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジ
ル）エタノール縮合物が好ましい。

【００１７】(D) リン系酸化防止剤本発明に用いるリン系酸化防止剤としては、アルキルホ
スファイト、アルキルアリルホスファイト、アリルホス
ファイト、アルキルホスフォナイト、アリルホスフォナ
イト等のリン系安定剤が挙げられる。具体的にはトリス
（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）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、テト
ラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’
−ビフェニレンホスフォナイト、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、ビス（２，６−ジ−ｔ−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、１，１，
３−トリス（２−メチル−４−ジトリデシルホスファイ
ト−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタンなどを例示するこ
とができる。

【００１８】(E) その他の添加剤本発明のポリプロピレン樹脂組成物には、その用途に応
じて、熱安定剤、中和剤、紫外線吸収剤、造核剤、滑剤
等を本発明の目的を損なわない範囲で配合することがで
きる。

【００１９】[2] 配合比プロピレン重合体１００重量部に対して、飽和脂肪酸モ
ノアミドは０．０１〜３．０重量部、好ましくは０．０
２〜１．０重量部であり、ヒンダードアミン系光安定剤
は０．０１〜３．０重量部、好ましくは０．０２〜１．
０重量部であり、リン系酸化防止剤は０．０１〜３．０
重量部、好ましくは０．０２〜１．０重量部である。

【００２０】飽和脂肪酸モノアミドの配合量が０．０１
重量部未満では摺動性の改善効果が十分でなく、一方
３．０重量部を越えると成形品がべたつき、表面外観が
悪くなる。またヒンダードアミン系光安定剤の配合量が
０．０１重量部未満では耐候性が十分でなく、一方３．
０重量部を越えても、それに見合う効果の向上が見られ
ない。さらにリン系酸化防止剤の配合量が０．０１重量
部未満では酸化劣化防止性が十分でなく、一方３．０重
量部を越えても、それに見合う効果の向上が見られな
い。

【００２１】[3] ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法本発明のポリプロピレン樹脂組成物は上記成分をヘンシ
ェルミキサー、スーパーミキサー、リボンブレンダー等
を用いて混合し、通常の単軸押出機、二軸押出機、バン
バリーミキサー、ブラベンダー、ロール等で１６０〜２
５０℃の温度範囲で溶融混練することにより得ることが
できる。

【００２２】

【実施例】本発明を以下の実施例及び比較例により詳細
に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではな
い。

【００２３】実施例１〜３、比較例１〜６１．原料 (A) プロピレン重合体・ＰＰ１：プロピレン−エチレン共重合体ＭＦＲ：２６ｇ／１０分（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ
で測定) エチレン含有量：２．６重量％Ｍ_w／Ｍ_n：４．２・ＰＰ２：プロピレン単独重合体とプロピレン−エチレ
ン共重合体との混合物ＭＦＲ：３０ｇ／１０分エチレン含有量：３．２重量％Ｍ_w／Ｍ_n：３．１・ＰＰ３：プロピレン−エチレン共重合体ＭＦＲ：１７ｇ／１０分（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ
で測定) エチレン含有量：０．４重量％Ｍ_w／Ｍ_n：４．０・ＰＰ４：プロピレン−エチレン共重合体ＭＦＲ：３０ｇ／１０分エチレン含有量：３．２重量％Ｍ_w／Ｍ_n：１０．０・ＰＰ５：プロピレン−エチレン共重合体ＭＦＲ：３０ｇ／１０分エチレン含有量：５．２重量％Ｍ_w／Ｍ_n：３．１ (B) 脂肪酸アミド・ＰＡ：パルミチン酸アミド・ＳＡ：ステアリン酸アミド・ＢＡ：ベヘン酸アミド・ＯＡ：オレイン酸アミド・ＥＡ：エルカ酸アミド・Ｎ−ＳＥＡ：Ｎ−ステアリルエルカ酸アミド (C) ヒンダードアミン系光安定剤・Ｔ−622 ＬＤ：ヒンダードアミン系化合物（チヌビン
622 ＬＤ、チバ・ガイギー製） (D) リン系酸化防止剤・ＭＡＲＫ2112：マーク2112、旭電化工業（株）製 (E) その他の添加剤・ゲルオールＭＤ：1,3,2,4 −ジ（ｐ−メチルベンジリ
デン）ソルビトール（新日本理化（株）製）・Ｃａ−Ｓｔ：ステアリン酸カルシウム（中和剤）

【００２４】２．混練及び成形方法上記原料を表１に示す割合で配合し、スーパーミキサー
を用いてドライブレンドした後、５０ｍｍφの単軸押出
機を用いて溶融混練した。ダイ出口部温度２１０℃でダ
イから押出してペレット化した。得られたペレットを射
出成形機により、樹脂温度２３０℃、射出圧力９００ｋ
ｇ／ｃｍ²及び金型温度６０℃で射出成形し、厚さ１ｍ
ｍのシートを作製した。

【００２５】３．物性測定得られた製品の物性測定は、以下の方法で行った。それ
らの結果を下記表１に示す。 (1) 静止摩擦係数８０ｍｍ×８０ｍｍ×１ｍｍのシートをアルミ板上に置
き、そのシート上に２００ｇの重りをのせて、そのシー
トを５０ｍｍ／分の速度でアルミ板上を引張って移動さ
せた時の移動開始時の引張り荷重を測定し、静止摩擦係
数を求めた。また同様のシートに２．５メガラドのγ線
を照射したもの、及び同様のシートを６０℃のオーブン
中に７２時間放置したものについて静止摩擦係数を求め
た。 (2) デュポン衝撃得られたシートから試験片（厚さ：３ｍｍ）を作製し、
ＪＩＳＫ７２１１に準拠して、０℃で測定した。 (3) ヘイズ値得られたシートから試験片（厚さ：１ｍｍ）を作製し、
ＡＳＴＭＤ１００３−６１に準拠して、ヘイズ値
（％）を測定した。 (4) 熱変形温度ＪＩＳＫ７２０７に準拠して、４．６ｋｇ／ｃｍ²で
熱変形温度（℃）を測定した。

【００２６】表１Ｎｏ．実施例１実施例２実施例３比較例１比較例２成分（重量部） (A) プロピレン重合体ＰＰ１ 100 ─ ─ ─ ─ ＰＰ２ ─ 100 100 ─ ─ ＰＰ３ ─ ─ ─ 100 ─ ＰＰ４ ─ ─ ─ ─ 100 ＰＰ５ ─ ─ ─ ─ ─ (B) 脂肪酸アミドＰＡ 0.3 ─ ─ 0.3 ─ ＳＡ ─ 0.2 ─ ─ 0.2 ＢＡ ─ ─ 0.3 ─ ─ ＯＡ ─ ─ ─ ─ ─ ＥＡ ─ ─ ─ ─ ─ Ｎ−ＳＥＡ ─ ─ ─ ─ ─ (C) ヒンダードアミン T-622LD 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 (D) リン系酸化防止剤 MARK2112 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 (E) 添加剤ゲルオールMD 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 Ca-St 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 物性静止摩擦係数未処理 0.30 0.32 0.35 0.52 0.42 γ線照射後 0.35 0.37 0.41 0.58 0.45 熱処理後 0.32 0.32 0.34 0.55 0.43 デュポン衝撃（kgｆ・cm）未処理 20 25 25 2 20 γ線照射後 18 23 23 1 9 ヘイズ値（％） 11.0 9.5 9.5 18.0 10.3 熱変形温度（℃） 88 85 85 115 85

【００２７】表１（つづき）Ｎｏ．比較例３比較例４比較例５比較例６成分（重量部） (A) プロピレン重合体ＰＰ１ ─ ─ ─ ─ ＰＰ２ ─ 100 100 100 ＰＰ３ ─ ─ ─ ─ ＰＰ４ ─ ─ ─ ─ ＰＰ５ 100 ─ ─ ─ (B) 脂肪酸アミドＰＡ ─ ─ ─ ─ ＳＡ ─ ─ ─ ─ ＢＡ 0.3 ─ ─ ─ ＯＡ ─ 0.2 ─ ─ ＥＡ ─ ─ 0.2 ─ Ｎ−ＳＥＡ ─ ─ ─ 0.2 (C) ヒンダードアミン T-622LD 0.05 0.05 0.05 0.05 (D) リン系酸化防止剤 MARK2112 0.1 0.1 0.1 0.1 (E) 添加剤ゲルオールMD 0.2 0.2 0.2 0.2 Ca-St 0.05 0.05 0.05 0.05 物性静止摩擦係数未処理 0.29 0.26 0.26 0.33 γ線照射後 0.32 0.75 0.78 0.77 熱処理後 0.30 0.50 0.36 0.48 デュポン衝撃（kgｆ・cm）未処理 32 25 25 25 γ線照射後 28 23 23 23 ヘイズ値（％） 9.0 9.5 9.5 9.5 熱変形温度（℃） 72 85 85 85

【００２８】表１より明らかなように、実施例１〜３の
ポリプロピレン樹脂組成物は、γ線照射後においても静
止摩擦係数及び衝撃強度の劣化はなく、耐放射線性に優
れているとともに、摺動特性、衝撃強度、透明性及び耐
熱性も良好であることがわかる。比較例１と実施例１〜
３の比較から、プロピレン重合体中のエチレン含有量が
本発明の範囲未満であると、摺動特性、衝撃強度及び透
明性が低下することがわかる。比較例３と実施例１〜３
の比較から、プロピレン重合体中のエチレン含有量が本
発明の範囲を越えると熱変形温度が低下し、耐熱性が劣
化することがわかる。また比較例２と実施例１〜３の比
較から、Ｍ_w／Ｍ_nが本発明の範囲を越えると、γ線照
射後の衝撃強度の低下が著しく、耐放射線性に劣ること
がわかる。さらに比較例４〜６と実施例１〜３の比較か
ら、本発明外の脂肪酸アミドではγ線照射後及び熱処理
後に静止摩擦係数が著しく増加し、耐放射線性及び耐熱
性に劣ることがわかる。

【発明の効果】本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、
プロピレン単独重合体及びエチレン−プロピレン共重合
体からなるプロピレン重合体であって、前記プロピレン
重合体中のエチレン含有量が１〜５重量％で、重量平均
分子量（Ｍ_w）と数平均分子量（Ｍ_n）との比（Ｍ_w／
Ｍ_n）が５以下であるプロピレン重合体と、飽和脂肪酸
モノアミド、ヒンダードアミン系光安定剤、リン系酸化
防止剤からなるので、放射性滅菌処理や加熱処理後にお
いても、摺動性及び衝撃強度に著しく優れている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (a) プロピレン単独重合体及びエチレン
−プロピレン共重合体からなるプロピレン重合体であっ
て、前記プロピレン重合体中のエチレン含有量が１〜５
重量％で、重量平均分子量（Ｍ_w）と数平均分子量（Ｍ
_n）との比（Ｍ_w／Ｍ_n）が５以下であるプロピレン重
合体１００重量部と、(b) 飽和脂肪酸モノアミド０．０
１〜３．０重量部と、(c) ヒンダードアミン系光安定剤
０．０１〜３．０重量部と、(d) リン系酸化防止剤０．
０１〜３．０重量部とからなることを特徴とするポリプ
ロピレン樹脂組成物。
【請求項２】 (a) エチレン含有量が１〜５重量％で、
重量平均分子量（Ｍ_w）と数平均分子量（Ｍ_n）との比
（Ｍ_w／Ｍ_n）が５以下であるエチレン−プロピレン共
重合体１００重量部と、(b) 飽和脂肪酸モノアミド０．
０１〜３．０重量部と、(c) ヒンダードアミン系光安定
剤０．０１〜３．０重量部と、(d) リン系酸化防止剤
０．０１〜３．０重量部とからなることを特徴とするポ
リプロピレン樹脂組成物。