JPH1025377A

JPH1025377A - ポリプロピレン系樹脂組成物

Info

Publication number: JPH1025377A
Application number: JP20100396A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kawamura; 哲也河村; Tatsuo Teraya; 竜男寺屋
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】タルクおよび結晶核剤を含むポリプロピレン
系樹脂組成物において、添加した結晶核剤の機能を十分
に発揮させ、組成物の曲げ弾性率、耐熱性を向上させ
る。【解決手段】 (A) ポリプロピレン系樹脂40〜99重量
部、 (B)タルク１〜60重量部、ならびに、(A)+(B)=100
重量部に対して、 (C)下記式 (I)または(II)で示される
ホスフェート系結晶核剤0.01〜３重量部、および(D) エ
チレンジアミン四酢酸0.01〜１重量部を含む樹脂組成
物。【化１】（Ｒ¹は直接結合、Ｓ原子またはＣ_{1 〜9}のアルキレン
またはアルキリデン基；Ｒ²、Ｒ³は、Ｈ原子またはＣ
_{1 〜8}アルキル基；Ｍは１〜３価の金属原子；ｎはＭの
価数）【化２】（Ｒ⁴はＨ原子またはＣ_{1 〜8}アルキル基；Ｍ′は１〜
３価の金属原子；ｎ′はＭ′の価数）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリプロピレン系
樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、工業材料用途、一
般雑貨用途等に有用なポリプロピレン系樹脂組成物に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ポリプロピレン系樹脂
は、自動車、家電などの工業材料用途、各種容器、日用
品などの一般雑貨用途等に広く利用されている。その弾
性率、耐熱性を向上させる手段としてタルクを添加する
ことが一般に行われている。一方、弾性率を向上させる
手段としては、結晶核剤を添加する手法もある。そこ
で、両者を併用することも行われている（特公昭59-174
1 号公報）。

【０００３】しかしながら、タルクは、結晶核剤を吸着
しやすく、吸着された結晶核剤はその機能を十分に発揮
することができない。そこで結晶核剤を必要以上に添加
しなければならなくなる。ところが場合によっては、結
晶核剤を多く配合すると、樹脂の耐衝撃性を低下させて
しまうことがある。

【０００４】本発明は、タルクおよび結晶核剤を含むポ
リプロピレン系樹脂組成物において、添加した結晶核剤
の機能を十分に発揮させ、組成物の弾性率や耐熱性を効
果的に向上させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、タルクを
含むポリプロピレン系樹脂組成物について鋭意検討を重
ねた結果、これに、特定の結晶核剤とエチレンジアミン
四酢酸とを組合せて配合すると、タルクによる結晶核剤
の吸着を抑制することができ、よって曲げ弾性率が高
く、しかも耐衝撃性および耐熱性に優れた樹脂組成物が
得られることを見出し、本発明に至った。

【０００６】すなわち本発明は、（Ａ）ポリプロピレン
系樹脂40〜99重量部、（Ｂ）タルク１〜60重量部、なら
びに（Ａ）および（Ｂ）の合計100 重量部に対して、
（Ｃ）次式（Ｉ）：

【０００７】

【化３】（上記式中、Ｒ¹は直接結合、イオウ原子または炭素数
１〜９のアルキレンまたはアルキリデン基であり；Ｒ²
およびＲ³はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数
１〜８のアルキル基であり；Ｍは１〜３価の金属原子で
あり；ｎはＭの価数である）または（II）：

【０００８】

【化４】（上記式中、Ｒ⁴は水素原子または炭素数１〜８のアル
キル基であり；Ｍ′は１〜３価の金属原子であり；ｎ′
はＭ′の価数である）で示されるホスフェート系結晶核
剤0.01〜３重量部、および（Ｄ）エチレンジアミン四酢
酸0.01〜１重量部を含むことを特徴とする樹脂組成物を
提供する。

【０００９】本発明の好ましい態様を以下に示す。（イ）（Ａ）および（Ｂ）の合計100 重量部に対して、
（Ｃ）結晶核剤0.02〜１重量部が含まれる前記の樹脂組
成物。（ロ）（Ａ）および（Ｂ）の合計100 重量部に対して、
（Ｄ）エチレンジアミン四酢酸が0.05〜0.5 重量部含ま
れる前記いずれかの樹脂組成物。（ハ）（Ａ）70〜95重量部に対して、（Ｂ）30〜５重量
部が含まれる前記いずれかの樹脂組成物。（ニ）（Ｃ）結晶核剤が、上記式（Ｉ）で示されるホス
フェート系化合物であり、Ｒ¹が炭素数１〜４のアルキ
レンまたはアルキリデン基であり、Ｒ²が水素原子であ
り、Ｒ³がt-ブチル基であるところの前記いずれかの樹
脂組成物。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明において使用する（Ａ）ポ
リプロピレン系樹脂としては特に限定されず、公知のポ
リプロピレン系の樹脂をいずれも使用できる。ポリプロ
ピレン系樹脂としては、例えばホモポリプロピレン、プ
ロピレンとα‐オレフィンとの共重合体（ブロック共重
合体およびランダム共重合体を含む）等が挙げられ、好
ましくは耐衝撃性プロピレン共重合体（ＩＣＰ）、例え
ばプロピレン‐エチレンブロック共重合体が挙げられ
る。共重合体の場合、プロピレンとの共重合成分の量
は、弾性率が著しく低下しないように、共重合体全体の
50重量％以下のものが望ましい。ポリプロピレン系樹脂
の製造方法は特に限定されない。ポリプロピレン系樹脂
のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、成形性を低下させ
ないために、0.01より上であるのが好ましく、より好ま
しくは0.1 より上である。また、耐衝撃性や延性を低下
させないために、1000未満であるのが好ましく、より好
ましくは300 未満である。なお、ＭＦＲは、ＡＳＴＭ
Ｄ１２３８に従い、230 ℃、2160ｇ荷重にて測定したも
のである。

【００１１】また、成分（Ａ）ポリプロピレン系樹脂と
して、上記のポリプロピレン系樹脂の一部（好ましくは
ポリプロピレン系樹脂の50重量％以下）を、ゴム質重合
体、例えばエチレン‐プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチ
レン−ブチレンゴム（ＥＢＲ）、スチレン−エチレン−
ブチレン−スチレンゴム（ＳＥＢＳ）等で置換すること
ができる。

【００１２】本発明において使用する（Ｂ）タルクは、
粒径等については特に限定されない。また、タルクは、
表面処理を施してあってもよい。

【００１３】表面処理を行う場合には、有機シラン系ま
たはチタニウム系カップリング剤、各種界面活性剤、シ
リコーンオイル、各種シラン化合物、金属石鹸、高級ア
ルコール、重合性モノマー、ポリオレフィン、不飽和カ
ルボン酸変性ポリオレフイン等を用いることができる。
特にタルクの凝集を抑制し、組成物中での分散を向上さ
せる効果が高い、シランカップリング剤やシリコーンオ
イルなどの各種シラン化合物が好ましい。

【００１４】（Ａ）ポリプロピレン系樹脂40〜99重量部
に対して、（Ｂ）タルク１〜60重量部が配合される。好
ましくは（Ａ）70〜95重量部に対して、（Ｂ）5 〜30重
量部である。タルクの量が少なすぎるとポリプロピレン
系樹脂の曲げ弾性率、耐熱性を向上させることができ
ず、また多すぎると耐衝撃性が低下する。

【００１５】本発明において使用する（Ｃ）結晶核剤
は、上記式（Ｉ）または（II）で示されるホスフェート
系化合物である。

【００１６】上記式（Ｉ）または(II)において、炭素数
１〜８のアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよく、例
えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、sec-ブチル基、tert- ブチル基、イソブ
チル基、ペンチル基、イソペンチル基、tert- ペンチル
基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、te
rt- ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、tert- オク
チル基等が挙げられる。炭素数１〜９のアルキレン基と
しては、直鎖状でも分岐状でもよく、例えばメチレン
基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、
ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オ
クタメチレン、ノナメチレン基等が挙げられる。炭素数
１〜９のアルキリデン基としては、例えばメチレン基、
エチリデン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基、
ブチリデン基、イソブチリデン基、sec-ブチリデン基、
t-オクチルメチレン基等が挙げられる。好ましくは、メ
チレン基、エチリデン基、プロピリデン基、ブチリデン
基から選ばれる。１〜３価の金属ＭまたはＭ′として
は、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウ
ム、セシウム、フランシウム、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、ラジウ
ム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タ
リウム、銅、亜鉛等が挙げられる。

【００１７】上記式（Ｉ）で示されるホスフェート系結
晶核剤の好ましい例としては、例えばナトリウム-2,2'-
メチレン‐ビス‐(4,6- ジ-tert-ブチルフェニル）ホス
フェート、ナトリウム-2,2'-エチリデン‐ビス‐(4,6-
ジ-tert-ブチルフェニル）ホスフェート、リチウム-2,
2'-メチレン‐ビス‐(4,6- ジ-tert-ブチルフェニル）
ホスフェート、リチウム-2,2'-エチリデン‐ビス‐(4,6
- ジ-tert-ブチルフェニル）ホスフェート、ナトリウム
-2,2'-エチリデン‐ビス‐(4- イソプロピル-6-tert-ブ
チルフェニル）ホスフェート、リチウム-2,2'-メチレン
‐ビス‐(4- メチル-6-tert-ブチルフェニル）ホスフェ
ート、リチウム-2,2'-メチレン‐ビス‐(4- エチル-6-t
ert-ブチルフェニル）ホスフェート、カルシウム‐ビス
‐［2,2'-チオビス-(4-メチル-6-tert-ブチルフェニ
ル）ホスフェート］、カルシウム‐ビス‐［2,2'- チオ
ビス-(4-エチル-6-tert-ブチルフェニル）ホスフェー
ト］、カルシウム‐ビス‐［2,2'- チオビス-(4,6-ジ-t
ert-ブチルフェニル）ホスフェート］、マグネシウム‐
ビス‐［2,2'- チオビス-(4,6-ジ-tert-ブチルフェニ
ル）ホスフェート］、マグネシウム‐ビス‐［2,2'- チ
オビス-(4-tert- オクチルフェニル）ホスフェート］、
ナトリウム-2,2'-ブチリデン‐ビス‐(4,6- ジメチルフ
ェニル）ホスフェート、ナトリウム-2,2'-ブチリデン‐
ビス‐(4,6- ジ-tert-ブチルフェニル）ホスフェート、
ナトリウム-2,2'-tert- オクチルメチレン‐ビス‐(4,6
- ジメチルフェニル）ホスフェート、ナトリウム-2,2'-
tert- オクチルメチレン‐ビス‐(4,6- ジ-tert-ブチル
フェニル）ホスフェート、カルシウム‐ビス‐［2,2'-
メチレン‐ビス-(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル）ホスフ
ェート］、マグネシウム‐ビス‐［2,2'- メチレン‐ビ
ス-(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル）ホスフェート］、バ
リウム‐ビス‐［2,2'- メチレン‐ビス‐(4,6- ジ-ter
t-ブチルフェニル）ホスフェート］、ナトリウム-2,2'-
メチレン‐ビス‐(4- メチル-6-tert-ブチルフェニル）
ホスフェート、ナトリウム-2,2'-メチレン‐ビス‐(4-
エチル-6-tert-ブチルフェニル）ホスフェート、ナトリ
ウム(4,4'-ジメチル-6,6'-ジ-tert-ブチル-2,2'-ビフェ
ニル）ホスフェート、カルシウム‐ビス‐［(4,4'-ジメ
チル-6,6'-ジ-tert-ブチル-2,2'-ビフェニル）ホスフェ
ート］、ナトリウム-2,2'-エチリデン‐ビス‐(4- sec-
ブチル-6-tert-ブチルフェニル）ホスフェート、ナトリ
ウム-2,2'-メチレン‐ビス‐(4,6- ジメチルフェニル）
ホスフェート、ナトリウム-2,2'-メチレン‐ビス‐(4,6
- ジエチルフェニル）ホスフェート、カリウム-2,2'-エ
チリデン‐ビス‐(4,6- ジ-tert-ブチルフェニル）ホス
フェート、カルシウム‐ビス‐［2,2'- エチリデン‐ビ
ス-(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル）ホスフェート］、マ
グネシウム‐ビス‐［2,2'- エチリデン‐ビス-(4,6-ジ
-tert-ブチルフェニル）ホスフェート］、バリウム‐ビ
ス‐［2,2'- エチリデン‐ビス-(4,6-ジ-tert-ブチルフ
ェニル）ホスフェート］、アルミニウム‐トリス‐［2,
2'- メチレン‐ビス-(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル）ホ
スフェート］、アルミニウム‐トリス‐［2,2'- エチリ
デン‐ビス-(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル）ホスフェー
ト］等が挙げられる。これらのうち、特にナトリウム-
2,2'-メチレン‐ビス‐(4,6- ジ-tert-ブチルフェニ
ル）ホスフェートが好ましい。

【００１８】上記式（II) で示されるホスフェート系結
晶核剤の好ましい例としては、例えばナトリウム‐ビス
‐(4-tert-ブチルフェニル）ホスフェート、ナトリウム
‐ビス‐(4- メチルフェニル）ホスフェート、ナトリウ
ム‐ビス‐(4- エチルフェニル）ホスフェート、ナトリ
ウム‐ビス‐(4- イソプロピルフェニル）ホスフェー
ト、ナトリウム‐ビス‐(4-tert-オクチルフェニル）ホ
スフェート、リチウム‐ビス‐(4-tert-ブチルフェニ
ル）ホスフェート、カリウム‐ビス‐(4-tert-ブチルフ
ェニル）ホスフェート、カルシウム‐ビス‐［ビス(4-t
ert-ブチルフェニル）ホスフェート］、マグネシウム‐
ビス‐［ビス(4-tert-ブチルフェニル）ホスフェー
ト］、アルミニウム‐トリス‐［ビス(4-tert-ブチルフ
ェニル）ホスフェート］等が挙げられる。

【００１９】（Ｃ）結晶核剤として、上記したホスフェ
ート系化合物を単独で、または２種以上組合せて使用す
ることができる。

【００２０】（Ｃ）結晶核剤は、（Ａ）および（Ｂ）の
合計100 重量部に対して0.01重量部以上、好ましくは0.
02重量部以上、かつ３重量部以下、好ましくは１重量部
以下配合される。（Ｃ）結晶核剤の量が少なすぎると結
晶核剤としての効果が得られず、高い弾性率が得られな
い。また、多すぎると、耐衝撃性が低下してしまう。

【００２１】本発明で使用する（Ｄ）エチレンジアミン
四酢酸（以下、ＥＤＴＡと略記することがある）は、
（Ａ）および（Ｂ）の合計100 重量部に対して0.01重量
部以上、好ましくは0.05重量部以上、かつ１重量部以
下、好ましくは0.5 重量部以下配合される。（Ｄ）エチ
レンジアミン四酢酸の量が少なすぎると、タルクによる
結晶核剤の吸着を抑制できなくなるので弾性率が増大せ
ず、また多すぎると耐衝撃性が低下する。

【００２２】本発明の樹脂組成物の製造方法には、特に
制限はなく、例えば上記の成分をドライブレンドした
後、溶融混練する。あるいは、各成分を溶融ブレンドす
る。装置としては、例えば単軸または２軸押出機、バン
バリーミキサー、ブラベンダー、ロール、ヘンシェルミ
キサー、リボンブレンダー、スーパーミキサー等の公知
の装置を用いることができる。また、各成分の配合順序
は特に限定されず、各成分を一度に混合しても、また各
成分を任意の順序で添加してもよい。

【００２３】本発明の樹脂組成物には、上記した成分の
他にさらに、慣用の各種添加剤、例えば酸化防止剤、帯
電防止剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、離型
剤、発泡剤、顔料、染料等を配合することができる。

【００２４】

【作用】本発明においては、ポリプロピレン系樹脂にタ
ルクを配合した樹脂組成物に、特定構造のホスフェート
系結晶核剤と少量のＥＤＴＡとを組合せて配合した。す
ると、従来問題となっていた、結晶核剤のタルクへの吸
着が抑制され、よって添加した結晶核剤の機能を十分に
発揮させることができ、組成物の弾性率や耐熱性を効果
的に向上できた。これは、前記結晶核剤とＥＤＴＡとの
親和性が良好であるので、前記結晶核剤がタルクに吸着
されにくくなり、ポリプロピレン系樹脂中に十分に分散
することができたためと推測される。

【００２５】

【実施例】以下の実施例により、本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、以
下の実施例および比較例において、溶融混練は、二軸混
練機（ＴＥＸ３０型、（株）日本製鋼所製、φ30 mm 、
Ｌ／Ｄ＝42）を用いて、混練温度200 ℃、回転数300 rp
m の条件にて行った。

【００２６】また、各種物性は、次のようにして測定し
た。 (i) 曲げ弾性率：ＡＳＴＭＤ７９０に従い測定した。 (ii)アイゾット衝撃強度：ＡＳＴＭＤ２５６に従い、
23℃にて、ノッチ付アイゾット衝撃強度を測定した。 (iii) ロックウェル硬度（Ｒ硬度）：ＡＳＴＭＤ７８
５に従い測定した。 (iv)熱変形温度：ＡＳＴＭＤ６４８に従い測定した。 (v) メルトフローレート（ＭＦＲ）：ＡＳＴＭＤ１２
３８に従い、230 ℃、2160ｇ荷重にて測定した。

【００２７】実施例１以下の各成分を、表１に示した割合でドライブレンドし
た後、溶融混練し、ペレット化した。 (A) ＰＰ１：ホモポリプロピレン（東燃化学（株）製、
ＨＪ２４０、ＭＦＲ＝40ｇ／10分） (B) タルク：表面処理されていない（富士タルク工業
（株）製、ＬＭＳ１００） (C) 結晶核剤：ナトリウム-2,2'-メチレン‐ビス‐(4,6
- ジ-tert-ブチルフェニル）ホスフェート（アデカスタ
ブＮＡ−１１、旭電化（株）製） (D) ＥＤＴＡ：エチレンジアミン四酢酸（東京化成工業
（株）製）次に、このペレットから、物性測定用の試験片を射出成
形し、これを用いて物性測定を行った。結果を表１に示
す。

【００２８】比較例１ＥＤＴＡを配合しなかった以外は実施例１と同様にして
ペレットを製造し、これから試験片を作成して、物性試
験に供した。結果を表１に示す。

【００２９】実施例２ＰＰ１の代わりに、ＰＰ２（ホモポリプロピレン、東燃
化学（株）製、ＨＪ２２０、ＭＦＲ＝20ｇ／10分）を使
用した以外は実施例１と同様にしてペレットを製造し、
これから試験片を作成して、物性試験に供した。結果を
表１に示す。

【００３０】比較例２ＥＤＴＡを配合しなかった以外は実施例２と同様にして
ペレットを製造し、これから試験片を作成して、物性試
験に供した。結果を表１に示す。

【００３１】比較例３結晶核剤の量を表１に示した割合に代えた以外は比較例
２と同様にしてペレットを製造し、これから試験片を作
成して、物性試験に供した。結果を表１に示す。比較例４タルクの代わりに、表面処理タルク（実施例１で使用し
たタルク100 重量部に対して、シラザン変性ポリシロキ
サン１重量部で処理して調製した）を使用し、かつＥＤ
ＴＡを使用しなかった以外は実施例２と同様にしてペレ
ットを製造し、これから試験片を作成して、物性試験に
供した。結果を表１に示す。

【００３２】比較例５結晶核剤を使用しなかった以外は実施例２と同様にして
ペレットを製造し、これから試験片を作成して、物性試
験に供した。結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】実施例３ＰＰ１の代わりに、ＩＣＰ（耐衝撃性プロピレン共重合
体）（プロピレン‐エチレンブロック共重合体、東燃化
学（株）製、ＢＪ７３０Ｋ、ＭＦＲ＝30ｇ／10分）を使
用した以外は実施例１と同様にしてペレットを製造し、
これから試験片を作成して、物性試験に供した。結果を
表２に示す。

【００３４】比較例６ＥＤＴＡを配合しなかった以外は実施例３と同様にして
ペレットを製造し、これから試験片を作成して、物性試
験に供した。結果を表２に示す。

【００３５】実施例４ポリプロピレン系樹脂の一部をＥＰＲ（日本合成ゴム
（株）製、ＥＰ９６１ＳＰ、ＭＦＲ＝0.8 ｇ／10分）で
置換した以外は実施例２と同様にしてペレットを製造
し、これから試験片を作成して、物性試験に供した。結
果を表２に示す。

【００３６】比較例７ＥＤＴＡを配合しなかった以外は実施例４と同様にして
ペレットを製造し、これから試験片を作成して、物性試
験に供した。結果を表２に示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】表１および表２から、結晶核剤の量が同じ
でも、ＥＤＴＡを配合しているものは、配合していない
ものより、高い曲げ弾性率が得られることがわかる（実
施例１と比較例１、実施例２と比較例２、実施例３と比
較例６、実施例４と比較例７）。さらに実施例１および
２では、耐衝撃性、ロックウェル硬度および熱変形温度
も高い。

【００３９】また、ＥＤＴＡを配合せずに実施例２と同
程度の曲げ弾性率を得るために３倍量の結晶核剤を配合
した比較例３では、耐衝撃性はなお低いままである。

【００４０】シラザン変性ポリシロキサンで表面処理を
施したタルクを使用した比較例４では、比較例２（表面
処理していないタルク使用）よりは曲げ弾性率が向上し
ているが、ＥＤＴＡを使用していないので、実施例２に
比べると曲げ弾性率および耐衝撃性の両方において劣
る。ＥＤＴＡのみ配合するだけで、結晶核剤を配合しな
いと（比較例５）、実施例２と比べて曲げ弾性率が非常
に低く、かつ耐衝撃性も低い。よって、結晶核剤とＥＤ
ＴＡとを組合せて配合しないと物性は改善されないこと
が分かる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、タルクおよび結晶核剤
を含むポリプロピレン系樹脂組成物において、タルクに
吸着される結晶核剤量を減少させることができ、よって
少量の結晶核剤の添加で、組成物の曲げ弾性率や耐熱性
の向上効果および耐衝撃性低下防止効果を達成できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリプロピレン系樹脂40〜99重量
部、（Ｂ）タルク１〜60重量部、ならびに（Ａ）および
（Ｂ）の合計100 重量部に対して、（Ｃ）次式（Ｉ）：【化１】（上記式中、Ｒ¹は直接結合、イオウ原子または炭素数
１〜９のアルキレンまたはアルキリデン基であり；Ｒ²
およびＲ³はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数
１〜８のアルキル基であり；Ｍは１〜３価の金属原子で
あり；ｎはＭの価数である）または（II）：【化２】（上記式中、Ｒ⁴は水素原子または炭素数１〜８のアル
キル基であり；Ｍ′は１〜３価の金属原子であり；ｎ′
はＭ′の価数である）で示されるホスフェート系結晶核
剤0.01〜３重量部、および（Ｄ）エチレンジアミン四酢
酸0.01〜１重量部を含むことを特徴とする樹脂組成物。