JPS6364462B2

JPS6364462B2 -

Info

Publication number: JPS6364462B2
Application number: JP6276981A
Authority: JP
Priority date: 1981-04-25
Filing date: 1981-04-25
Publication date: 1988-12-12
Also published as: JPS57179230A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱可塑性樹脂に配合使用する充てん剤
ペレツトに関するものである。詳しくは粉末状無
機充てん剤と、核内水素化率80％以上の水素化芳
香族系石油樹脂および臭素化10以下の水素化ジシ
クロペンタジエン系石油樹脂から選ばれる平均分
子量200〜3000、軟化点80〜150℃の水素化樹脂と
からなり、平均粒子容積0.1〜500mm³である熱可
塑性樹脂に配合使用する充てん剤含有ペレツトに
関するものである。従来無機充てん剤を熱可塑性樹脂に配合し、熱
可塑性樹脂の物性改良や、価格低下を図ることは
良く知られている。この様な場合、熱可塑性樹脂
と無機充てん剤を秤量し、ニーダーの様な混練機
で溶融混練しながら均一な無機充てん剤含有熱可
塑性樹脂コンパウンドとした後、冷却、粉砕し、
押出機及びペレタイザーでペレツト化し、成形機
のホツパーに供給、成形されるのが一般的であ
る。しかし、この一連の工程を同一成形加工工場で
行うのは、混合時の粉じんと最終成形製品とが同
一工場内で混在する形となり好ましくなく、また
同一成形加工工場が混合からペレツト化までの混
合機、粉砕機、押出機、ペレタイザー等を設備す
ることは多額な経費がかかり有利ではない。この
様な背景から、最近無機充てん剤をあらかじめポ
リエチレン（PE）やポリプロピレン（PP）など
の熱可塑性樹脂に多量に充てんしたマスターバツ
チペレツトや、低溶融粘度の非結晶性ポリプロピ
レン（APP）に高濃度に充てんした充てん剤ペ
レツト等が熱可塑性樹脂配合用に使用されてい
る。前者の場合、無機充てん剤粉末の配合含量に対
応して流動性が著しく低下し、加工性に問題を生
じ多量の充てん剤を充てんすることが困難とな
る。後者の充てん剤ペレツトは、低溶融粘度の
APPなどをベースとしているため、70〜85重量
％の無機充てん剤の含有が可能であり、価格も比
較的安価であるが、成形を行つた場合冷却固化
後、製品表面に充てん剤ペレツトのバインダーで
あつたAPPがブリードし、型物成形品の場合に
は光沢低下、表面粘着化などで商品価値の低下を
引き起し、フイルムの場合にはブロツキングの原
因となる。また、物性の低下も著しい。本発明は充てん剤配合熱可塑性樹脂の加工上問
題となつている以上の様な点をふまえ鋭意研究し
た結果、成形加工性、物性、価格において非常に
優れた充てん剤含有ペレツトの開発に成功したこ
とに基づくものである。すなわち、粉末状無機充
てん剤90〜50重量％と、核内水素化率80％以上の
水素化芳香族系石油樹脂および臭素価10以下の水
素化ジシクロペンタジエン系石油樹脂から選ばれ
る平均分子量200〜3000、軟化点80〜150℃の水素
化樹脂10〜50重量％とからなり、平均粒子容積
0.0〜500mm³である熱可塑性樹脂に配合使用する
優れた充てん剤含有ペレツトを提供するものであ
る。本発明は充てん剤含有ペレツトを熱可塑性樹脂
ペレツトとドライ混合して成形する場合、その加
工流動性を低下させず、熱可塑性樹脂の耐熱性、
寸法安定性、剛性などの物性を向上させることが
でき、さらに焼却時の発熱量の低下にも有効であ
る。特に従来のAPP系などの充てん剤含有ペレ
ツトにない特長は、PEやPPに配合した場合に、
これら樹脂の大きな欠点である印刷性や塗装性も
同時に改良されるほか、延伸用PEやPPに混合使
用することにより、織布や不織布の加工工程で熱
圧着温度を低下させ、圧着後の固化を速めること
も有利な特長のひとつである。さらにポリスチレ
ン、アクリロニトリル―けスチレン共重合体、
ABS樹脂などの芳香族系熱可塑性樹脂への応用
についても優れた特性を示すことは述べるまでも
ない。次の本発明を構成する個々について詳細に
説明する。本発明でいう粉末状無機充てん剤とは、通常、
平均粒径が0.01μm〜500μmの無機質粉末であり、
たとえば各種軽質および重質炭酸カルシウム、タ
ルク、クレー、シリカ、水酸化アルミニウム、け
い藻土、けい砂、雲母粉、硫酸アルミニウム、硫
酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウ
ム、リトポン、軽石粉、ガラス粉、亜鉛華、炭酸
マグネシウム、金属粉、アスベスト粉、酸化チタ
ン、スレート粉、フライアツシユ、火山ガラス中
空体またはこれら混合物などである。本発明でいう核内水素化率80％以上の水素化芳
香族系石油樹脂とは、重合性芳香族炭化水素を主
成分とする石油留分を重合して得られる芳香族系
石油樹脂の芳香族成分を核内水素化率80％以上に
水素化して得られる淡色の樹脂である。この芳香
族系石油樹脂としては、石油類の熱分解によつて
得られる分解油中、沸点範囲が140〜280℃の分解
油留分をそのまま、もしくは更にその内の特定留
分を分離して、熱又は酸触媒により重合して得ら
れる芳香族系石油樹脂のほか、これらの重合性芳
香族炭化水素と共にこれに対して等量以下の他の
オレフイン類、ジエン類、テルペン類を共重合し
て得られる石油樹脂も含まれる。核内水素化の方法は従来公知の方法を用いるこ
とができる。その核内水素化率は赤外線吸収スペ
クトルによる700cm^-1の吸光度から次式によつて
算出される。核内水素化率（％）＝100×（１−水素化後の石油樹脂の吸光度／水素化
前の石油樹脂の吸光度）本発明は、核内水素化率が80％以上、更に好ま
しくは90％以上であること必要である。80％未満
では、耐熱性が不十分となり熱可塑性樹脂とブレ
ンドとして使用するに当り、着色の原因となり好
ましくない。これらの核内水素化率80％以上の水素化芳香族
系石油樹脂としては、国内では荒川化学(株)より
「アルコンＰ」の商標で販売されている。本発明でいう臭素価10以下の水素化ジシクロペ
ンタジエン系石油樹脂とは、シクロペンタジエ
ン、ジシクロペンタジエン及びこれらのアルキル
置換体から選ばれた１種もしくは２種以上の混合
物、もしくはこれらと共にこれに対して等量以下
の共重合性成分との混合物を熱又は酸触媒により
重合して得られるジシクロペンタジエン系石油樹
脂を臭素価10以下に水素化して得られる淡色の樹
脂である。これらジシクロペンタジエン系石油樹脂の水素
化の方法は、従来公知の方法を用いることができ
る。その水素化の程度は臭素価から知ることがで
きる。臭素価はASTM D1159−77の方法により
求めることでき、本発明は臭素価10以下、更に好
ましくは５以下であることが必要である。臭素価
が10を越えると、耐熱性が不十分となり、熱可塑
性樹脂とブレンドして使用するに当り、着色の原
因となり好ましくない。これらの臭素価10以下の水素化ジシクロペンタ
ジエン系樹脂としては、国内ではエツソ化学(株)よ
り「エスコレツツ5000シリーズ」として販売され
ている。本発明でいう核内水素化率80％以上の水素化芳
香族系石油樹脂および臭素価10以下の水素化ジシ
クロペンタジエン系石油樹脂から選ばれる水素化
石油樹脂は、平均分子量が200〜3000、好ましく
は300〜2000であることが必要である。平均分子
量が200以下の場合は、軟化点が低くなり好まし
くなく、3000以上では成形加工性が劣るため好ま
しくない。又、これら水素化石油樹脂の軟化点は、環球法
（JIS−Ｋ−2207）で測定された軟化点が80〜150
℃好ましくは90〜140℃の範囲にあることが必要
である。80℃以下では、充てん剤含有ペレツトに
表面粘着性が生じ好ましくなく150℃以上では成
形加工性が劣るため好ましくない。本発明の充てん剤ペレツトが応用できる熱可塑
性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン―１、それらの共重合体、ポリス
チレン、アクリロニトリル―スチレン共重合体、
熱可塑性ゴム、ABS樹脂、ポリα―メチルスチ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタアクリレ
ート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエス
テル、ポリアクリロニトリルなど一般に知られた
熱可塑性樹脂を挙げことができるが、これらの内
で特にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン―１などのポリオレフインおよびそれらの共重
合体が好ましい。該熱可塑性樹脂への配合割合
は、用途により適宜選択しうる。粉末状無機充てん剤と水素化石油樹脂との量的
関係は、粉末状無機充てん剤90〜50重量％、好ま
しくは85〜60重量％に対して、平均分子量200〜
3000、軟化点80〜150℃の水素化石油樹脂10〜50
重量％、好ましくは15〜40重量％であるが、水素
化石油樹脂が10重量％より少ない場合には、粉末
状無機充てん剤とともに高温下で混練しても流動
性がある様な可塑化状態にはならず、ペレツト状
に成形することはできない。水素化石油樹脂が50重量％よりも多い場合には
流動性は非常に向上するが、本発明の充てん剤含
有ペレツトでの水素化石油樹脂の役割は、流動性
を保持させたうえでの粉末状無機充てん剤のバイ
ンダーであり、このバインダーが多過ぎる場合に
は所期の物性向上が望めないばかりか、その熱可
塑性樹脂固有の特性を損なう結果となる。また本
発明の充てん剤含有ペレツトには、必要に応じて
少量の酸化防止剤、加工助剤、顔料、染料などを
添加することができる。本発明の充てん剤含有ペレツトの平均粒子容積
は0.1〜500mm³、好ましくは１〜400mm³であるが、
これは汎用の熱可塑性樹脂が粉状ないしは容積
500mm³以下のペレツト状もしくはクラム状である
ためで、充てん剤含有ペレツトの機能を十分に発
揮させるためには、熱可塑性樹脂とのドライブレ
ンド混合物が成形機のホツパー内で均一な混合状
態を保持している必要があり、このためペレツト
の容積は混合する熱可塑性樹脂と同程度であるこ
とが好ましい。この充てん剤含有ペレツトの形状は、球状、円
柱状、角状いずれでもよく、押出機―ペレタイザ
ー法で製造される場合は円柱状が好ましく製造さ
れる。これら充てん剤含有ペレツトの配合、調製は、
ニーダー、ヘンシエルミキサー、バンバリーミキ
サー、ロールなどの通常の汎用プラスチツクの混
練、混合で使用される機械により容易に混合しう
るが、特に無機充てん剤の粒度が粗い場合には混
合物は高温下で液状の高流動性を示すため、簡単
な加熱可能な混合容器により、水素化石油樹脂の
軟化点以上の温度で、短時間に均一混合すること
ができる。この混合物をペレツト化すにあたつては、混合
物を押出機により押出して切断する方法（ペレタ
イザー法）、クラツシヤーによ粉砕粒状化する方
法、ロールによりシート化して細断する方法など
種々の手段を応用することができる。以下実施例
により本発明を更に具体的に詳説する。実施例１〜２水素化芳香族系石油樹脂（アルコンP115、水
素化率95％以上、軟化点115℃、荒川化学工業(株)）
2.1Kg、粉末状無機充てん剤として重質炭酸カル
シウム（Ｋ＃300、旭鉱末（資））12.75Kg、加工
助剤（ハイワツクス310MP、三井石油化学工業
(株)0.15Kgを10ニーダーを用い150℃で均一に混
合し、冷却後粉砕して平均粒子容積25mm³の充て
ん剤ペレツトを得、次にこのペレツトとポリプロ
ピレンペレツト（三井ノーブレンJHH−Ｇ、三
井東圧化学(株)）をタンブラーミキサーを使用し、
重質炭酸カルシウム含量が25重量％および50重量
％になる様にドライブレンド調製を行つた後、こ
れを射出成形して成形品を作製し、射出成形性
（日精樹脂工業(株)製AU20射出成形機、スクリユ
ーＬ／Ｄ＝15、C.R.2.5を使用）および射出物メ
ルトインデツクス（M.I.）を測定し、表１に示し
た。比較例１〜２ポリプロピレンペレツト（実施例１と同じ）と
重質炭酸カルシウム（実施例１と同じ）を、200
℃の10ニーダーを用い重質炭酸カルシウム含量
が実施例１および実施例２と対応する様に調製、
ペレツト化した後、射出成形して実施例１〜２と
比較し表１に示した。表１より明らかな様に本発明の充てん剤含有ペ
レツトを使用した実施例１〜２は、M.I.が示す結
果でも明らかな様に流動性に優れ、成形時のトル
クが低いために油圧モーターの電力消費量の低
減、チヤージが早いことによる成形サイクルの向
上など、非常に経済的であり、また成形品の外観
も良好であつた。

【表】比較例３水素化芳香族系石油樹脂の代りに未水素化芳香
族系石油樹脂（日石ネオポリマー＃120、日本石
油化学(株)）を用いた他は実施例１と同様に行な
い、成形品の射出成形性および射出物のM.I.を測
定したところ、実施例１とほぼ同じ結果であつ
た。しかし、未水素化芳香族系石油樹脂を用いた
場合は加熱混合時に臭気があり、作業環境が悪化
したばかりか、熱劣化による着色で、充てん剤含
有ペレツトは黄色となつた。このペレツトを用い
た植木鉢の射出成形では淡色な成形品を得ること
ができず、成形工程でも臭気を発し、離型後の最
終製品となつてもこの臭気は残つていた。さらに
屋外に植木鉢を放置したところ、日光にさらされ
ている面が徐々に茶色化して行き、商品としては
不良なものであつた。実施例３〜４および比較例４〜５本発明の充てん剤含有ペレツトを低密度ポリエ
チレン（レクスロンJ50、日本石油化学(株)））およ
び高密度ポリエチレン（スタフレンE791、日本
石油化学(株)）に応用した結果を実施例と比較例に
より説明する水素化ジシクロペンタジエン系石油
樹脂を用いて調製した充てん剤含有ペレツト２種
の組成を表２に示し、それらをもとに実施例１〜
２と同様にドライブレンドを行つた際の成形性と
物性を表３に示した。比較例４および５は実施例
３および４に無機充てん剤の含量で対応させて調
製したものである。この比較例４，５の配合は
150℃にて10ニーダーを使用して行い、ロール
ミルにより３〜４mmのシート状に分出ししたもの
をシートカツターにより細断粒状化したものであ
る。表３より、本願充てん剤含有ペレツトを使用し
たキヤビテイー容量63mlの試験片金型による射出
成形において、実施例３〜４は実施例１〜２のポ
リプロピレンの場合と同様に流動性が優れ、成形
加工が容易で加工温度の低下が可能であつた。ま
た物性面でも比較例４〜５と同等もしくはそれ以
上であり、水素化石油樹脂を用いた充てん剤含有
ペレツトが非常に応用性が優れていることを示し
ている。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１粉末状無機充てん剤90〜50重量％と、核内水
素化率80％以上の水素化芳香族系石油樹脂および
臭素価10以下の水素化ジシクロペンタジエン系石
油樹脂から選ばれる平均分子量200〜3000、軟化
点80〜150℃の水素化石油樹脂10〜50重量％とか
らなり、平均粒子容積0.1〜500mm³である熱可塑
性樹脂に配合使用する充てん剤含有ペレツト。