明 細 書
高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン 技 術 分 野
本 発 明 は 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン ま た は こ の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン 樹 脂 を 含 む 樹 脂 お よ び そ れ ら の 成 形 品 に 関 す る。 詳 し く は、 特 定 の 球 晶 構 造 を 有 す る 結 晶 化 度 の 高 い 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ビ レ ン ま た は こ の ポ リ プ ロ ピ レ ン 樹 脂 を 含 む 樹 脂 お よ び そ れ ら の 樹 脂 か ら 成 形 さ れ た 剛 性 の 高 い 成 形 品 に 関 す る。 背 景 技 術
結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン は、 比 較 的 優 れ た 機 械 的、 熱 的 性 質 を 有 し、 汎 用 性 に 優 れ た 材 料 で あ る。 機 械 的 性 質、 熱 的 性 質 は 結 晶 化 度 と 密 接 に 関 係 し て い る こ と が 知 ら れ て お り、 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て そ の 結 晶 化 度 を 高 め る 研 究 が な さ れ て い る。
一 般 に、 ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て、 機 械 的、 熱 的 性 質 を 改 良 す る 目 的 で、 立 体 規 則 性 や 分 子 量、 分 子 量 分 布 を 制 御 す る ( 例 え ば 特 開 昭 6 2 — 1 9
5 0 0 7 号 公 報 ) 、 結 晶 核 剤 を 添 力 Π す る ( 例 え ば 特 開 昭 6 2 — 2 0 9 1 5 1 号 公 報 ) 、 繊 維 等 各 種 充 填 剤 を 添 力!] す る ( 例 え ば 特 開 昭 6 1 — 1 6 0 3 5 9 号 公 報 ) 、 成 形 後 に 熱 処 理 を 行 う ( 例 え ば 特
開 昭 6 2 — 2 5 6 8 3 7 号 公 報 ) な ど と い っ た 試 み が 一 般 的 に 行 わ れ て い る。 し か し な が ら、 通 常 用 い ら れ て い る 成 形 条 件 下 で 結 晶 化 さ せ て 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン を 得 る 場 合、 ポ リ プ ロ ピ レ ン の 結 晶 ィヒ 速 度 が 遅 い た め、 そ の 結 晶 化 度 が 十 分 に 上 が ら な い。
ポ リ プ ロ ピ レ ン は 結 晶 性 高 分 子 で あ り、 無 配 向 下 で 結 晶 化 さ せ る 場 合 球 晶 を 形 成 す る。 こ の 球 晶 は ラ メ ラ と 呼 ば れ る 板 状 の 結 晶 よ り 構 成 さ れ る が、 通 常 の 単 斜 晶 ( ひ 晶 ) の ポ リ プ ロ ピ レ ン の 球 晶 の 場 合、 球 晶 の 中 心 か ら 放 射 状 に 伸 び た ラ メ ラ ( 以 下、 R — ラ メ ラ と い う ) と R — ラ メ ラ か ら 約 8 0 度 4 0 分 の 角 度 を も っ て 伸 び る ラ メ ラ ( 以 下、 T ー ラ メ ラ と い う ) か ら 成 る こ と が 知 ら れ て レ、 る。
こ の よ う な 球 晶 構 造 を 持 っ た め に、 結 晶 化 度、 ひ い て は 剛 性 の 向 上 が 図 れ な い。 さ ら に は、 T 一 ラ メ ラ の ラ メ ラ 厚 が R — ラ メ ラ と 比 較 し て 薄 い た め に、 融 点 が 低 い の で 熱 変 形 温 度 も 低 い。 発 明 の 開 示
本 発 明 の 第 1 の 目 的 は、 十 分 に 結 晶 化 度 の 高 い、 機 械 的、 熱 的 性 質 に 優 れ る 高 結 晶 性 ボ リ プ ロ ビ レ ン お よ び こ の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン を 含 む 樹 脂 組 成 物 を 提 供 す る こ と で あ る。
本 発 明 の 第 2 の 目 的 は、 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ビ レ ン ま た は こ れ を 含 む 樹 脂 組 成 物 か ら な り、 機 械 的、
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熱 的 性 質 に 優 れ る 成 形 品 を 提 供 す る こ と に あ る。
本 発 明 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン は、 融 解 熱 か ら 算 出 さ れ る 結 晶 化 度 が 5 0. 5 % 以 上 で あ り、 か つ 2 3 0 °C で 5 分 間 融 解 し、 降 温 速 度 2 0 °C / 分 で 1 3 2 °C ま で 冷 却 し た 後、 9 0 分 間 保 持 し て 結 晶 化 さ せ た 球 晶 の 複 屈 折 率 Δ η か ら 下 記 式 ( I ) よ り 算 出 さ れ る R — ラ メ ラ の 球 晶 に 占 め る 割 合 f ( R )と 重 量 平 均 分 子 量 M w の 関 係 が 下 記 式 ( II ) を 満 足 す る こ と を 特 徴 と し て レ る。
i(R) = ( -厶 n+0.0351 ) x 100 / 0.0528 … 式 ( I ) f ( R ) > - 2.5 X ( log{Mw}-4) 2 + 88.9 … 式 ( II ) 上 記 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン を 融 解 後 1 3 0 °C 以 上 1 6 0 。C 未 満 で 結 晶 化 さ せ る こ と も で き る。
本 発 明 の 樹 脂 組 成 物 は、 上 記 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン 1 0 0 重 量 部 に 対 し、 タ ル ク が 3 0 重 量 部 以 下 添 加 さ れ て な る 樹 脂 組 成 物、 上 記 高 結 晶 性 ポ リ ブ ロ ビ レ ン 3 0 重 量 % 以 上 と プ ロ ピ レ ン · ひ 一 ォ レ フ ィ ン ブ ロ ッ ク 共 重 合 体 7 0 重 量 % 以 下 か ら な る 樹 脂 組 成 物、 上 記 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン 6 0 重 量 % 以 上 と エ チ レ ン — プ ロ ピ レ ン ゴ ム 4 0 重 量 % 以 下 か ら な る 樹 脂 組 成 物、 あ る い は 上 記 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン 3 0 重 量 % 以 上 と プ ロ ピ レ ン . ひ 一 才 レ フ ィ ン ブ ロ ッ ク 共 重 合 体 7 0 重 量 % 以 下 か ら な る 混 合 物 1 0 0 重 量 部 に 対 し、 タ ル ク が 3 0 重 量 部 以 下 添 加 さ れ て な る 樹 脂 組 成 物 で あ る。
さ ら に、 本 発 明 は、 上 記 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ビ レ
ン あ る い は 上 記 樹 脂 組 成 物 を 成 形 し て 得 ら れ た 射 出 成 形 品、 中 空 成 形 品、 圧 縮 成 形 品、 シ ー ト、 フ イ ル ム、 ラ ミ ネ ー ト 成 形 品、 押 出 成 形 品 お よ び 繊 維 も 提 供 す る。 図 面 の 簡 単 な 説 明
図 1 は、 D S C の 融 解 ビ ー ク の 一 例 を 示 す 図 で あ る。
図 2 は、 R — ラ メ ラ の 球 晶 に 占 め る 割 合 : f ( R ) と 重 量 平 均 分 子 量 M w の 関 係 を 示 す 図 で あ る。 発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態
本 発 明 に お い て、 融 解 熱 か ら 算 出 さ れ る 結 晶 化 度 と は、 示 差 走 査 熱 量 計 ( 以 下、 D S C と も い う。 ) に よ り 測 定 さ れ る 融 解 ビ ー ク の 面 積 か ら 求 め ら れ る 融 解 熱 ( J / g ) を、 J . BRANDRUPら に よ る P OL YMER HANDBOOK TH IRD ED I T I ON ( John Wi l ey & Sons . Inc . )に 記 載 の あ る ボ リ プ ロ ピ レ ン 完 全 結 晶 の 理 論 融 解 熱 2 0 9 J / g で 除 し て 求 め ら れ る 割 合 で あ る。
こ こ で、 D S C に よ り 測 定 さ れ る 融 解 ビ ー ク の 面 積 か ら 求 め ら れ る 融 解 熱 と は、 1 0 O m 厚 の サ ン プ ル 約 2. 5 〜 3 111 を 窒 素 雰 囲 気 下 で 2 3 0 °C で 5 分 間 融 解 さ せ た 後、 降 温 速 度 1 0 0 °C / 分 で 結 晶 化 温 度 ま で 冷 却 し、 結 晶 化 が 十 分 に 行 わ れ る 時 間 ( 具 体 的 に は 顕 微 鏡 観 察 に よ り フ ィ ル ム
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の 複 屈 折 率 Δ η は、 厚 さ 1 5 m の フ ィ ル ム を ス ラ イ ド グ ラ ス と カ ノ、 一 グ ラ ス に 挟 み、 2 3 0 °C で 5 分 間 融 解 さ せ た 後、 降 温 速 度 2 0 C / 分 で 1 3
2 °C ま で 冷 却 し た 後、 9 0 分 間 保 持 し て フ ィ ル ム 全 面 が 生 成 し た 球 晶 で 満 た さ れ る よ う に 結 晶 化 さ せ、 室 温 ( 約 2 5 °C ) に て 放 冷 し た 試 料 を 偏 光 顕 微 鏡 お よ び べ レ ッ ク 式 コ ン ペ ン セ 一 夕 を 用 い て 測 定 し た 値 ( 光 路 差 ) を 当 該 測 定 後 の 試 料 の 厚 さ で 除 し た も の を レ、 う。
複 屈 折 率 の 正 負 に つ い て は 偏 光 顕 微 鏡 に 鋭 敏 色 検 板 を 挿 入 す る こ と に よ り 容 易 に 決 定 す る こ と が で き る。
本 発 明 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン に お い て、 1
3 0 °C 以 上 1 3 7 °C 未 満、 好 ま し く は 1 3 0 °C 以 上 1 3 5 °C 未 満、 よ り 好 ま し く は 1 3 0 °C 以 上 1 3 3 °C 未 満 の 温 度 で 結 晶 化 さ せ た 球 晶 の 複 屈 折 率 は、 — 0. 0 0 8 0 以 下 で あ り、 好 ま し く は 一 0. 0 1 0 0 以 下、 さ ら に 好 ま し く は 一 0. 0 1 2 0 以 下 で あ る。
従 来 の 単 斜 晶 の ポ リ プ ロ ビ レ ン 球 晶 の 複 屈 折 率 に つ い て は、 F . J . Padden , Jr . ら に よ つ て Journal of Appl i ed Ph s i cs , 30, 1479 ( 1959 )に、 D . R- Nor tonら に よ つ て Po l ymer,26 , 704( 1985 )に 言己 載 さ れ て お り、 後 者 の 文 献 に よ る と、 1 3 7 。C 以 下 で は 正 の 複 屈 折 率 を も つ 球 晶 が、 1 3 6 °C 以 上 で は 負 の 複 屈 折 率 を も つ 球 晶 が 生 成 す る こ と が 知 ら れ て い
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上 記 固 体 触 媒 調 製 に 用 い ら れ る 電 子 供 与 性 化 合 物 と し て は、 一 般 に 含 酸 素 化 合 物、 含 窒 素 化 合 物、 含 リ ン 化 合 物、 含 硫 黄 化 合 物 等 が 挙 げ ら れ る。 含 酸 素 化 合 物 と し て は、 例 え ば、 ア ル コ ー ル 類、 ェ — テ ル 類、 エ ス テ ル 類、 酸 ハ ラ イ ド 類、 酸 無 水 物 類 が 挙 げ ら れ る。 さ ら に 具 体 的 に は、 メ チ ル ア ル コ ー ル、 エ チ ル ア ル コ ー ル、 プ ロ ビ ル ア ル コ ー ル、 ブ チ ル ア ル コ ー ル、 ペ ン チ ル ア ル コ ー ル、 へ キ シ ル ア ル コ ー ル、 へ ブ チ ル ア ル コ ー ル、 ォ ク チ ル ァ ル コ ー ル、 ノ ニ ル ア ル コ ー ル、 デ シ ル ア ル コ ー ル、
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方 法 と し て は、 カ ラ ム を 用 い た 昇 温 分 別 法 ( 以 下、 カ ラ ム 分 別 と も い う ) や、 沸 騰 へ キ サ ン 抽 出 法、 沸 騰 オ ク タ ン 抽 出 法、 キ シ レ ン 洗 浄 法、 常 温 キ シ レ ン 分 別 法 等 公 知 の 溶 媒 に よ る 洗 浄 方 法 が 挙 げ ら れ る。 こ う し て 得 ら れ る 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン と し て は、 立 体 規 則 性 の 指 標 で あ る、 核 磁 気 共 鳴 ス ぺ ク ト ル ( 1 3 C — N M R ) を 用 い て 測 定 さ れ る ア イ ソ 夕 ク チ ッ ク ペ ン タ ツ ド 分 率 ( [ m m m m ] % ) が 9 9. 5 % 以 上 で あ る こ と が 好 ま し く、 さ ら に 好 ま し く は 9 9. 6 % 以 上、 さ ら に 好 適 に は 9 9. 8 % 以 上 で あ る。 ァ イ ソ タ ク チ ッ ク ペ ン 夕 ッ ド 分 率 が 9 9. 5 % 未 満 で あ る と 結 晶 ィ匕 速 度 が 遅 く、 R — ラ メ ラ 量 が 少 な く な り、 結 晶 ィ匕 度 も 向 上 し な い た め 必 要 と す る 剛 性、 耐 熱 性 等 が 得 ら れ な い。
カ ラ ム 分 別 は、 例 え ば 以 下 の 方 法 に よ っ て 行 わ れ る。 原 材 料 の ポ リ プ ロ ピ レ ン を 1 3 0 °C で ノ ラ キ シ レ ン に 溶 解 さ せ、 セ ラ イ ト を 投 入 し た の ち、 1 0 °C / 分 の 速 度 で 攪 拌 し な が ら 室 温 ま で 冷 却 し、 セ ラ イ ト に 原 材 料 の ポ リ プ ロ ピ レ ン を 付 着 さ せ る。 こ の セ ラ ィ ト を ス テ ン レ ス 製 の カ ラ ム に 充 填 し、 ノ、' ラ キ シ レ ン を 一 定 速 度 で カ ラ ム 内 に 流 し な が ら 温 度 を 段 階 的 に 上 げ て い き、 各 温 度 で 溶 出 す る フ ラ ク シ ヨ ン を 分 取 す る。 こ こ で 得 ら れ た フ ラ ク シ ヨ ン の 内、 ア イ ソ 夕 ク チ ッ ク ペ ン タ ッ ド 分 率 が 9 9. 5 % 以 上 で あ る ポ リ プ ロ ピ レ ン を 用 い る こ と
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が 好 ま し く、 さ ら に は 2 0 °C 以 上 1 1 5 °C 未 満 が 好 ま し い。 1 0 °C 未 満 で は 低 立 体 規 則 性 成 分 の 除 去 を 効 果 的 に 行 う こ と が で き ず、 1 2 0 °C 以 上 で は ポ リ プ ロ ピ レ ン の ほ と ん ど が 溶 解 す る た め、 溶 解 後 の 溶 媒 の 分 離 が 困 難 で あ る だ け で な く、 十 分 な 量 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ビ レ ン を 得 る こ と が で き な い。 例 え ば キ シ レ ン よ り も ポ リ マ ー の 溶 解 性 が 低 い 溶 媒 の 場 合、 洗 浄 温 度 は ポ リ マ ー の 融 点 を 越 え な い 範 囲 で 高 い こ と が 好 ま し い。
洗 浄 時 間 は 特 に 制 限 は な い が、 低 立 体 規 則 性 成 分 を 除 去 す る の に 十 分 な 時 間、 す な わ ち、 1 分 以 上 1 0 時 間 未 満、 好 ま し く は 3 分 以 上 7 時 間 未 満、 さ ら に 好 ま し く は 5 分 以 上 5 時 間 未 満 を 選 択 す る こ と が で き る。
洗 浄 装 置 は 撹 拌 機 付 き タ ン ク、 向 流 抽 出 機 な ど を 用 い る こ と が で き る。
こ う し て 溶 媒 に よ っ て 洗 浄 さ れ た ポ リ プ ロ ビ レ ン を 溶 媒 と 分 離 し た 後、 乾 燥 さ せ、 本 発 明 の 球 晶 構 造 を 有 す る 高 結 晶 性 の ポ リ プ ロ ピ レ ン を 得 る こ と が で き る。
本 発 明 に お け る 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン の M F R は 0. l g / 1 0 分 以 上 が 好 ま し く、 さ ら に 好 ま し く は 0. 5 g / 1 0 分 以 上、 さ ら に 好 適 に は 1. O g / 1 0 分 以 上 で あ る。 M F R が 0. l g
/ 1 0 分 未 満 で は 流 動 性 が 悪 く な り 成 形 力 Π ェ 性 が 劣 る。
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ま た、 本 発 明 に お け る ポ リ プ ロ ピ レ ン は ゲ ル パ — ミ エ 一 シ ヨ ン ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に よ り 測 定 さ れ る 重 量 平 均 分 子 量 ( M w ) が 1 5 0 0 ◦ 以 上 5 0 0 0 0 0 以 下 が 好 ま し く、 さ ら に 好 ま し く は 1 5 0 0 0 以 上 2 5 0 0 0 0 以 下 で あ る。 同 様 に し て 求 め る こ と の で き る 分 子 量 分 布 に つ い て は 特 に 制 約 は な い が、 重 量 平 均 分 子 量 と 数 平 均 分 子 量 の 比 で あ る M w / M n が 2 以 上 で あ る こ と が 好 ま し い。 M w / M n が 2 未 満 で あ る と 流 動 性 が 悪 く な り、 成 形 力 D ェ 性 が 劣 る。
本 発 明 の 高 結 晶 性 ボ リ プ ロ ピ レ ン は、 例 え ば、 エ チ レ ン ゃ ブ テ ン 等 の ひ ー ォ レ フ ィ ン を 本 発 明 の 目 的 を 損 な わ な い 範 囲 で 共 重 合 さ れ て い て も 良 い。
本 発 明 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ビ レ ン は、 目 的 に 応 じ た 結 晶 化 度 を と る こ と が で き る。 ま た、 本 発 明 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン は、 粉 末、 ペ レ ッ ト、 フ ィ ル ム、 シ ー ト、 積 層 体、 フ ィ ラ メ ン ト、 チ ュ ー ブ、 ロ ッ ド 等 の 各 種 形 態 を と る こ と が で き る。
本 発 明 に お い て、 特 に 剛 性、 耐 熱 性 を 要 求 さ れ る 用 途 に お い て は 本 発 明 の 高 結 晶 性 ボ リ プ ロ ビ レ ン 単 独 で 成 形 に 供 さ れ る が、 衝 撃 強 度 等 と 剛 性 の パ ラ ン ス を 要 求 さ れ る 場 合 に 以 下 の 組 成 を 有 す る 樹 脂 組 成 物 と し て 用 い ら れ る。
本 発 明 の 樹 脂 組 成 物 は、
( A ) 上 記 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン 1 0 0 重 量 部 に 対 し、 充 填 材 が 3 0 重 量 部 以 下 添 加 さ れ て な
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の 範 囲 で あ る。 一 方、 各 成 分 を 直 接 成 形 機 に 供 給 し 成 形 力□ ェ し て も 良 い。
上 記 樹 脂 組 成 物 ( A ) ま た は ( D ) に お い て 用 い ら れ る 充 填 材 に つ い て は、 炭 酸 カ ル シ ウ ム、 夕 ル ク、 ガ ラ ス 繊 維、 マ イ 力、 ケ ィ 酸 カ ル シ ウ ム な ど の 無 機 充 填 材 ゃ 有 機 充 填 材 を 用 い る こ と が で き る が、 剛 性、 耐 衝 撃 強 度 な ど の バ ラ ン ス か ら タ ル ク が 好 ま し い。 タ ル ク は 別 名 ケ ィ 酸 マ グ ネ シ ウ ム と 呼 ば れ、 天 然 鉱 石 を 荒 粉 砕、 分 級 精 製 の 乾 式 方 法 で 製 造 さ れ、 熱 可 塑 性 樹 脂 や 合 成 ゴ ム 等 の 充 填 剤 と し て 幅 広 い 分 野 で 使 用 さ れ て い る も の で あ る。 例 え ば、 タ ル ク の 使 用 例 と し て は、 特 開 昭 5 3 — 7 9 9 3 8 号 公 報、 特 開 昭 5 5 — 1 2 0 6 4 2 号 公 報、 特 開 昭 5 6 — 1 4 1 3 4 1 号 公 報 等 に 記 載 さ れ て い る 方 法 が あ る。
タ ル ク の 平 均 粒 径 に つ い て は、 J I S Z 8 8
2 0 お よ び J I S Z 8 8 2 2 に 記 載 さ れ て レヽ る 液 相 分 散 沈 降 法、 株 式 会 社 島 津 製 作 所 製 粒 度 分 布 測 定 器 S A — C P 3 L な ど の 測 定 装 置 に よ り 光 透 過 法 に よ り 測 定 さ れ る 粒 度 累 積 分 布 曲 線 の 累 積 量
5 0 重 量 % に 相 当 す る 粒 子 径 の 測 定 値 を 意 味 す る。 こ の よ う に 測 定 さ れ る 平 均 粒 径 は、 5 m 以 下 で あ り、 好 ま し く は 0 · 3 〜 3. 0 z m、 特 に 好 ま し く は 0. 4 ~ 2. 8 / m の も の が 良 レヽ。
平 均 粒 径 が、 5 〃 ΙΉ 以 上 に な る と 耐 衝 撃 性 が 悪 ィ匕 し、 好 ま し く な い。
2.2.
こ の よ う な タ ル ク は、 未 処 理 の も の を 用 い て も 良 い が、 本 発 明 の ポ リ オ レ フ ィ ン 系 樹 脂 組 成 物 中 の 樹 脂 成 分 と の 接 着 強 度 と 分 散 性 を 向 上 す る こ と に よ り、 剛 性、 耐 衝 撃 強 度 な ど を よ り 高 め る た め、 各 種 有 機 チ タ ネ ー ト 系 カ ッ プ リ ン グ 剤、 シ ラ ン 力 ッ ブ リ ン グ 剤、 ア ル ミ ニ ウ ム 系 カ ツ プ リ ン グ 剤、 脂 肪 酸、 脂 肪 酸 金 属 塩、 脂 肪 酸 エ ス テ ル 等 で 処 理 し た も の を 用 レヽ て も 良 い。
ま た、 本 発 明 の 組 成 物 に ボ リ プ ロ ピ レ ン を 有 機 過 酸 ィヒ 物 と と も に、 無 水 マ レ イ ン 酸、 ア ク リ ル 酸、 ィ 夕 コ ン 酸 な ど に 代 表 さ れ る 不 飽 和 カ ル ボ ン 酸 を 処 理 し た、 グ ラ フ ト 変 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン を 力 Π え て 使 用 す る こ と も 出 来 る。
上 記 樹 脂 組 成 物 ( B ) ま た は ( D ) で 用 い ら れ る H I P P は、 プ ロ ピ レ ン と 炭 素 数 2 〜 8 ( 但 し 炭 素 数 3 を 除 く ) の ひ ー ォ レ フ イ ン の 1 種 ま た は 2 種 以 上 と の ブ ロ ッ ク 共 重 合 体 で あ り、 プ ロ ビ レ ン と エ チ レ ン の ブ ロ ッ ク 共 重 合 体、 プ ロ ピ レ ン と エ チ レ ン お よ び ブ テ ン 一 1 あ る い は へ キ セ ン 一 1 と の ブ ロ ッ ク 共 重 合 体 等 で あ り、 公 知 技 術 に よ り チ グ ラ 一 · ナ ッ タ 型 触 媒 を 用 い て 重 合 さ れ る も の で、 通 常 ひ 一 才 レ フ イ ン 含 有 量 が 0. 5 〜 : 1 5 重 量 % で あ り、 共 重 合 体 量 は 5 〜 4 0 重 量 % で あ る。
前 記 H I P P の M F R は 0. :! 〜 7 0 g / 1 0 分 以 上、 さ ら に 好 ま し く は 0. 5 〜 6 0 g / 1 0 分 以 上 の も の が 用 い ら れ る。 M F R が 0· l g /
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1 0 分 未 満 の 場 合 は 流 動 性 が 悪 く 成 形 が 難 し く な る。 ま た 7 0 g / 1 0 分 を 超 え る 場 合 は 衝 撃 強 度 が 弱 く 不 適 当 で あ る。 こ れ ら の M F R は 重 合 さ れ た 共 重 合 体 を 有 機 過 酸 化 物 と と も に 力 D 熱 分 解 し 調 整 し た も の で あ っ て も 差 し 支 え な い。
ま た、 こ の H I P P と し て 好 ま し く 用 レ、 ら れ る プ ロ ピ レ ン 一 エ チ レ ン ブ ロ ッ ク 共 重 合 体 ( 以 下 B P P と も い う ) は、 公 知 の 多 段 重 合 法 を 用 い て 得 ら れ る も の で あ る。 す な わ ち 第 一 段 目 の 反 応 器 で プ ロ ピ レ ン を 重 合 し た 後 に、 第 二 段 目 の 反 応 器 で プ ロ ピ レ ン と エ チ レ ン を 共 重 合 を 行 う 方 法 で あ り、 一 般 的 に 良 く 知 ら れ た 技 術 で、 そ の 製 造 方 法 は 多 く の 文 献 に 記 載 さ れ て い る。 ( 例 え ば、 特 公 昭 3 6 — 1 5 2 8 4 号 公 報、 特 公 昭 3 8 — 1 4 8 3 4 号 公 報、 特 開 昭 5 3 — 3 5 7 8 8 号 公 報、 特 開 昭 5 3 — 3 5 7 8 9 号 公 報、 特 開 昭 5 6 — 5 5 4 1· 6 号 公 報 等 に 記 載 さ れ て い る )
B P P の ゴ ム 含 有 量 に つ い て は、 5 〜 4 0 重 量 % の 範 囲 で あ り、 好 ま し く は、 8 〜 3 5 重 量 %、 特 に 好 ま し く は 1 0 〜 2 8 重 量 % で あ る。 こ の ゴ ム 含 有 量 が、 5 重 量 % 未 満 で は、 本 発 明 の ポ リ オ レ フ イ ン 系 樹 脂 組 成 物 に 用 い た 場 合、 耐 衝 撃 性 が 不 足 し、 好 ま し く な い。 一 方、 4 0 重 量 % を 越 え る と、 剛 性 や 耐 熱 性 の 低 下 を 伴 い 好 ま し く な い。
ま た、 B P P 中 に 存 在 す る ゴ ム 成 分 中 の プ ロ ビ レ ン 含 有 量 は、 3 0 〜 6 5 重 量 % の 範 囲 に あ る 必
要 が あ る。 好 ま し く は、 3 3 〜 6 3 重 量 %、 特 に 好 ま し く は 3 5 〜 6 0 重 量 % で あ る。 ゴ ム 成 分 中 の プ ロ ピ レ ン 含 有 量 が、 3 0 重 量 % 未 満 で は、 本 発 明 の ポ リ オ レ フ ィ ン 系 樹 脂 組 成 物 に 用 い た 場 合、 成 形 品 の 外 観 を 著 し く 損 な う 原 因 と な り 好 ま し く な い。 一 方、 6 5 重 量 % を 越 え る と、 低 結 晶 性 成 分 が 含 ま れ 剛 性 低 下、 耐 熱 性 低 下、 成 形 品 の 表 面 の べ た つ き の 原 因 と な り、 好 ま し く な い。
そ の 他、 特 に 制 限 は な い が、 B P P の 第 一 段 で 得 ら れ る プ ロ ピ レ ン 重 合 体 は、 プ ロ ピ レ ン の 実 質 的 単 独 重 合 体 と プ ロ ピ レ ン と エ チ レ ン お よ び 炭 素 数 4 〜 1 2 の a — 才 レ フ ィ ン 共 重 合 体 が あ る が、 本 発 明 の ポ リ オ レ フ ィ ン 樹 脂 組 成 物 に 用 い る も の と し て は、 剛 性、 耐 熱 性 の 点 で プ ロ ピ レ ン の 実 質 的 単 独 重 合 体 が 好 ま し い。
上 記 樹 脂 組 成 物 ( C ) で 用 い ら れ る E P R は、 特 に 制 限 は な い が、 J I S K 7 2 1 0 表 — 1 条 件 1 4 に 準 拠 し て 測 定 さ れ る M F R が、 0. 1 〜 5 ( g / 1 0 分 ) 、 好 ま し く は、 0. 5 〜 4 ( g / 1 0 分 ) 、 プ ロ ピ レ ン 含 有 量 1 5 〜 5 5 重 量 %、 好 ま し く は 2 0 〜 5 0 重 量 % の も の が、 剛 性、 耐 衝 撃 性、 耐 熱 性 の バ ラ ン ス に 優 れ、 好 ま し い。
尚、 ( C ) 成 分 の E P R は、 ェ チ リ デ ン ノ ル ポ ル ネ ン、 ジ ー ン ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ン、 1, 4 一 へ キ サ ジ ェ ン、 シ ク ロ ォ ク 夕 ジ ェ ン、 メ チ レ ン ノ ル ボ ル ネ ン 等 の 第 三 成 分 を 含 ん だ、 エ チ レ ン — プ ロ ビ
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こ れ ら 結 晶 核 剤 の 添 力 Q 量 は、 上 記 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン ま た は 樹 脂 組 成 物 ( A ) 〜 ( D ) 1 0 0 重 量 部 に 対 し て、 0. 0 5 〜 0. 4 重 量 部 配 合 す る と 良 い。 好 ま し く は、 0. 0 8 〜 0. 3 重 量 部、 特 に 好 ま し く は、 0. 1 〜 0. 2 重 量 部 の 範 囲 で あ る。 結 晶 核 剤 が、 0. 0 5 重 量 部 未 満 で は、 剛 性、 耐 熱 性 の 改 善 効 果 が 乏 し く 好 ま し く な く、 0. 4 重 量 部 を 越 え る と、 効 果 が 飽 和 し て し ま い、 コ ス 卜 高 と な る。
本 発 明 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ビ レ ン ま た は 樹 脂 組 成 物 ( A ) 〜 ( D ) に は、 本 発 明 の 目 的 を 損 な わ な い 範 囲 で、 一 般 に ボ リ プ ロ ピ レ ン に 使 用 さ れ て い る 酸 化 防 止 剤、 熱 安 定 剤、 光 安 定 剤、 耐 候 性 安 定 剤、 帯 電 防 止 剤、 防 曇 剤、 難 燃 剤、 可 塑 剤、 離 形 剤、 発 泡 剤、 滑 剤、 ブ ロ ッ キ ン グ 防 止 剤、 染 料、 顔 料、 着 色 剤、 香 料 等 の 各 種 添 加 剤 や 熱 可 塑 性 樹 脂 な ど を 添 力 Π す る こ と が で き る。 本 発 明 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ビ レ ン お よ び 樹 脂 組 成 物 ( A ) 〜 ( D ) は、 合 成 樹 脂 の 分 野 で 一 般 に 実 施 さ れ て い る 射 出 成 形 法、 フ ィ ル ム 成 形 法、 シ ー ト 成 形 法、 中 空 成 形 法、 押 出 成 形 法、 圧 縮 成 形 法、 ラ ミ ネ ー ト 成 形 法、 繊 維 成 形 法 の ご と き 成 形
方 法 を 適 用 し て 所 望 の 形 状 に 成 形 さ せ る こ と が で ぎ る。
例 え ば、 射 出 成 形 法 の 場 合、 通 常 の 熱 可 塑 性 樹 脂 の 射 出 成 形 に 一 般 的 に 用 い ら れ て い る 方 法 で あ れ ぱ 特 に 限 定 さ れ な い が、 力卩 熱 シ リ ン ダ 内 で 力 a熱、 溶 融 し て 流 動 し や す く な っ た 樹 脂 を 所 定 金 型 内 に 加 圧 充 填 し、 金 型 内 で 冷 却 固 化 さ せ る こ と に よ つ て 行 う こ と が で き る。 特 に、 プ ラ ン ジ ャ ー 式 射 出 成 形 機、 ス ク リ ュ ー 予 備 可 塑 ィ匕 式 成 形 機、 イ ン ラ イ ン ス ク リ ュ ー 式 射 出 成 形 機、 ベ ン ト 式 射 出 成 形 機 等 の 成 形 機 を 用 い て 成 形 す る 方 法 は、 寸 法 精 度 に 優 れ、 成 形 サ イ ク ル が 短 く、 複 雑 な 形 状 の 製 品 を 大 量 生 産 す る の に 適 し て い る の で 好 ま し い。
こ の と き 射 出 成 形 品 の 剛 性 向 上 効 果 を 高 め る た め に は、 金 型 温 度 を 上 げ る こ と に よ り、 樹 脂 の 冷 却 速 度 を 遅 く し て 結 晶 化 度 を 向 上 さ せ た 方 が 好 ま し い。 金 型 温 度 は、 好 ま し く は 2 0 〜 8 0 °C で あ り、 さ ら に 好 ま し く は 4 0 〜 8 0 °C で あ る。 以 下 に 実 施 例 を 示 し、 さ ら に 本 発 明 を 具 体 的 に 説 明 す る。 実 施 例 に お け る 各 測 定 は 以 下 に 示 す 方 法 に 従 っ て 行 っ た。
1. 立 体 規 貝 ij 性 : 1 3 C — N M R に よ る [ m ra m m ]
% で ア イ ソ タ ク チ シ チ ー を 評 価 し た。 [ m m m m ] % は ポ リ プ ロ ピ レ ン 分 子 鎖 中 の ペ ン タ ツ ド 単 位 で の ア イ ソ 夕 ク チ ッ ク 分 率 で あ る。 測 定 は 日 本 電 子
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( 株 ) 製 J Ν Μ - G S X 4 0 0 を 用 い て 行 っ た。 N M R ス ぺ ク ト ノレ の 吸 収 帰 属 泱 定 法 は M a c r o m o l e c u 1 e s , 1 3 , 2 6 7 ( 1 9 8 0 ) (;: 基 づ い ' て 行 っ た。
2 . 分 子 量 お よ び 分 子 量 分 布 : ゲ ル パ 一 ミ エ ー シ ヨ ン ク □ マ ト グ ラ フ ィ 一 ( G P C ) に よ り 測 定 し た。 G Ρ C は ウ ォ ー タ ー ス 社 製 1 5 0 C を 用 い、 カ ラ ム に は 昭 和 電 工 ( 株 ) 製 S h 0 d e x H T 8
0 6 Μ ( 2 本 ) を、 溶 媒 に は 1 , 2 , 4 ー ト リ ク ロ ロ ベ ン ゼ ン を 用 い た。 検 量 線 は 市 販 の 単 分 散 ポ リ ス チ レ ン を 用 い て 作 製 し、 ポ リ プ ロ ビ レ ン の 粘 度 に 換 算 し て 評 価 し た。
3 . D S C ( 示 差 走 査 熱 量 計 ) に よ る 融 解 熱 : J
1 S Κ 7 1 2 2 に 準 拠 し、 ノ 一 キ ン エ ル マ 一 社 製 D S C 7 に よ り 窒 素 雰 囲 気 下 で 測 定 し た。 温 度 較 正 に は 標 準 物 質 で あ る ィ ン ジ ゥ ム、 鉛 を 用 い た。 融 点 ( Τ m p ) 測 定 に お け る 昇 温 速 度 は 1 0 °c / 分 と し、 融 解 の 吸 熱 曲 線 の ビ 一 ク の 終 わ り ( 吸 熱 曲 線 が 直 線 状 に 戻 つ た 場 所 ) と ピ ー ク の 終 わ り の 温 度 か ら 6 5 。C 弓 I い た 場 所 を 結 ん だ 直 線 を べ 一 ス ラ イ ン と し て 融 解 熱 ( Δ Η m ) を 算 出 し ? & 日日 化 度 は △ H m を ポ リ プ ロ ビ レ ン の 完 全 結 晶 の 融 解 熱 2 0 9 J / g で 除 す る こ と に よ り 求 め た。
4 . 複 屈 折 率 : オ リ ン パ ス 光 学 ェ 業 ( 株 ) 製 偏 光 顕 微 鏡 に ベ レ ッ ク 式 コ ン ペ ン セ — 夕 を 装 着 し て レ タ 一 デ 一 シ ヨ ン ( R ) を 測 定 し. R を サ ン プ ル 厚 み で 除 す る と よ り 複 屈 折 率 を 算 出 し た。 レ 夕
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測 定 し た。
1 0. 弓 I 張 破 壊 伸 び : J I S K 6 7 5 8 に 準 拠 し て 測 定 し た。
1 1. 曲 げ 強 さ : J I S K 6 7 5 8 に 準 拠 し て 測 定 し た。
1 2. 曲 げ 弾 性 率 : J I S K 6 7 5 8 に 準 拠 し て 測 定 し た。
1 3. ア イ ゾ ッ ト 衝 撃 強 度 : J I S K 6 7 5 8 に 準 拠 し て 測 定 し た。
1 4. 熱 変 形 温 度 : J I S K 7 2 0 7 に 準 拠 し て 測 定 し た。
1 5. 耐 傷 つ き 性 : 鉛 筆 ひ っ か き 値 で 示 し た。
1 6. 収 縮 率 ( 成 形 体 の 寸 法 変 化 )
東 芝 製 射 出 成 形 機 ( I S 1 7 0 F 2 ) を 用 い て、 2 3 0 °C、 射 出 速 度 2 5 m m / 分、 射 出 時 間 3 0 秒 の 条 件 で 作 製 し た 平 板 か ら 縦 1 2 O m m x 横 1 2 O m m x 厚 さ 2 m m の 試 験 片 を 切 り 出 し た。 こ の 試 験 片 を 温 度 2 3 ° (:、 湿 度 5 0 % の 恒 温 室 で 4 8 時 間 放 置 し た 後、 樹 脂 流 動 方 向 ( M D 方 向 と い う ) の 寸 法 ひ m m 及 び 樹 脂 流 動 方 向 に 対 し て 垂 直 な 方 向 ( T D 方 向 と い う ) の 寸 法 3 m m を 測 定 し、 次 式 に よ り 成 形 体 の 収 縮 率 を 求 め た。
M D 方 向 の 収 縮 率 ( % ) = 1 0 0 ( ァ ー ひ ) / ァ T D 方 向 の 収 縮 率 ( % ) = 1 0 0 { y - β ) / γ た だ し ァ は 金 型 原 寸 ( m m ) を 表 す。
1 7. 線 膨 張 係 数 : A S T M — D 6 9 6 に 準 拠 し、
3 0 °C か ら 6 0 °C の 範 囲 で 測 定 し た 3
1 8 . 成 形 時 の 低 臭 気 性
曲 げ 弾 性 率 評 価 用 試 験 片 を 射 出 成 形 に て 作 製 し た と き の 臭 気 を 次 の 4 段 階 で 評 価 し た。
◎ 臭 気 な し
〇 臭 気 ほ と ん ど な し
△ 臭 気 あ り
X 臭 気 大
[ 実 施 例 1 ]
( ォ レ フ ィ ン 重 合 触 媒 成 分 の 調 製 )
① 固 体 触 媒 の 調 製
窒 素 雰 囲 気 下、 無 水 塩 化 マ グ ネ シ ゥ ム 4 7 . 6 g ( 5 0 0 m m o 1 ノ 、 デ 力 ン 2 5 0 m 1 お よ び 2 一 ェ チ ル へ キ シ ル ァ ル コ ー ル 2 3 4 m l ( 1 . 5 m o 1 ) を 1 3 0 。C で 2 時 間 加 熱 反 応 を 行 い 均 一 溶 液 と し た 後、 こ の 溶 液 中 に 無 水 フ タ ル 酸 1 1 . 1 g ( 7 5 m m o 1 ) を 添 力 Q し、 1 3 0 °c に て さ ら に 1 時 間 撹 拌 混 合 を 行 い、 無 水 フ タ ル 酸 を 該 均 一 溶 液 に 溶 解 さ せ た。 得 ら れ た 均 一 溶 液 を 室 温 に 冷 却 し た 後- - 2 0 °C に 保 持 さ れ た 四 塩 化 チ タ ン 2 . 0 1 ( 1 8 m 0 1 ) 中 に 1 時 間 に わ た っ て 全 量 滴 下 し た, , 滴 下 終 了 後、 混 合 溶 液 の 温 度 を 4 時 間 か け て 1 1 0 °c に 昇 ¾m し、 1 1 0 °C に 到 達 し た と こ ろ で フ タ ル 酸 ジ ィ ソ ブ チ ル 2 6 . 8 m 1 ( 1 2 5 m m 0 1 ) を 添 力 D し、 2 時 間 1 1 0 °C で 撹 拌
反 応 さ せ た。 反 応 終 了 後、 熱 時 ろ 過 に て 固 体 部 分 を 採 取 し、 そ の 後、 こ の 反 応 物 に 四 塩 化 チ タ ン 2. 0 1 ( 1 8 m m 0 1 ) を ¾ 濁 さ せ た 後、 1 1 0 。C で 2 時 間 反 応 さ せ た。 反 応 終 了 後、 再 度 熱 時 ろ 過 に て 固 体 部 分 を 採 取 し、 1 1 0 °C の デ カ ン 2. 0 1 で 7 回、 室 温 の へ キ サ ン 2. 0 1 で 3 回 洗 浄 し た。 得 ら れ た 固 体 触 媒 の チ タ ン 含 有 率 を 測 定 し た と こ ろ、 2. 5 7 重 量 % で あ っ た。
② 電 子 供 与 性 化 合 物、 ハ ロ ゲ ン 含 有 ィヒ 合 物 に よ る 処 理
上 記 方 法 で 得 ら れ た 固 体 触 媒 4 0 g を ト ル エ ン 6 0 0 m 1 に 懸 濁 さ せ、 2 5 。C で フ タ ル 酸 ジ イ ソ ブ チ ル 1 1. 9 g ( 4 3 m m 0 1 ) と 1 時 間 反 応 さ せ た。 反 応 終 了 後、 四 塩 化 チ タ ン 2 0 0 m l
( 1. 8 m o l ) を 力 Q え て 2 時 間 反 応 さ せ た。 反 応 終 了 後、 熱 時 ろ 過 に て 固 体 部 分 を 採 取 し、 そ の 後、 こ の 反 応 物 に 四 塩 化 チ タ ン 2 0 0 m l ( 1. 8 m o 1 ) を ^ 濁 さ せ た 後、 1 1 0 °C で 2 時 間 反 応 さ せ た。 反 応 終 了 後、 再 度 熱 時 ろ 過 に て 固 体 部 分 を 採 取 し、 1 1 0 °C の デ カ ン 1. 0 1 で 7 回、 室 温 の へ キ サ ン 1. 0 1 で 3 回 洗 浄 し た。 得 ら れ た 固 体 触 媒 の チ タ ン 含 有 率 を 測 定 し た と こ ろ、 2. 2 3 重 量 % で あ っ た。
( プ ロ ビ レ ン の 重 合 )
窒 素 雰 囲 気 下、 内 容 積 6 0 1 の 撹 拌 機 付 き ォ ー ト ク レ ー ブ に 上 記 の 方 法 で 調 製 さ れ た 固 体 触 媒 成
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分 2 0 0 m g、 ト リ ェ チ ル ア ル ミ ニ ウ ム 1 1. 4 g ( 1 O O m m o 1 ) 、 ジ シ ク ロ ペ ン チ ル ジ メ ト キ シ シ ラ ン 3 O m m o 1 を 入 れ、 次 い で プ ロ ビ レ ン 1 8 k g、 ブ 匚 ビ レ ン に 対 し て 0. 2 6 m o l % に な る よ う に 水 素 を 導 入 し、 7 0 °C ま で 昇 温 さ せ 1 時 間 の 重 合 を 行 っ た。 1 時 間 後、 未 反 応 の ブ ロ ビ レ ン を 除 去 し 重 合 を 終 結 さ せ た。
( カ ラ ム 分 別 )
こ の ポ リ プ ロ ピ レ ン を 用 い て 昇 温 カ ラ ム 分 別 を 行 っ た。 こ の 時 の 分 別 に 用 い た ポ リ プ ロ ピ レ ン は、
[ 111 111 111 111 ] % が 9 9. 4、 M F R は 3 3. 5 g / 1 0 分 で あ っ た。 ノ、' ラ キ シ レ ン 6 0 O m l に 酸 化 防 止 剤 と し て チ ノ、' ガ イ ギ 一 社 製 ィ ル ガ ノ ッ ク ス 1 0 1 0 を 1. 2 g、 ポ リ プ ロ ピ レ ン l g を 窒 素 雰 囲 気 下 で 1 3 0 C で 3 0 分 間 攪 拌 し て 溶 解 さ せ た 後、 ポ リ プ ロ ピ レ ン を 付 着 さ せ る 担 体 と し て C e l i t e 社 製 セ ラ イ ト 5 4 5 の 水 に 浮 遊 す る 粒 子 を 取 り 除 い た も の 7 0 g を 力 Π え、 さ ら に 3 0 分 間 攪 拌 し た。 そ の 後、 降 温 速 度 1 0 °C / 分 で 室 温 ま で 攪 拌 し な が ら 冷 却 し、 ポ リ プ ロ ピ レ ン を セ ラ ィ ト に 付 着 さ せ た。 ボ リ プ ロ ピ レ ン の 付 着 し た セ ラ イ ト を ス テ ン レ ス 製 の カ ラ ム に 充 填 し、 カ ラ ム を オ イ ル バ ス に 入 れ、 2 0 0 m 1 / 時 間 の 速 度 で ィ ル ガ ノ ッ ク ス 1 0 1 0 を 0. 2 重 量 部 添 加 し た ノヽ' ラ キ シ レ ン を 流 し な が ら、 温 度 を 段 階 的 に 室 温 か ら 1 3 0 °C ま で 上 げ て 行 き 分 別 を 行 っ た。 得 ら
れ た 分 別 物 の 中 か ら、 表 1 に 示 す よ う に [ m m m m ] が 9 9. 8 %、 分 子 量 1 3 7 0 0 0 の ポ リ プ ロ ビ レ ン を 得 た。
上 記 の 分 別 物 1 0 0 重 量 部 対 し て 酸 ィヒ 防 止 剤 と し て チ ノヽ' ガ イ ギ 一 社 製 ィ ル ガ ノ ヅ ク ス 1 0 1 0 を 0. 1 0 重 量 部、 ィ ル ガ フ ォ ス 1 6 8 を 0. 1 5 重 量 部 を ア セ ト ン 1 0 m l に 溶 解 さ せ、 こ の ァ セ ト ン 溶 液 を ポ リ プ ロ ピ レ ン に 含 浸 さ せ た 後 ァ セ ト ン を 室 温 で 風 乾 し て 添 加 し た。
( D S C 測 定 )
D S C 測 定 お よ び 偏 光 顕 微 鏡 観 察 の た め の 試 料 は プ レ ス 成 形 法 に よ り、 そ れ そ れ 1 0 0 m、 1 5 m の フ ィ ル ム を 作 製 し た。 ブ レ ス 成 形 は 2 3 0 。C で 5 分 間 融 解 さ せ た 後、 2 3 0 °C で 1 0 0 k g / c m 2の 圧 力 を か け て 5 分 間 保 持 し、 3 0 て で 5 分 間 冷 却 す る こ と に よ り 行 っ た。
D S C 測 定 は 以 下 の 方 法 に よ り 行 っ た。 1 0 0 m 厚 の サ ン プ ル を 窒 素 雰 囲 気 下 で 2 3 0 °C で 5 分 間 融 解 さ せ た 後、 降 温 速 度 1 0 0 °C / 分 で 1 3 2 °C ま で 冷 却 し、 9 0 分 間 保 持 し て 結 晶 化 さ せ た 後、 同 速 度 で 3 0 °C ま で 冷 却 し た。 3 0 °C で 5 分 間 保 持 し、 1 0 °C / 分 で 2 3 0 °C ま で 昇 温 し、 融 点 ( T m p ) と 融 解 熱 ( 厶 H m ) を 測 定 し、 結 晶 化 度 を 求 め た。 得 ら れ た 結 果 を 表 2 に 示 す。
( R — ラ メ ラ の 球 晶 に 占 め る 割 合 f ( R ) の 測 定 ) 偏 光 顕 微 鏡 観 察 用 試 料 の 作 製 は 以 下 の 方 法 に よ
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[ 比 較 例 1 ]
日 本 ポ リ オ レ フ イ ン ( 株 ) 製 ジ エ イ ァ ロ マ ー X 2 M A 8 1 0 B ( M F R = 3 0 g / 分 ) を カ ラ ム 分 別 に 用 い、 分 別 で 得 ら れ た フ ラ ク シ ョ ン の う ち、 [ m m m m ] % = 9 8. 9、 M w = l 1 7 0 0 0、 M w / M n = 2. 6 の も の を 得 た ( 表 1 ) 。 こ の ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て 実 施 例 1 と 同 様 な 方 法 で 評 価 を 行 っ た。 こ う し て 得 ら れ た 結 晶 ィ匕 に お け る 球 晶 成 長 速 度、 融 点 ( T m p ) 、 融 解 熱 ( Δ Η m ) 、 結 晶 化 度、 複 屈 折 率、 R — ラ メ ラ の 割 合、 弾 性 率、 耐 傷 つ き 性 の 結 果 を 併 せ て 表 2 に 示 す。
ま た、 こ の ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ レヽ て 実 施 例 2 と 同 条 件 で 結 晶 化 し て 得 ら れ た 結 晶 の R — ラ メ ラ の 割 合 は 9 0 % で あ っ た。
得 ら れ た ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て、 R — ラ メ ラ の 割 合 f ( R )と 重 量 平 均 分 子 量 M w の 関 係 は、 図 2 に 示 す よ う に、
f ( R ) < - 2.5 X ( l og{Mw}-4) 2+88.9
の 関 係 に あ り、 上 記 式 ( II ) を 満 足 し て い な か つ た。
[ 実 施 例 4 ]
実 施 例 1 と 同 様 な 方 法 を 用 い て 重 合 さ れ た [ m m m m ] % = 9 9. 4、 M F R = 1 6 8 g / 1 0 分 の ポ リ プ ロ ピ レ ン を カ ラ ム 分 別 に 用 い、 こ こ で 得 ら れ た フ ラ ク シ ョ ン の 内、 [ m m m m ] % = 9
9. 7、 M w = 3 5 0 0 0、 M w / M n = 2. 2 の ポ リ プ ロ ピ レ ン を 得 た ( 表 1 ) 。
こ の ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て 実 施 例 1 と 同 様 な 方 法 で 評 価 を 行 っ た。 こ う し て 得 ら れ た 結 晶 化 に お け る 球 晶 成 長 速 度、 融 点 ( T m p ) 、 融 解 熱 ( △ H m ) 、 結 晶 化 度、 複 屈 折 率、 R — ラ メ ラ の 割 合、 弾 性 率、 耐 傷 つ き 性 の 結 果 を 併 せ て 表 2 に 示 す。
ま た 得 ら れ た ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て、 R — ラ メ ラ の 割 合 f ( R )と 重 量 平 均 分 子 量 M w の 関 係 は、 図 2 に 示 す よ う に、 下 記 式 ( II ) を 満 足 し て い た。
f ( R ) > - 2.5 X ( l og{ M } -4 ) 2 +88.9 … 式 ( II )
[ 比 較 例 2 ]
日 本 ポ リ オ レ フ イ ン ( 株 ) 製 ジ エ イ ァ ロ マ ー X 2 M A 4 2 1 B ( M F R = 7. 5 g / 1 0 分 ) を カ ラ ム 分 別 に 用 い、 分 別 で 得 ら れ た フ ラ ク シ ョ ン の 内、 [ m m m m ] % = 9 9. 6、 M w = 4 5 6 0 0 0、 M w / M n = 2. 3 の ポ リ プ ロ ピ レ ン を 得 た ( 表 1 ) 。
こ の ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て 実 施 例 1 と 同 様 な 方 法 で 評 価 を 行 っ た。 こ う し て 得 ら れ た 結 晶 化 に お け る 球 晶 成 長 速 度、 融 点 ( T m p ) 、 融 解 熱 ( △ H m ) 、 結 晶 化 度、 複 屈 折 率、 R — ラ メ ラ の 割 合、 弾 性 率、 耐 傷 つ き 性 の 結 果 を 併 せ て 表 2 に 示 す。
得 ら れ た ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て、 R — ラ ラ の 割 合 f ( R ) と 重 量 平 均 分 子 量 M w の 関 係 は、 図
2 に 示 す よ う に、
f ( R ) < - 2. 5 X ( l og{ Mw } -4 ) 2 + 88.9
の 関 係 に あ り、 上 記 式 ( Π ) を 満 足 し て い な か つ た。
表 1
[mmmmj M w M w/M n
% X 103 実施例 1 99. 8 1 37 2. 4 実施例 3 99. 6 1 30 2. 1 実施例 4 99. 7 35 2. 2 比較例 1 98. 9 1 1 7 2. 6 比較例 2 99. 6 456 2. 3
表 2
T m ρ 結晶化度 球晶成長速度 複屈折率 R—ラメラ 超音波法による 耐傷つき性 ( °C ) (%) ( /分) の割合 (%) 弾性率 (MP a) 実施例 1 164.4 115.7 55.4 5.2 -0.0128 90.7 8.614X107 3 H 実施例 3 164.2 114.0 54.5 5.1 -0.0110 87.3 8.555X 107 3 H 実施例 4 160.7 125.9 60.2 7.4 — 0.0127 90.6 1.003X 108 3 H 比較例 1 162.0 111.7 53.4 4.2 -0.0065 78.8 8.083X 107 H 比較例 2 166.0 105.3 50.4 3.6 -0.0078 81.2 7.493X 107 II
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レ ン 3 k g に 酸 化 防 止 剤 と し て ィ ル ガ ノ ッ ク ス 1 0 1 0、 ィ ル ガ フ ォ ス 1 6 8 を そ れ そ れ 3 g、 4. 5 g 添 力 Π し、 神 戸 製 鋼 ( 株 ) 製 2 軸 押 出 機 K T X 一 3 7 に て 樹 脂 温 度 2 3 0 °C で 混 練、 造 粒 し た。 ( 射 出 成 形 )
造 粒 し た ポ リ プ ロ ピ レ ン を 東 芝 機 械 ( 株 ) 製 射 出 成 形 機 I S — 1 7 0 F I I を 用 レ、 て、 温 度 2 2 0 °C, 金 型 冷 却 温 度 5 0 °C で 6. 4 m m 厚 試 験 片 を 作 製 し た。 得 ら れ た 試 験 片 を 相 対 湿 度 5 0 %、 温 度 2 3 °C の 恒 温 室 に 2 日 放 置 後、 曲 げ 弾 性 率、 H D T、 線 膨 張 係 数 を 測 定 し、 耐 傷 つ き 性 を 調 べ た。 そ の 結 果 を 表 5 に 示 す。 ま た 上 述 の 方 法 で 測 定 し た 収 縮 率 の 測 定 値 お よ び 射 出 成 形 時 の 低 臭 気 性 も 併 せ て 表 5 に 示 す。
さ ら に、 実 施 例 1 と 同 様 な 方 法 で 評 価 し た 結 晶 化 に お け る 球 晶 成 長 速 度、 複 屈 折 率、 R — ラ メ ラ の 割 合 の 測 定 結 果 を 表 4 に、 引 張 降 伏 強 さ、 引 張 破 壊 伸 び、 曲 げ 強 さ、 曲 げ 弾 性 率、 ア イ ゾ ッ ト 衝 擎 強 度、 熱 変 形 温 度 の 結 果 を 表 8 に 示 す。
ま た 得 ら れ た ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て、 R — ラ メ ラ の 割 合 f ( R ) と 重 量 平 均 分 子 量 M w の 関 係 は、 図 2 に 示 す よ う に、 下 記 式 ( II ) を 満 足 し て い た。
f ( R ) > - 2.5 X ( 1 og{ Mw }-4 ) 2 +88.9 … 式 ( II )
[ 比 較 例 3 ]
洗 浄 温 度 を 6 0 °C に し た 以 外 は 実 施 例 5 と 同 様
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割 合 の 測 定 結 果 を 表 4 に 曲 げ 弾 性 率、 H D T、 耐 傷 つ き 性、 線 膨 張 係 数、 収 縮 率、 成 形 時 の 低 臭 気 性 を 表 5 に 示 す。
得 ら れ た ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て、 R — ラ メ ラ の 割 合 f ( R ) と 重 量 平 均 分 子 量 M w の 関 係 は、 図 2 に 示 す よ う に、
f ( R ) < - 2.5 X ( l og{ Mw }-4 ) 2 +88.9
の 関 係 に あ り、 上 記 式 ( II ) を 満 足 し て い な か つ た。
[ 実 施 例 6 ]
実 施 例 1 と 同 様 な 方 法 を 用 い て 重 合 さ れ た [ m m m m ] % = 9 9. 4、 M F R = 1 6 8 g / 1 0 分、 M w / M n = 4. 6 の ボ リ プ ロ ピ レ ン を 洗 浄 温 度 を 9 0 C に し た 以 外 は 実 施 例 5 と 同 様 な 方 法 で 洗 浄 し、 [ m m m m ] % = 9 9. 5、 M F R = 9 5. 8、 M w / M n = 4. 2 の ポ リ プ ロ ピ レ ン を 得 た ( 表 3 ) 。
こ の ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ い て 実 施 例 5 と 同 様 な 方 法 で 評 価 を 行 っ た。 結 晶 化 に お け る 球 晶 成 長 速 度、 融 点 ( T m p ) 、 融 解 熱 ( A H m ) 、 結 晶 化 度、 複 屈 折 率、 R — ラ メ ラ の 割 合 の 測 定 結 果 を 表 4 に 曲 げ 弾 性 率、 H D T、 耐 傷 つ き 性、 線 膨 張 係 数、 収 縮 率、 成 形 時 の 低 臭 気 性 を 表 5 に 示 す。
ま た 得 ら れ た ポ リ プ ロ ピ レ ン に つ レ、 て、 R — ラ メ ラ の 割 合 : ( R ) と 重 量 平 均 分 子 量 M w の 関 係 は、
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表 3 洗浄溶媒 洗浄温度 洗浄時間 [誦画 ] MFR Mw/Mn
(°C) (h r.) (%) (g/10分) 実施例 5 キシレン 1 05 1 99.6 28.5 4.1 比較例 3 キシレン 60 1 99.4 34.0 4.6 比較例 4 なし なし なし 99.4 33.5 4.6 実施例 6 キシレン 9 0 1 99.5 95.8 4.2 比較例 5 キシレン 1 0 5 1 98.2 2Γ>.2 4.7
1
表 4
Tmp △ Hm 結晶化 球晶成長速度 複屈折率 R -ラメラ
\«/& 度 V /0) ^CIU/ J 1 の圭 1|合 ) 圭施例 5 16 u5 5 114 1 54.6 4 i 5 -0 0098 85 比較例 3 165.2 111.6 53.4 4.2 -0.0071 80 比較例 4 165.1 111.7 53.4 4.2 -0.0072 80 実施例 6 164.0 115.4 55.5 5.2 -0.0103 86 比較例 5 162.6 107.7 50.1 3.3 0.0013 64
表 5
曲げ弾性率 HDT 耐傷つき性 線膨張係数 収縮率 成形時の (MP a) ra (°C- ')
MD(%) TD(%) 実施例 5 1970 138 2 H 0.9X10"1 1.3 1.3 ◎ 比較例 3 1810 135 H 1.2x 10"" 1.5 1.5 Δ 比較例 4 1810 135 H 1.2X10"1 1.5 1.5 Δ 実施例 6 2130 137 2 H 0.9x10— 4 1.3 1.2 〇 比較例 5 1640 121 F 1·3χ1(Γ4 1.6 1.6 X
表 4 お よ び 表 5 に 示 し た 結 果 よ り、 実 施 例 5、 6 で 得 ら れ た ポ リ プ ロ ピ レ ン は、 比 較 例 3、 4、 5 で 得 ら れ た ポ リ プ ロ ピ レ ン と 比 較 し て、 結 晶 化 度、 R — ラ メ ラ の 割 合、 融 解 熱、 弾 性 率、 H D T、 耐 傷 つ き 性 が 高 い 上 に、 線 膨 張 率、 収 縮 率 が 低 く、 機 械 的、 熱 的 性 質 に 優 れ て お り、 成 形 時 の 低 臭 気 性 に も 優 れ て い る。
ま た、 実 施 例 5 お よ び 比 較 例 3、 4 の 結 果 よ り、 ポ リ プ ロ ピ レ ン の 洗 浄 を 高 い 温 度 で 行 う こ と に よ り、 結 晶 化 度、 R — ラ メ ラ の 割 合 の 高 い ポ リ プ ロ ビ レ ン が 得 ら れ る こ と が わ か る。
[ 実 施 例 7 〜 9 ]
プ ロ ピ レ ン · ひ ー ォ レ フ ィ ン ブ ロ ッ ク 共 重 合 体 と し て プ ロ ピ レ ン ' エ チ レ ン ブ ロ ッ ク 共 重 合 体
( M F R = 1 1 . 0、 エ チ レ ン 含 有 量 9 . 2 重 量 %、 共 重 合 量 2 0 重 量 % ) を 用 い、 実 施 例 5 で 得 た 髙 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン と を 表 6 に 示 す 配 合 割 合 で 混 合 し、 神 戸 製 鋼 (株 )製 2 軸 押 出 機 Κ Τ Χ — 3 7 に て 樹 脂 温 度 2 3 0 °C で 溶 融 混 練 し て ペ レ ツ ト を 得 た。 こ の ペ レ ッ ト を 用 い て 実 施 例 5 と 同 様 の 方 法 で 射 出 成 形 を 行 い、 引 張 降 伏 強 さ、 引 張 破 壊 伸 び、 曲 げ 強 さ、 曲 げ 弾 性 率、 ア イ ゾ ッ ト 衝 撃 強 度、 熱 変 形 温 度 の 測 定 を 行 っ た。 そ の 結 果 を 表
6 に 示 す。
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表 6 実施例 5 実施例 7 実施例 8 実施例 9 組成物維
実施例 5の高結晶性 P P@B-^-p(WT%) 100 80 70 50 'U レン · ひ一寸レフイ ブ口 ヅク共重合体
西?" ^啬(WT%) 0 20 30 50 日 物の M F T? f p/IOmin) 28 5 22 8 21.2 17.3 射出成形品の物性
引張降伏強さ(kgf/cm2) 400 380 370 360 引張破壊伸び (%) 40 40 50 50 曲げ強さ(kgf/cm2) 430 410 400 390 曲げ弾性率 (kgf/cin2) 20100 18900 17500 16800 アイゾット衝撃強度 23°C(kgf- cm/cm2) 2 3.5 4.7 6.2
-20°C(kgf -cm/cm2) 1.5 2.6 2.9 3.4 熱変形温度 C) 138 134 130 126
表 7 比較例 3 比較例 6 比較例 Ί 比較例 8
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組成物の Mt R (g/lOniin) J4 60.0 ii.e 19.5 射出成形品の物性
引張降伏強さ(kgf/cni2) 380 380 370 350
弓 I張破壊仲び(%) 30 40 40 50
曲げ強さ(kgf/cm2) 400 390 370 370
曲げ弾性率(kgf/cm2) 18500 17200 16400 15200
アイゾッ卜衝撃強度 23°C(kgf-cm/cm2) 1.9 3.4 4.8 6.1
-20oC(kgf-cm/cm2) 1.5 2.4 2.9 3.1
熱変形温度(°C) 135 131 125 121
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5
[ 比 較 例 9 , 1 0 ]
タ ル ク と 実 施 例 5 で 得 た 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ビ レ ン と を 表 8 に 示 す 配 合 割 合 で 混 合 し、 表 9 に 示 す 配 合 割 合 で 混 合 し た 以 外 は 実 施 例 7 ~ 9 と 同 様 に し て、 ペ レ ッ ト を 得 た。 こ の ペ レ ッ ト を 用 い て 実 施 例 5 と 同 様 の 方 法 で 射 出 成 形 を 行 い、 曲 げ 弾 性 率、 ア イ ゾ ッ ト 衝 撃 強 度、 熱 変 形 温 度 の 測 定 を 行 つ た。 そ の 結 果 を 表 9 に 示 す。
51
表 8
表 9 比較例 3 比較例 9 比較例 10 組成物組成
比較例 3の高結晶性 P P配合量(重量部) 100 100 100 タルク配合量(重量部) 0 15 30 組成物の MF R(g/10分) 34 34 35 曲げ弾性率(kgf/cm2) 18500 48900 ァィソッ ト衝^強度 23 °C ( kgf · cm/cm2 ) 1.9 2 熱変形温度 C) 135 143
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6
表 1
表 1 1 比較例 3 比較例 11 比較例 12 組成物組成
比較例 3の高結晶性 P P配合量 (wt% ) 100 80 60
£ 1 配合量(^%) 0 20 40 組成物の MFR(g/10分) 34 18.9 9.7 曲げ弾性率(kgf/cm2) 18500 14900 11000 アイ V 'ソ ト衝搫強度 23°C(kgf- cm/cm- ) 1.9 7.2 55.9 熱変形温度(°C) 135 125 111
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表 1 2 実施例 14 実施例 15 実施例 16 実施例 17 組成物組成
実施例 5の高結晶性 P P配合量 (wt%) 100 80 70 50
H I PP配合量 (wt%) 0 20 30 50 タルク配合量(重量部) 15 15 15 15 組成物の MFR(g/10分) 29 24.2 22 18.5 曲げ弾性率(kgf/cm2) 38100 30500 26800 20100 アイゾッ ト衝撃強度 23°C(kgf- cm/cm2) 1.8 3.6 5.1 6.4 熱変形温度(°C) 142 138 133 128
表 1 3 比較例 13 比較例 14 比較例 15 比較例 16 組成物組成
比較例 3の高結晶性 P P配合量 ( wt% ) 100 80 70 50
H I PP配合量 (wt%) 0 20 30 50 タルク配合量(重量部) 15 15 15 15 組成物の MFR(g/10分) 35 27.1 23.8 20.6 曲げ弾性率 (kgf/cm2) 36300 29100 25400 18300 アイゾット衝撃強度 23eC(kgf- cm/cm2) 2 3.7 4.7 6.5 熱変形温度 (°C) 138 135 127 122
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表 14
表 15 比較例 5 比較例 17 比較例 18 組成
比較例 5の P P(¾量部) 100 100 100 核剤(重量部) 0 0.2 0.4 曲げ弾性率(MP a) 1510 1960 2020
HD T(°C) 119 136 137
も Ί .
表 1 4 お よ び 表 1 5 に 示 し た よ う に、 実 施 例 5 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン に 対 し て 核 剤 0 . 2 重 量 部 を 添 力 Π す る と 曲 げ 弾 性 率 が 5 2 0 M P a 増 カロ し ( 実 施 例 5 と 実 施 例 1 8 と の 比 較 ) 、 さ ら に 核 剤 0 . 4 重 量 部 を 添 力 G す る と 曲 げ 弾 性 率 が 6 1 0 M P a 増 力 Π す る ( 実 施 例 5 と 実 施 例 1 9 と の 比 較 ) こ れ に 対 し、 比 較 例 5 の ポ リ プ ロ ピ レ ン に 対 し て 核 剤 0 . 2 重 量 部 を 添 力 Π す る と 曲 げ 弾 性 率 の 増 力 [] は 4 5 0 M P a ( 比 較 例 5 と 比 較 例 1 7 と の 比 較 ) 、 さ ら に 核 剤 0 . 4 重 量 部 を 添 力 [] し て も 曲 げ 弾 性 率 の 増 加 は 5 1 0 M P a に 過 ぎ な い ( 比 較 例 5 と 比 較 例 1 8 と の 比 較 ) 。
し た が っ て、 本 発 明 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ピ レ ン は 従 来 の ポ リ プ ロ ピ レ ン に 比 べ て、 核 剤 の 添 加 効 果 が 高 い こ と が わ か る。 産 業 上 の 禾リ 用 可 能 性
本 発 明 の 高 結 晶 性 ポ リ プ ロ ビ レ ン ま た は こ れ を 含 有 す る 樹 脂 組 成 物 を 用 い た 成 形 体 は、 剛 性、 耐 熱 性、 耐 傷 つ き 性、 寸 法 安 定 性、 成 形 時 の 低 臭 気 性 等 に 優 れ、 各 種 用 途、 例 え ば 自 動 車 部 品 用 途、 家 電 部 品 用 途 等 に 広 く 用 い る こ と が で き る。