JP2002529560A - 樹脂組成物、樹脂組成物の製造方法及び樹脂組成物中で使用するための充填剤混合物 - Google Patents

樹脂組成物、樹脂組成物の製造方法及び樹脂組成物中で使用するための充填剤混合物

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JP2002529560A JP2000581084A JP2000581084A JP2002529560A JP 2002529560 A JP2002529560 A JP 2002529560A JP 2000581084 A JP2000581084 A JP 2000581084A JP 2000581084 A JP2000581084 A JP 2000581084A JP 2002529560 A JP2002529560 A JP 2002529560A
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    • C08K3/36Silica

Abstract

(57)【要約】 本発明は熱可塑性樹脂組成物、特に、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル及びポリアミドに関する。本発明の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂の重量に基づいて3〜400重量%の充填剤を含有しており、上記充填剤はタルクとマイクロシリカとからなり、そしてタルクとマイクロシリカとの重量比は15:1〜1:15である。本発明は、更に、熱可塑性樹脂組成物の製造方法及び熱可塑性樹脂中で使用するための充填剤混合物であって、タルクとマイクロシリカを15:1〜1:15の重量比で含有する充填剤混合物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野 本発明は、新規なかつ改善された樹脂組成物、特に、ポリオレフィン、ポリ塩
化ビニル及びポリアミドを含有する熱可塑性樹脂組成物及び樹脂組成物の製造方
法に関する。本発明は、更に、樹脂組成物の製造に使用するための充填剤混合物
に関する。
【0002】 背景の技術 最終ポリプロピレン製品の剛性を増大させるために、微粒タルクのごとき機能
性充填剤を含有するポリプロピレンのごときポリオレフィンコンパウンドを製造
することは周知である。
【0003】 タルクは、理論式3MgO.4SiO4H2Oを有する水和珪酸マグネシウムであり、2枚
のシリカシートにサンドイッチされた水酸化マグネシウムからなる。
【0004】 しかしながら、例えば、衝撃強さのごとき他の性質を改善するためにタルクの
他に他の充填剤を添加した場合、充填剤としてタルクだけを使用した場合に得ら
れる剛性は、衝撃強さを増大させるために第2の充填剤を添加した場合、実質的
に減少することが認められている。従って、高い剛性と高い衝撃強さの両方を有
するポリプロピレン製品を製造することは不可能であった。高い剛性と高い衝撃
強さは、例えば自動者のバンパーのごときある種のポリプロピレン製品において
は特に重要である。他の熱可塑性樹脂製品についても同様である。
【0005】 本明細書中で使用される熱可塑性樹脂という用語は、熱可塑性樹脂それ自体ば
かりでなしに、その混合物、並びに、熱可塑性樹脂と、エラストマー、例えばニ
トリルゴムのごとき他の材料との混合物も包含する。いわゆる熱可塑性ゴム、即
ち、熱可塑性エラストマーも熱可塑性樹脂の定義中に包含される。熱可塑性樹脂
それ自体には、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、ABS共重合体、
ポリ塩化ビニル(PVC)、非可塑化ポリ塩化ビニル(UPVC)、ポリアミド、アクリル
重合体、ポリカーボネート重合体、ポリスルホン重合体等が包含される。
【0006】 ポリ塩化ビニルにマイクロシリカを添加することにより電線管の製造に使用さ
れるポリ塩化ビニルの衝撃強さが改善されることは米国特許第4,722,952号明細
書から知られている。かかる製品については、剛性は重要でない。反対に、高い
剛性は電線管については望ましいものではない。
【0007】 本明細書中で使用されるマイクロシリカ(microsilica)という用語は、シリ
カを還元し、還元生成物を気相中で酸化して非晶質シリカを形成させるプロセス
から得られる微細な非晶質SiO2を意味する。マイクロシリカは少なくとも70重量
%のシリカ(SiO2)を含有し、2.1−2.3g/cm3の密度(specific density)と15−3
0m2/gの表面積を有し得る。一次粒子は実質的に球形である。一次粒子は約0.15
μmの平均粒度を有する。マイクロシリカは電気還元炉内でケイ素又はケイ素合
金を製造する際の同時生産物として得られることが好ましい。これらのプロセス
においては、多量のシリカがSiO2として形成される。このSiO2をフィルター又は
他の捕集装置を使用して慣用の方法で回収する。本発明の目的については、マイ
クロシリカという用語は、フライ−アッシュ、特に、10ミクロン以下の粒度を有
する、実質的に球形のフライ−アッシュ粒子を包含することを理解すべきである
【0008】 発明の開示 本発明の目的は、高い剛性と高い衝撃強さの両方を有する熱可塑性樹脂を提供
することにある。
【0009】 第1の要旨によれば、本発明は熱可塑性樹脂、特に、ポリオレフィン、ポリ塩
化ビニル及びポリアミドが、該樹脂の重量に基づいて3〜400重量%の充填剤を
含有していること、上記充填剤はタルクとマイクロシリカとからなりそしてタル
クとマイクロシリカとの重量比が15:1〜1:15であることを特徴とする熱可塑
性樹脂組成物に関する。
【0010】 好ましい態様によれば、タルクとマイクロシリカとの重量比は6:1〜1:5
である。
【0011】 第2の要旨によれば、本発明は、熱可塑性樹脂、特に、ポリオレフィン、ポリ
塩化ビニル及びポリアミドに、タルクとマイクロシリカとを、熱可塑性樹脂の重
量に基づいて合計で3〜400重量%の量で添加すること、その際、タルクとマイ
クロシリカの重量比を15:1〜1:15に保持すること、ついで、得られた混合物
を成形して熱可塑性樹脂製品又はコンパウンドとすることを特徴とする熱可塑性
樹脂組成物の製造方法に関する。
【0012】 本発明の方法の好ましい態様によれば、タルクとマイクロシリカは、タルクと
マイクロシリカの混合物として熱可塑性樹脂に添加される。
【0013】 熱可塑性樹脂のコンパウンド化(compounding)は押出、カレンダリング、射
出成形等のごとき慣用の方法を使用して行い得る。
【0014】 第3の要旨によれば、本発明は、充填剤混合物がタルクとマイクロシリカを 15:1〜1:15、特に、6:1〜1:5の重量比で含有していることを特徴とす
る熱可塑性樹脂、特にポリオレフィン、ポリ塩化ビニル及びポリアミド中で使用
するための充填剤混合物に関する。
【0015】 驚くべきことに、タルクとマイクロシリカを熱可塑性樹脂、特に、ポリオレフ
ィン、ポリ塩化ビニル及びポリアミド中で組み合せて使用することにより、高い
剛性と高い衝撃強さを有する最終製品が得られることが認められた。
【0016】 実施例1 Borealis社から供給される非充填剤含有ポリプロピレン共重合体“BA 202E”
にMondo Minerals OYから供給されるタルクと、Elkem ASAから供給されるマイク
ロシリカとからなる充填剤混合物を添加して配合用押出機から押出した。充填剤
混合物中のタルクとマイクロシリカの重量比は2:1であり、ポリプロピレン共重
合体の重量に基づいて5、10及び19重量%の充填剤混合物を添加して試験を行っ
た。押出ポリプロピレンの剛性はISO 527に従って引張弾性率として測定し、押
出ポリプロピレンの衝撃強さはISO 179/1Aに従ってノッチ付きシャルピー衝撃強
さとして測定した。
【0017】 比較の目的で、ポリプロピレン共重合体に充填剤を添加しないもの、5、10及
び18重量%のタルクを添加したもの及び5及び10重量%のマイクロシリカを添加 したものを配合用押出機から押出した。これらの比較試験においても、剛性と衝 撃強さを上記した方法で測定した。得られた剛性と衝撃強さは、それぞれ、図1 及び図2に示されている。
【0018】 図1及び図2から判るごとく、タルクとマイクロシリカの両者を含有するポリ
プロピレンの衝撃強さは、タルクだけを含有するポリプロピレンよりも非常に高
く、充填剤としてマイクロシリカだけを含有するポリプロピレンより極めて僅か
に低い。タルクとマイクロシリカの両者を含有するポリプロピレンの剛性は、充
填剤としてマイクロシリカだけを含有するポリプロピレンより非常に高く、充填
剤としてタルクだけを含有するポリプロピレンより極めて僅かに低い。従って、
驚くべきことに、タルクとマイクロシリカの混合物を使用することにより、高い
剛性と高い撃強さの両者を有するポリプロピレンが得られる。
【0019】 実施例2 Borealis社から供給される非充填剤含有高密度ポリプロピレン(HDPE)共重合体
“HDPE HE 2467-BL”に、Mondo Minerals OYから供給されるタルクと、Elkem AS
Aから供給されるマイクロシリカとからなる充填剤混合物を添加して配合用押出
機から押出した。充填剤混合物中のタルクとマイクロシリカの重量比は2:1で
あり、HDPE共重合体の重量に基づいて、10重量%の充填剤混合物を添加して試験
を行った。押出HDPEの剛性はISO 527に従って引張弾性率として測定し、押出HDP
Eの衝撃強さはISO 179/1Aに従ってノッチ付きシャルピー衝撃強さとして測定し
た。
【0020】 比較の目的で、HDPE共重合体に充填剤を添加しないもの、10重量%のタルクを
添加したもの及び10重量%のマイクロシリカを添加したものを配合用押出機から
押出した。これらの比較試験においても、剛性と衝撃強さを上記した方法で測定
した。得られた剛性と衝撃強さは表1に示されている。
【0021】
【0022】 表1から判るごとく、タルクとマイクロシリカの両者を含有するHDPEの衝撃強
さは、タルクだけを含有するHDPEよりが高いが、充填剤としてマイクロシリカだ
けを含有するHDPEより低い。タルクとマイクロシリカの両者を含有するHDPEの剛
性は、充填剤としてマイクロシリカだけを含有するHDPEより非常に高く、充填剤
としてタルクだけを含有するHDPEより極めて僅かに低い。従って、驚くべきこと
に、タルクとマイクロシリカの混合物を使用することにより、高い剛性と高い撃
強さの両者を有するHDPEが得られる。
【0023】 実施例3 非充填剤含有ポリ塩化ビニル重合体(PVC)重合体に、Mondo Minerals OYから供
給されるタルクと、Elkem ASAから供給されるマイクロシリカとからなる充填剤
混合物を添加して圧延した。充填剤混合物中のタルクとマイクロシリカとの重量
比は、一つの操作では2:1とし、他方の操作では1:2とし、PVC重合体の重
量に基づいて、5重量%の充填剤混合物を添加して試験を行った。圧延PVCの剛
性はISO 527に従って引張弾性率として測定し、圧延PVCの衝撃強さはISO 179/1A に従ってノッチ付きシャルピー衝撃強さとして測定した。
【0024】 比較の目的で、PVC重合体に充填剤を添加しないもの、5重量%のタルクを添
加したもの及び5重量%のマイクロシリカを添加したものを圧延した。これらの
比較試験においても、剛性と衝撃強さを上記した方法で測定した。得られた剛性
と衝撃強さは表2に示されている。
【0025】
【0026】 表2から判るごとく、タルクとマイクロシリカを2:1の比率で含有するPVC
の衝撃強さは、タルクだけを含有するPVCとほぼ同一であるが、充填剤としてマ
イクロシリカだけを含有するPVCより低い。タルクとマイクロシリカを1:2の
比率で含有するPVCについては、衝撃強さは、タルクとマイクロシリカを2:1
の比率で含有するPVCより高く、マイクロシリカだけを含有するPVCと殆ど同じ高
さであることが判る。タルクとマイクロシリカを2:1の比率で含有するPVCの
剛性は、充填剤としてマイクロシリカだけを含有するPVCより非常に高く、充填
剤としてタルクだけを含有するPVCより極めて僅かに低い。タルクとマイクロシ
リカを1:2の比率で含有するPVCについては、引張弾性率はマイクロシリカだ
けを含有するPVCより依然として高いことが認められるであろう。従って、驚く
べきことに、タルクとマイクロシリカの混合物を使用することにより、高い剛性
と高い撃強さの両者を有するPVCが得られる。
【0027】 実施例4 BASF社から供給される非充填剤含有ポリアミド(PA)重合体“PA6 Ultramid
B35”に、Mondo Minerals OYから供給されるタルクと、Elkem ASAから供給され
るマイクロシリカとからなる充填剤混合物を添加して配合用押出機から押出した
【0028】 充填剤混合物は重合体の10重量%の量で添加した。充填剤混合物中のタルクとマ
イクロシリカとの重量比は、第1の試験では1:1とし、第2の試験では1:2
とした。押出PAの剛性はISO 527に従って引張弾性率として測定し、押出PAの衝
撃強さはISO 179/1Aに従ってノッチ付きシャルピー衝撃強さとして測定した。
【0029】 比較の目的で、PA重合体に充填剤を添加しないもの、10重量%のタルクを添加
したもの及び10重量%のマイクロシリカを添加したものを配合用押出機から押出
した。これらの比較試験においても剛性と衝撃強さを上記した方法で測定した。
得られた剛性と衝撃強さは表3に示されている。
【0030】
【0031】 表3から判るごとく、タルクとマイクロシリカの両者を含有するPAの衝撃強さ
はタルクだけを含有するPAより非常に高いが、充填剤としてマイクロシリカだけ
を含有するPAより低い。衝撃強さは充填剤混合物中のマイクロシリカの量を増大
させるにつれて増大することが認められる。タルクとマイクロシリカの両者を含
有するPAの剛性はマイクロシリカだけを含有するPAより非常に高いが、充填剤混
合物中のマイクロシリカの量を増大させた場合には、剛性は僅かに低下する。
【手続補正書】
【提出日】平成13年5月11日(2001.5.11)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU ,ZA,ZW (72)発明者 サンデリン,ビヨルン フインランド国 フイン−87400 カヤー ニ ケンポルク 3 Fターム(参考) 4F070 AA06 AA12 AA18 AA22 AA29 AA47 AA50 AA54 AA58 AC22 AC23 AC27 FB07 4J002 AA001 BB001 BC021 BD031 BG001 BN151 CF001 CG001 CL001 CN031 DJ017 DJ046 FD016 FD017

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂、特にポリオレフィン、ポリ塩化ビニル及びポリ
    アミドが、該樹脂の重量に基づいて3〜400重量%の充填剤を含有していること
    、上記充填剤はタルクとマイクロシリカとからなりそしてタルクとマイクロシリ
    カとの重量比が15:1〜1:15であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 タルクとマイクロシリカとの重量比が6:1〜1:5である、
    請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 熱可塑性樹脂、特に、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル及びポ
    リアミドに、タルクとマイクロシリカとを、熱可塑性樹脂の重量に基づいて合計
    で3〜400重量%の量で添加すること、その際、タルクとマイクロシリカの重量
    比を15:1〜1:15に保持すること、ついで、得られた混合物を成形して熱可塑
    性樹脂製品又はコンパウンドとすることを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製
    造方法。
  4. 【請求項4】 タルクとマイクロシリカとを、タルクとマイクロシリカの混合
    物として熱可塑性樹脂に添加する、請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 タルクとマイクロシリカを、別々に熱可塑性樹脂に添加する、
    請求項3に記載の方法。
  6. 【請求項6】 充填剤混合物が、タルクとマイクロシリカを15:1〜1:15の
    重量比で含有していることを特徴とする、熱可塑性樹脂、特にポリオレフィン、
    ポリ塩化ビニル及びポリアミド中で使用するための充填剤混合物。
  7. 【請求項7】 充填剤混合物が、タルクとマイクロシリカを6:1〜1:5の
    重量比で含有している、請求項6に記載の充填剤混合物。
JP2000581084A 1998-11-09 1999-11-08 樹脂組成物、樹脂組成物の製造方法及び樹脂組成物中で使用するための充填剤混合物 Expired - Fee Related JP3709342B2 (ja)

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