JP2010254882A - プロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた透明厚肉容器 - Google Patents
プロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた透明厚肉容器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010254882A JP2010254882A JP2009108902A JP2009108902A JP2010254882A JP 2010254882 A JP2010254882 A JP 2010254882A JP 2009108902 A JP2009108902 A JP 2009108902A JP 2009108902 A JP2009108902 A JP 2009108902A JP 2010254882 A JP2010254882 A JP 2010254882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- propylene
- resin composition
- nucleating agent
- transparent
- based resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【課題】透明性に優れたプロピレン系樹脂組成物及びそれを用いた厚肉透明容器の提供。
【解決手段】プロピレン系重合体100重量部に対し、下記化学構造式(1)で示される透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部配合または含有することを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。
【化1】
【選択図】なし
【解決手段】プロピレン系重合体100重量部に対し、下記化学構造式(1)で示される透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部配合または含有することを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。
【化1】
【選択図】なし
Description
本発明は、透明性に優れたポリプロピレン系樹脂組成物及びそれを用いた透明厚肉容器に関するものである。
衣装ケースやコンテナの一部には、段積み保管時にも側面から中身を目視可能にする為、透明性に優れたポリプロピレン系樹脂組成物が用いられている。
公知の透明化核剤を使用した透明容器は側面の肉厚が2.5mm以下でなくては、中身を目視することができなかった。但し、保管重量が10kg以上となる容器は、肉厚2.5mmでは段積み保管時の容器強度不足による座屈が懸念される為、従来は側面にリブを設置し、段積み強度を補強することが必要であった。
仮に段積み強度補強の為に側面肉厚を3.0mm以上に設定すると、成形品の冷却効率が悪化し、成形サイクルが長くなってしまう。その為、成形品の冷却効率を改善することができる核剤が求められる。
成形サイクル改善の方法のひとつとして、樹脂温度を下げる方法があるが、ジメチルベンジリデンソルビトール系核剤(例えば、特許文献1参照)に代表される溶解型の透明核剤は、成形温度に対する制約がある。これはその作用機構に起因する本質的なものである。ジベンジリデンソルビトール系透明化核剤の作用機構は、成形時の加熱工程で、透明化核剤のネットワーク状の結晶構造が一旦崩壊する過程(ゲル−ゾル転移)を経て、プロピレン系重合体の中に透明化核剤の分子が均一に溶解した後に、冷却工程において、プロピレン系樹脂組成物中で新たに透明化核剤のネットワーク構造が再形成されて(ゾルからゲルへの再転移)、それが結晶核として機能することにより透明化効果を発現するというものである。このような作用機構をもつ透明化核剤を使用して透明化を行う際には、成形過程において、ゲル−ゾル転移温度以上に加熱することが不可欠である。しかし、ジベンジリデンソルビトール系核剤のゲル−ゾル転移温度は約190℃であるため、この温度よりも低温で成形しても透明化効果は発現せず、これが低温成形を行う上での制約となっていた。そのため、200℃以上の温度で成形することが一般的であった。
また、化粧品容器のように高い意匠性を求められる用途においては、透明性に優れるアクリル系樹脂(PMMA)等によって成形されていた。このような透明厚肉容器にはポリプロピレン系樹脂は採用されず、主に着色された厚肉容器に採用されていた。
このように、透明性と低温成形性とを同時に満たすプロピレン系樹脂組成物は存在しなかった。その為、これらを同時に満たすプロピレン系樹脂組成物とそれを用いた成形品の開発が強く望まれていた。
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、透明性に優れたプロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた透明厚肉容器を提供する。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、プロピレン系重合体に対し、特定の透明化核剤を用いることにより、透明性に優れた透明厚肉容器用プロピレン系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。
すなわち、本発明の第1の発明によれば、プロピレン系重合体100重量部に対し、ゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部配合することを特徴とする透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物が提供される。
本発明の第2の発明によれば、透明化核剤(A)が下記化学構造式(1)で示されることを特徴とするプロピレン系樹脂組成物が提供される。
[但し、nは、0〜2の整数であり、R1、R2、R4およびR5は、それぞれ水素原子であり、R3およびR6は、同一または異なって、それぞれ炭素数が1〜20のアルキル基である。]
本発明の第3の特徴は、プロピレン系重合体100重量部およびゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部を含有することを特徴とする透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物であり、さらに各種添加剤、ポリマー、ゴムを含むことができる。
また、本発明の第4の発明によれば、透明化核剤(A)が下記化学構造式(2)で示されることを特徴とするプロピレン系樹脂組成物が提供される。
また、本発明の第4の発明によれば、透明化核剤(A)が下記化学構造式(2)で示されることを特徴とするプロピレン系樹脂組成物が提供される。
本発明の第5の特徴は、プロピレン系重合体がメタロセン触媒によって重合されたものであることを特徴とする透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物が提供される。
本発明の第6の特徴は、透明厚肉用容器の厚さが1〜40mm、好ましくは1〜12mmであることを特徴とする透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物である。
本発明の第7の特徴は、プロピレン系重合体100重量部およびゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部を含有するプロピレン系樹脂組成物を180±60℃の温度で成形することを特徴とする透明厚肉容器の低温成形方法。
本発明の第8の特徴は、高い成形サイクルで射出成形および押出成形をすることを特徴とする透明厚肉容器の低温成形方法にある。
本発明の第9の特徴は、前記の透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物を用いることを特徴とする透明厚肉容器、にある。
本発明のプロピレン系樹脂組成物により、従来のプロピレン系樹脂組成物では実現しえなかった優れた透明性と低温成形性とを実現することができる。また、本発明のプロピレン系樹脂組成物を低温で射出成形することにより、透明で、且つ、少ないエネルギー消費量による低環境負荷と、短い成形サイクルに起因する高生産性をもって実現することができる。厚肉製品に見られる、成形の際の冷却速度に起因して、製品の表面が急冷却して、内部が徐冷するために、結晶構造の発達の違いに起因する乱反射などが回避できるために、全体的に均一な透明性の製品、特に容器ができる。
本発明は、特定のプロピレン系重合体100重量部に対し、特定の特徴を持つ透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部配合したプロピレン系樹脂組成物、および、それを特定の成形温度で射出成形、押出成形、ブロー成形することにより得られる成形品である。以下、このようなプロピレン系樹脂組成物を構成する成分、プロピレン系樹脂組成物の製造方法、成形品の成形方法について詳細に説明する。
[1]プロピレン系樹脂組成物を構成する成分
(1)プロピレン系重合体
本発明のプロピレン系樹脂組成物で用いられるプロピレン系重合体は、プロピレン単独重合体であっても、プロピレン系共重合体(ランダム共重合体、ブロック共重合体)であっても、あるいはこれらの混合物であってもよい。共重合体とする場合には、エチレンもしくはプロピレン以外のα−オレフィンからなる群から選ばれる1種もしくは2種以上をコモノマーとして使用するのが一般的であるが、これに限定されるものではない。
ただし、優れた透明性を発現させるためには、プロピレン単独重合体、プロピレンランダム共重合体、もしくはコモノマー含量が10重量%以下のプロピレンブロック共重合体が好ましく、プロピレンランダム共重合体がより好ましい。前段でプロピレンセグメントを重合し、後段でプロピレンとエチレンのセグメントを重合する多段重合のブロック共重合体を使用することも可能である。
具体的には、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−1共重合体、プロピレン−ペンテン−1共重合体、プロピレン−ヘキセン−1共重合体、プロピレン−オクテン−1共重合体のような二元共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−1共重合体、プロピレン−エチレン−ヘキセン−1共重合体のような三元共重合体などが挙げられる。この二元、三元共重合体に使用する、α−オレフィン系共単量体の含有量は、通常は、0.01〜25重量%程度、好ましくは、0.1〜10重量%、より好ましくは、0.1〜6重量%程度含むことができる。
(1)プロピレン系重合体
本発明のプロピレン系樹脂組成物で用いられるプロピレン系重合体は、プロピレン単独重合体であっても、プロピレン系共重合体(ランダム共重合体、ブロック共重合体)であっても、あるいはこれらの混合物であってもよい。共重合体とする場合には、エチレンもしくはプロピレン以外のα−オレフィンからなる群から選ばれる1種もしくは2種以上をコモノマーとして使用するのが一般的であるが、これに限定されるものではない。
ただし、優れた透明性を発現させるためには、プロピレン単独重合体、プロピレンランダム共重合体、もしくはコモノマー含量が10重量%以下のプロピレンブロック共重合体が好ましく、プロピレンランダム共重合体がより好ましい。前段でプロピレンセグメントを重合し、後段でプロピレンとエチレンのセグメントを重合する多段重合のブロック共重合体を使用することも可能である。
具体的には、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−1共重合体、プロピレン−ペンテン−1共重合体、プロピレン−ヘキセン−1共重合体、プロピレン−オクテン−1共重合体のような二元共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−1共重合体、プロピレン−エチレン−ヘキセン−1共重合体のような三元共重合体などが挙げられる。この二元、三元共重合体に使用する、α−オレフィン系共単量体の含有量は、通常は、0.01〜25重量%程度、好ましくは、0.1〜10重量%、より好ましくは、0.1〜6重量%程度含むことができる。
また、本発明で用いられるプロピレン系重合体は、JIS K7210(230℃、2.16kg荷重)に準拠したメルトフローレートが0.3〜100g/10分であるものが好ましい。メルトフローレートが0.3g/10分を著しく下回ると、押出成形時の押出負荷が増大し、表面の平滑性が損なわれ、成形品の外観が悪化する恐れがあり、逆に、100g/10分を著しく上回ると、透明化核剤のプロピレン系重合体への均一分散性が悪化して透明性が発現しにくくなる恐れがある。
本発明で用いられるプロピレン系重合体を得るために用いられる触媒は、特に限定されるものではなく、公知の触媒が使用可能である。例えば、チタン化合物と有機アルミニウムを組み合わせた、いわゆるチーグラー・ナッタ触媒、あるいは、メタロセン触媒(例えば、特開平5−295022号公報等に記載)が使用できる。
中でも、メタロセン触媒を用いた場合には、組成分布が狭く結晶化開始温度幅の狭いプロピレン系重合体が得られる。この結果、低温成形時に悪影響を及ぼす結晶化開始温度の低い成分をほとんど生成しないため、効果的に結晶化することができるため、非常に好ましい。
本発明で用いられるプロピレン系重合体を得るために用いられる重合プロセスは、特に限定されるものではなく、公知の重合プロセスが使用可能である。例えば、スラリー重合法、バルク重合法、気相重合法等が使用できる。また、これらの重合法の1種または2種以上を組み合わせて多段重合を行って重合することもできる。さらには、2種以上のプロピレン系重合体を機械的に溶融混練することによっても製造することができる。
(2)透明化核剤(A)
本発明のプロピレン系樹脂組成物に用いられる透明化核剤(A)は、加熱時のゲル−ゾル転移温度が180℃以下であることを特徴とする透明化核剤である。このような透明化核剤を使用することにより、200℃未満の温度で成形しても、成形過程で核剤ネットワークの崩壊が生じて、透明化核剤がプロピレン樹脂中に均一分散することができるため、良好な透明性を発現することができる。加熱時のゲル−ゾル転移温度が180℃以下であることを特徴とする透明化核剤であり、具体的には、180℃以下、好ましくは160℃以上のものが推奨される。
このような透明化核剤(A)の例としては、具体的には、例えば、下記化学構造式(1)で示される透明化核剤が挙げられる。
本発明のプロピレン系樹脂組成物に用いられる透明化核剤(A)は、加熱時のゲル−ゾル転移温度が180℃以下であることを特徴とする透明化核剤である。このような透明化核剤を使用することにより、200℃未満の温度で成形しても、成形過程で核剤ネットワークの崩壊が生じて、透明化核剤がプロピレン樹脂中に均一分散することができるため、良好な透明性を発現することができる。加熱時のゲル−ゾル転移温度が180℃以下であることを特徴とする透明化核剤であり、具体的には、180℃以下、好ましくは160℃以上のものが推奨される。
このような透明化核剤(A)の例としては、具体的には、例えば、下記化学構造式(1)で示される透明化核剤が挙げられる。
化学構造式(1)において、nは、0〜2の整数であり、R1〜R5は、同一または異なって、それぞれ水素原子もしくは炭素数が1〜20のアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、カルボニル基、ハロゲン基およびフェニル基であり、R6は、炭素数が1〜20のアルキル基である。
また、透明化核剤(A)が下記化学構造式(2)で表される場合には、透明性がきわめて優れる上、ゲル−ゾル転移温度が170℃と従来の透明化核剤の代表であるジベンジリデンソルビトール系核剤に比べて約20℃も低下するため、成形温度を約20℃以上下げても良好な透明性を得ることが可能となり、非常に好ましい。
好ましくは、化学構造式(1)において、nは、0〜2の整数であり、R1、R2、R4およびR5は、それぞれ水素原子であり、R3およびR6は、同一または異なって、それぞれ炭素数が1〜20のアルキル基である。
さらに好ましくは、化学構造式(1)において、nは、0〜2の整数であり、R1、R2、R4およびR5は、それぞれ水素原子であり、R3は、−CH3、−CH2CH3、−CH2CH2CH3、−CH2CH2CH2CH3、−CH2CH=CH2、−CH(CH3)CH=CH2、−CH2CH−X1−CH2−X2、−CH2CH−X3−CH2CH3、−CH2CH−X4−CH2OHもしくは−CH2OH−CH(OH)−CH2OHであり(但し、X1〜X4は、それぞれ独立したハロゲン基である。)、R6は、炭素数が1〜20のアルキル基である。
本発明に用いられる透明化核剤(A)は、得られる成形品に、従来の透明化核剤では実現が不可能なほどの非常に優れた透明性を与えることができる。
本発明のプロピレン系樹脂組成物に用いられる透明化核剤(A)の配合量は、プロピレン系重合体100重量部に対し、0.01〜2.0重量部であり、好ましくは0.2〜0.6重量部である。0.01重量部未満では十分な効果が得られ難い。2.0重量部を超えると核剤の凝集が発生して透明性が低下する可能性があるため望ましくない。
本発明に用いられる透明化核剤(A)の製造方法としては、WO2005/111134号公報等に記載の方法を挙げることができる。市販品としても、容易に入手することができ、例えば、ミラッドNX8000(ミリケン・アンド・カンパニー社製)を挙げることができる。
また、本発明のプロピレン系樹脂組成物においては、透明化核剤(A)以外に他の核剤の少なくとも1種類を併用してもよい。これにより透明性や剛性、成形加工性等をさらに向上させることができる。ここで用いられる核剤としては、特に限定されるものではなく、公知の核剤が使用できる。例えば、ソルビトール系透明化核剤、有機リン酸塩系透明化核剤および芳香族リン酸エステル類、タルクなど既知の透明化核剤を本発明の効果を大きく阻害しない範囲で添加することができる。
(3)その他の添加剤
本発明のプロピレン系樹脂組成物においては、プロピレン系重合体および透明化核剤(A)に加えて、プロピレン系重合体の安定剤などとして使用されている各種酸化防止剤、中和剤、滑剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加剤を配合することができる。
本発明のプロピレン系樹脂組成物においては、プロピレン系重合体および透明化核剤(A)に加えて、プロピレン系重合体の安定剤などとして使用されている各種酸化防止剤、中和剤、滑剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加剤を配合することができる。
具体的には、酸化防止剤としては、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−フォスファイト、ジ−ステアリル−ペンタエリスリトール−ジ−フォスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジ−フォスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ−フォスフォナイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチル−5−メチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ−フォスフォナイト等のリン系酸化防止剤、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ハイドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ハイドロキシベンジル)イソシアヌレート等のフェノール系酸化防止剤、ジ−ステアリル−β,β’−チオ−ジ−プロピオネート、ジ−ミリスチル−β,β’−チオ−ジ−プロピオネート、ジ−ラウリル−β,β’−チオ−ジ−プロピオネート等のチオ系酸化防止剤等が挙げられる。
中和剤の具体例としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの金属脂肪酸塩、ハイドロタルサイト(商品名:協和化学工業(株)の下記一般式(2)で表されるマグネシウムアルミニウム複合水酸化物塩)、ミズカラック(下記一般式(3)で表されるリチウムアルミニウム複合水酸化物塩)などが挙げられる。
Mg1−xAlx(OH)2(CO3)x/2・mH2O …(2)
[式中、xは、0<x≦0.5であり、mは3以下の数である。]
[Al2Li(OH)6]nX・mH2O …(3)
[式中、Xは、無機または有機のアニオンであり、nはアニオン(X)の価数であり、mは3以下である。]
[式中、xは、0<x≦0.5であり、mは3以下の数である。]
[Al2Li(OH)6]nX・mH2O …(3)
[式中、Xは、無機または有機のアニオンであり、nはアニオン(X)の価数であり、mは3以下である。]
滑剤の具体例としては、既知の滑剤が挙げられるが、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘニン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸ブチル、シリコーンオイル等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等の紫外線吸収剤等が挙げられる。
光安定剤としては、n−ヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピぺリジル)セバケート、コハク酸ジメチル−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、ポリ{[6−〔(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ〕−1,3,5−トリアジン−2,4ジイル]〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕ヘキサメチレン〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕}、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス〔N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ〕−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物等の光安定剤を挙げることができる。
さらに、下記化学構造式(4)や下記一般式(5)で表されるアミン系酸化防止剤、5,7−ジ−t−ブチル−3−(3,4−ジ−メチル−フェニル)−3H−ベンゾフラン−2−ワン等のラクトン系酸化防止剤、下記化学構造式(6)等のビタミンE系酸化防止剤を挙げることができる。
[但し、式(5)中、R1とR2は、炭素数14〜22のアルキル基である。]
さらに、その他に、帯電防止剤、脂肪酸金属塩等の分散剤、有機化酸化物、顔料や染料などの着色剤、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、オレフィン系エラストマー、非オレフィン系エラストマー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。
[2]プロピレン樹脂組成物の製造方法
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、プロピレン系重合体、透明化核剤(A)および必要に応じて用いる他の添加剤を、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に投入して混合した後、通常の単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、プラベンダー、ロール等で170〜280℃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。
プロピレン系重合体100重量部およびゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部を含有するプロピレン系樹脂組成物を170〜280の温度で成形することにより透明厚肉容器の低温成形方法をすることができる。本発明は、ゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を使用する関係上、例えば、190℃、200℃、230℃、260℃、280℃というような任意の温度で一応成形可能であるが、ゲル−ゾル転移温度が180℃以下の温度に連動した、230℃、240℃というような比較的低温で成形可能であり、しかも、成形サイクルが高い効率で整形できるので、省エネルギー、成形環境の保全という観点から、低温成形をすることが推奨される。
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、プロピレン系重合体、透明化核剤(A)および必要に応じて用いる他の添加剤を、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に投入して混合した後、通常の単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、プラベンダー、ロール等で170〜280℃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。
プロピレン系重合体100重量部およびゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部を含有するプロピレン系樹脂組成物を170〜280の温度で成形することにより透明厚肉容器の低温成形方法をすることができる。本発明は、ゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を使用する関係上、例えば、190℃、200℃、230℃、260℃、280℃というような任意の温度で一応成形可能であるが、ゲル−ゾル転移温度が180℃以下の温度に連動した、230℃、240℃というような比較的低温で成形可能であり、しかも、成形サイクルが高い効率で整形できるので、省エネルギー、成形環境の保全という観点から、低温成形をすることが推奨される。
[3]成形品
本発明の成形品は、上記のプロピレン系樹脂組成物を、公知の射出成形機により成形することにより得られる肉厚3mm以上の厚肉容器であり、非常に高い透明性を特徴とする。肉厚は、通常は0.1〜50mm程度の任意の範囲で可能であるが、好ましくは1〜10mm、場合によっては0.5〜6mm、製品の種類により、2〜4mm程度あれば、製品として有効である。
本発明の成形品は射出成形品であり、具体的には、日用品(コンテナ、衣装ケース、バケツ、洗面器、玩具、調理器具、その他各種ケース等)、各種容器(化粧品容器、インク容器、シャンプー容器、洗剤容器等)、キャップ(化粧品容器キャップ等)などが挙げられる。
本発明の成形品は、上記のプロピレン系樹脂組成物を、公知の射出成形機により成形することにより得られる肉厚3mm以上の厚肉容器であり、非常に高い透明性を特徴とする。肉厚は、通常は0.1〜50mm程度の任意の範囲で可能であるが、好ましくは1〜10mm、場合によっては0.5〜6mm、製品の種類により、2〜4mm程度あれば、製品として有効である。
本発明の成形品は射出成形品であり、具体的には、日用品(コンテナ、衣装ケース、バケツ、洗面器、玩具、調理器具、その他各種ケース等)、各種容器(化粧品容器、インク容器、シャンプー容器、洗剤容器等)、キャップ(化粧品容器キャップ等)などが挙げられる。
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの記載により何ら限定されるものではない。なお、各実施例及び比較例において、用いた物性測定は以下の方法で行い、プロピレン系重合体、透明化核剤及び他の添加剤(酸化防止剤、中和剤など)としては以下のものを使用した。
1.試験方法
(1)エチレン含量
13C−NMRにより、エチレン含有量、およびブテン−1含有量を測定した。その測定条件は以下の通りである。
機種:日本電子(株)製GSX−400
溶媒:o−ジクロルベンゼン:重ベンゼン=4:1(体積比)
濃度:100mg/ml
温度:130℃
パルス角:90°
パルス間隔:15秒
積算回数:5,000回以上
(1)エチレン含量
13C−NMRにより、エチレン含有量、およびブテン−1含有量を測定した。その測定条件は以下の通りである。
機種:日本電子(株)製GSX−400
溶媒:o−ジクロルベンゼン:重ベンゼン=4:1(体積比)
濃度:100mg/ml
温度:130℃
パルス角:90°
パルス間隔:15秒
積算回数:5,000回以上
(2)メルトフローレート(MFR)
JIS K7210:1999、230℃ 2.16kg荷重に準拠して測定した。
JIS K7210:1999、230℃ 2.16kg荷重に準拠して測定した。
(3)ゲル−ゾル転移温度
東芝機械製IS100GN射出成形機により、金型温度40℃、成形温度200℃で成形した2mm厚のシート状試験片を用いて、ティー・エイ・インスツルメンツ製ARES−G2レオメータにて、周波数1Hzで周期的な剪断ひずみを与えた際の動的粘弾性の温度依存性を昇温速度1℃/分で測定し、動的貯蔵弾性率G‘が図1に示すように不連続に変化する点をゲル−ゾル転移温度とした。この温度以上に加熱しなければ透明化核剤の透明化効果は発現しにくいため、この温度が透明状態を維持しながら成形できる下限温度の指標となる。
東芝機械製IS100GN射出成形機により、金型温度40℃、成形温度200℃で成形した2mm厚のシート状試験片を用いて、ティー・エイ・インスツルメンツ製ARES−G2レオメータにて、周波数1Hzで周期的な剪断ひずみを与えた際の動的粘弾性の温度依存性を昇温速度1℃/分で測定し、動的貯蔵弾性率G‘が図1に示すように不連続に変化する点をゲル−ゾル転移温度とした。この温度以上に加熱しなければ透明化核剤の透明化効果は発現しにくいため、この温度が透明状態を維持しながら成形できる下限温度の指標となる。
(4)ヘーズ
東芝機械製IS100GN射出成形機により、成形温度220℃、金型温度40℃で作成した平面寸法120×120、厚さ1.5mmt、2.0mmt、2.5mmt、3.0mmt、4.0mmtのシート状試験片、及び、東芝機械製EC100射出成形機により、成形温度180℃から230℃、金型温度40℃で作成した平面寸法100×100、厚さ2.0mmtのシート状試験片を、JIS K7105:1981に準拠して測定した。この値が小さいほど透明であることを意味し、一般には高透明・高光沢な成形品としての外観意匠性が高いことになる。
東芝機械製IS100GN射出成形機により、成形温度220℃、金型温度40℃で作成した平面寸法120×120、厚さ1.5mmt、2.0mmt、2.5mmt、3.0mmt、4.0mmtのシート状試験片、及び、東芝機械製EC100射出成形機により、成形温度180℃から230℃、金型温度40℃で作成した平面寸法100×100、厚さ2.0mmtのシート状試験片を、JIS K7105:1981に準拠して測定した。この値が小さいほど透明であることを意味し、一般には高透明・高光沢な成形品としての外観意匠性が高いことになる。
(5)冷却時間
住友重機械工業製SG125M射出成形機により、成形温度240℃、金型温度15℃で胴部肉厚0.7mmtのカップを30ショット安定して生産できる冷却時間をデータとして採取した。その他、型開閉時間、射出時間、射出圧力等は同じ条件とした。
住友重機械工業製SG125M射出成形機により、成形温度240℃、金型温度15℃で胴部肉厚0.7mmtのカップを30ショット安定して生産できる冷却時間をデータとして採取した。その他、型開閉時間、射出時間、射出圧力等は同じ条件とした。
(6)ヒケ
東芝機械製IS100GN射出成形機により、成形温度220℃、金型温度40℃で作成した長さ25mm、高さ5.0mm、幅は0.2mm刻みで0.8〜3.6mmのリブ12本を持つ厚さ4.0mmtのシート状試験片にて、成形品のヒケを比較した。比較方法として、幅3.0mmのリブの裏側を蛍光灯に反射させ、蛍光灯の歪曲の程度を目視にて判定した。
東芝機械製IS100GN射出成形機により、成形温度220℃、金型温度40℃で作成した長さ25mm、高さ5.0mm、幅は0.2mm刻みで0.8〜3.6mmのリブ12本を持つ厚さ4.0mmtのシート状試験片にて、成形品のヒケを比較した。比較方法として、幅3.0mmのリブの裏側を蛍光灯に反射させ、蛍光灯の歪曲の程度を目視にて判定した。
(7)曲げ弾性率
東芝機械製EC100射出成形機により、成形温度220℃、金型温度40℃で厚さ4mm、幅10mm、長さ80mmの試験片を作成し、JIS K7171:2008に準拠して測定した。
東芝機械製EC100射出成形機により、成形温度220℃、金型温度40℃で厚さ4mm、幅10mm、長さ80mmの試験片を作成し、JIS K7171:2008に準拠して測定した。
2.プロピレン系重合体、透明化核剤及び他の添加剤
(1)プロピレン系重合体
(i)プロピレン単独重合体−1(HPP−1):ノバテックMA1Q(日本ポリプロ社製)。チーグラー・ナッタ触媒、エチレン濃度0重量%、MFR22g/10分
(ii)エチレン・プロピレンランダム共重合体−1(RPP−1):ノバテックMG03BQ(日本ポリプロ社製)。チーグラー・ナッタ触媒、エチレン濃度2.2重量%、MFR30g/10分
(iii)エチレン・プロピレンランダム共重合体−2(RPP−2):ウィンテックWMG03P(日本ポリプロ社製)。メタロセン触媒、エチレン濃度0.9重量%、MFR25g/10分
(1)プロピレン系重合体
(i)プロピレン単独重合体−1(HPP−1):ノバテックMA1Q(日本ポリプロ社製)。チーグラー・ナッタ触媒、エチレン濃度0重量%、MFR22g/10分
(ii)エチレン・プロピレンランダム共重合体−1(RPP−1):ノバテックMG03BQ(日本ポリプロ社製)。チーグラー・ナッタ触媒、エチレン濃度2.2重量%、MFR30g/10分
(iii)エチレン・プロピレンランダム共重合体−2(RPP−2):ウィンテックWMG03P(日本ポリプロ社製)。メタロセン触媒、エチレン濃度0.9重量%、MFR25g/10分
(2)透明化核剤
(i)ミラッドNX8000(ミリケン・アンド・カンパニー社製):透明化核剤(A)相当品で、下記化学構造式(6)で表される化合物
(i)ミラッドNX8000(ミリケン・アンド・カンパニー社製):透明化核剤(A)相当品で、下記化学構造式(6)で表される化合物
(ii)アデカスタブNA21((株)ADEKA社製):有機リン酸金属塩化合物系透明化核剤:透明化核剤(A)に相当しない透明化核剤
(iii)ゲルオールMD(新日本理化(株)社製):ジメチルベンジリデンソルビトール系透明化核剤:透明化核剤(A)に相当しない透明化核剤
(iii)ゲルオールMD(新日本理化(株)社製):ジメチルベンジリデンソルビトール系透明化核剤:透明化核剤(A)に相当しない透明化核剤
(3)酸化防止剤
(i)ヒンダードフェノール系酸化防止剤:イルガノックス1010(IR1010;チバ社製);テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシルフェニル)プロピオネート]メタン
(ii)リン系酸化防止剤:イルガフォス168(IF168;チバ社製);トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェノール)フォスファイト
(i)ヒンダードフェノール系酸化防止剤:イルガノックス1010(IR1010;チバ社製);テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシルフェニル)プロピオネート]メタン
(ii)リン系酸化防止剤:イルガフォス168(IF168;チバ社製);トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェノール)フォスファイト
(4)中和剤
(i)ステアリン酸カルシウム(CAST;日本油脂(株)社製)
(i)ステアリン酸カルシウム(CAST;日本油脂(株)社製)
(実施例1〜3、比較例1〜6)
プロピレン系重合体、透明化核剤及び他の添加剤(酸化防止剤、中和剤)を表1に記載の配合割合(重量部)で準備し、スーパーミキサーでドライブレンドした後、東芝機械製二軸押出機TEM35を用いて溶融混練した。ダイ出口部温度200℃でダイから押し出してペレット化し、得られたペレットを用いて物性を測定した。その結果を表1に示す。
プロピレン系重合体、透明化核剤及び他の添加剤(酸化防止剤、中和剤)を表1に記載の配合割合(重量部)で準備し、スーパーミキサーでドライブレンドした後、東芝機械製二軸押出機TEM35を用いて溶融混練した。ダイ出口部温度200℃でダイから押し出してペレット化し、得られたペレットを用いて物性を測定した。その結果を表1に示す。
表1から明らかなように、実施例1は、プロピレン単独重合体−1の100重量部に対して、当該透明化核剤(A)を0.3重量部配合したもので、公知の透明化核剤を添加した比較例1及び4に比べて透明性が優れている。更に、実施例2と同じプロピレン系重合体を用いているが、ゲル−ゾル転移温度が本発明範囲外にある公知の透明化核剤を使用している比較例2及び5に比べると、200℃以上で成形した場合の透明性が優れるばかりでなく、170〜190℃といった、200℃未満の成形温度においても十分な透明性を発現していることがわかる。更に、実施例2は、同じプロピレン系重合体を用いている比較例2、5と比べて成形サイクルを短くすることが可能であることが分かる。
また、実施例1の成形品肉厚3.0mmtの透明性は、比較例1及び4の2.5mmtの透明性に比べて優れていることが分かる。
実施例2は、プロピレン系重合体としてプロピレン・エチレンランダム共重合体−1を用い、それに当該透明化核剤(A)を0.3重量部配合したものであり、プロピレン単独重合体を用いた場合よりも透明性がさらに優れていることが分かる。また、同じプロピレン系重合体に公知の透明化核剤を添加した比較例2、5と比べて、透明性が良好である。特に実施例2の4.0mmtの透明性は、比較例2、5の2.5mmtの透明性より優れている。
実施例3は、メタロセン触媒で重合されたプロピレン・エチレンランダム共重合体−2を用いたものであるが、他のチーグラー・ナッタ触媒により重合されたプロピレン系重合体を用いた場合よりも、さらに透明性が向上することが分かる。また、同じプロピレン系重合体に公知の透明化核剤を添加した比較例3、6と比べて、透明性が良好である。特に実施例3の4.0mmtの透明性は、比較例3、6の透明性より優れている。
また、実施例1の成形品肉厚3.0mmtの透明性は、比較例1及び4の2.5mmtの透明性に比べて優れていることが分かる。
実施例2は、プロピレン系重合体としてプロピレン・エチレンランダム共重合体−1を用い、それに当該透明化核剤(A)を0.3重量部配合したものであり、プロピレン単独重合体を用いた場合よりも透明性がさらに優れていることが分かる。また、同じプロピレン系重合体に公知の透明化核剤を添加した比較例2、5と比べて、透明性が良好である。特に実施例2の4.0mmtの透明性は、比較例2、5の2.5mmtの透明性より優れている。
実施例3は、メタロセン触媒で重合されたプロピレン・エチレンランダム共重合体−2を用いたものであるが、他のチーグラー・ナッタ触媒により重合されたプロピレン系重合体を用いた場合よりも、さらに透明性が向上することが分かる。また、同じプロピレン系重合体に公知の透明化核剤を添加した比較例3、6と比べて、透明性が良好である。特に実施例3の4.0mmtの透明性は、比較例3、6の透明性より優れている。
(実施例4、比較例7及び8、参考例1〜3)
実施例4及び比較例7、8は、プロピレン系重合体、透明化核剤及び他の添加剤(酸化防止剤、中和剤)を表2に記載の配合割合(重量部)で準備し、スーパーミキサーでドライブレンドした後、東芝機械製二軸押出機TEM35を用いて溶融混練した。ダイ出口部温度200℃でダイから押し出してペレット化し、得られたペレットを用いて物性を測定した。参考例1〜3は、実施例4及び比較例7、8の結果を成形品肉厚の3乗倍にて算出した推定値である。これらの測定値及び推定値を表2に示す。
実施例4及び比較例7、8は、プロピレン系重合体、透明化核剤及び他の添加剤(酸化防止剤、中和剤)を表2に記載の配合割合(重量部)で準備し、スーパーミキサーでドライブレンドした後、東芝機械製二軸押出機TEM35を用いて溶融混練した。ダイ出口部温度200℃でダイから押し出してペレット化し、得られたペレットを用いて物性を測定した。参考例1〜3は、実施例4及び比較例7、8の結果を成形品肉厚の3乗倍にて算出した推定値である。これらの測定値及び推定値を表2に示す。
共重合体−2は、当該透明核剤(A)を0.3重量部配合することにより、成形品肉厚を2.5mmtから3.0mmtに増しても、公知の透明核剤を配合した2.5mmtの成形品より優れた透明性を発揮することが可能であり、更に圧縮強度に至っては約75%の向上が可能である。
本発明のプロピレン系樹脂組成物及びその成形品は、従来の透明化核剤では達成ができなかった優れた透明性を有しているため、公知の成形方法によって、容易に透明性の優れる成形品を提供することができる。また、本発明のプロピレン系樹脂組成物及びその成形品は、成形品肉厚を増しても透明性の悪化は極めて小さく、圧縮強度を大きく向上することが可能である。これにより容器側面の補強リブを排除することが可能となり、容器段積み時であっても内容物の目視が可能となる。また、公知の透明核剤では、厚肉容器成形時の冷却時間が長くなるが、当該透明核剤を用いることにより低温成形が可能となり、冷却時間の短縮を行うことができるようになり、生産効率を上げることが可能である。更に、高い透明性から、公知の透明核剤では採用されていなかった高い意匠性を要求される化粧品容器等の用途への適用も可能となる。これらの特徴から、透明厚肉容器の用途に極めて有用である。
Claims (9)
- プロピレン系重合体100重量部に対し、ゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部配合することを特徴とする透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物。
- 透明化核剤(A)が下記化学構造式(1)で示されることを特徴とする請求項1記載の透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物。
[但し、nは、0〜2の整数であり、R1〜R5は、同一または異なって、それぞれ水素原子もしくは炭素数が1〜20のアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、カルボニル基、ハロゲン基およびフェニル基であり、R6は、炭素数が1〜20のアルキル基である。] - プロピレン系重合体100重量部およびゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部含有することを特徴とする透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物。
- 透明化核剤(A)が下記化学構造式(2)で示されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物。
- プロピレン系重合体がメタロセン触媒によって重合されたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物。
- 透明厚肉用容器の厚さが1〜40mmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物。
- プロピレン系重合体100重量部およびゲル−ゾル転移温度が180℃以下である透明化核剤(A)を0.01〜2.0重量部を含有するプロピレン系樹脂組成物を180±60℃の温度で成形することを特徴とする透明厚肉容器の低温成形方法。
- 高い成形サイクルで射出成形および押出成形をすることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物の低温成形方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の透明厚肉容器用プロピレン系樹脂組成物を用いることを特徴とする透明厚肉容器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009108902A JP2010254882A (ja) | 2009-04-28 | 2009-04-28 | プロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた透明厚肉容器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009108902A JP2010254882A (ja) | 2009-04-28 | 2009-04-28 | プロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた透明厚肉容器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010254882A true JP2010254882A (ja) | 2010-11-11 |
Family
ID=43316170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009108902A Pending JP2010254882A (ja) | 2009-04-28 | 2009-04-28 | プロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた透明厚肉容器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010254882A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015140421A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 日本ポリプロ株式会社 | 射出成形用プロピレン系樹脂組成物および成形品 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002275331A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-25 | Mitsui Chemicals Inc | ポリプロピレン樹脂組成物およびその用途 |
US20060079720A1 (en) * | 2004-10-13 | 2006-04-13 | Milliken & Company | Method for preparing acetal-containing compositions |
WO2007127067A1 (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Milliken & Company | Dibenzylidene sorbitol (dbs)-based compounds, compositions and methods for using such compounds |
JP2009299039A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-12-24 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 熱成形シート用ポリプロピレン系樹脂組成物ならびに、それからなるシートおよび容器 |
JP2010536850A (ja) * | 2007-08-20 | 2010-12-02 | ミリケン・アンド・カンパニー | 置換アルジトール化合物、組成物および方法 |
-
2009
- 2009-04-28 JP JP2009108902A patent/JP2010254882A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002275331A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-25 | Mitsui Chemicals Inc | ポリプロピレン樹脂組成物およびその用途 |
US20060079720A1 (en) * | 2004-10-13 | 2006-04-13 | Milliken & Company | Method for preparing acetal-containing compositions |
WO2007127067A1 (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Milliken & Company | Dibenzylidene sorbitol (dbs)-based compounds, compositions and methods for using such compounds |
JP2010536850A (ja) * | 2007-08-20 | 2010-12-02 | ミリケン・アンド・カンパニー | 置換アルジトール化合物、組成物および方法 |
JP2009299039A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-12-24 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 熱成形シート用ポリプロピレン系樹脂組成物ならびに、それからなるシートおよび容器 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015140421A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 日本ポリプロ株式会社 | 射出成形用プロピレン系樹脂組成物および成形品 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5175682B2 (ja) | プロピレン系樹脂組成物およびその成形品 | |
JP5667015B2 (ja) | プロピレン系樹脂組成物 | |
JP2009209348A (ja) | ポリプロピレン系包装用フィルム | |
JP6594162B2 (ja) | ポリプロピレン系樹脂組成物及び成形品 | |
JPWO2016063914A1 (ja) | ポリオレフィン樹脂組成物、成形品および車両用外板 | |
JP5751539B2 (ja) | 射出成形用透明ポリプロピレン樹脂組成物および成形品 | |
JP2010024428A (ja) | ポリプロピレン系包装用フィルム | |
JP2009155422A (ja) | ポリプロピレン系樹脂組成物及び成形体 | |
JP5183561B2 (ja) | プロピレン系成形品 | |
JP5097745B2 (ja) | プロピレン系成形品 | |
JP5665497B2 (ja) | 薄肉射出成形用ポリプロピレン樹脂組成物、成形品および容器 | |
JP5183556B2 (ja) | プロピレン系樹脂組成物および成形品 | |
JP2011219519A (ja) | プロピレン系樹脂シート | |
JP2013216814A (ja) | プロピレン系樹脂組成物および成形品 | |
JP2004182955A (ja) | プロピレン樹脂組成物およびその用途 | |
JP2010254882A (ja) | プロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた透明厚肉容器 | |
KR101385379B1 (ko) | 우수한 내충격성, 굴곡탄성율 및 저취기를 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형물 | |
JP2010254874A (ja) | プロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた照明カバー | |
WO2018150755A1 (ja) | 新規化合物、核剤、樹脂組成物、及び成形体 | |
JP2013209163A (ja) | ポリオレフィン系樹脂製包装資材 | |
WO2018163601A1 (ja) | 核剤及びこれを含有する樹脂組成物 | |
JP2005239741A (ja) | ポリオレフィン成型体 | |
JP2018115261A (ja) | プロピレン系樹脂組成物及び成形品 | |
JP5927876B2 (ja) | 情報記録媒体収納用ケース | |
JP2004115570A (ja) | ポリプロピレン系樹脂組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110622 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20120523 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120525 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121010 |