JP2018076389A - Resin composition and master batch pellet, and resin composition molded body and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂組成物、マスターバッチペレット及び樹脂組成物成形体並びにその製造方法に関し、特に、自動車の外装品等に好適に使用することができる樹脂組成物、マスターバッチペレット及び樹脂組成物成形体並びにその製造方法に関する。 The present invention relates to a resin composition, a masterbatch pellet, a resin composition molded body, and a method for producing the same, and in particular, a resin composition, a masterbatch pellet, and a resin composition molding that can be suitably used for automobile exterior parts and the like. Body and its manufacturing method.
ポリプロピレン樹脂に代表されるポリオレフィン樹脂は、自動車の外装材や内装材、冷蔵庫及び洗濯機などの家庭電化製品の外装材、またトレー、棚板、包装シートなどの各種成形体の製造用の材料として広く利用されている。そして、成形後のポリオレフィン樹脂組成物成形体の剛性や耐衝撃性などの物性を向上させるために、充填材（フィラー）を添加したポリオレフィン樹脂組成物を使用することが広く一般に行われている。そのような目的で使用される充填材としては、繊維状無機充填材と非繊維状無機充填材が一般的である。また、ポリオレフィン樹脂は、成形後に要求される各種の特性を充足させるために、充填材に加えて酸化防止剤などの薬剤や滑剤などを添加する場合もある。 Polyolefin resin, represented by polypropylene resin, is used as a material for the manufacture of various molded products such as exterior and interior materials for automobiles, exterior materials for household appliances such as refrigerators and washing machines, and trays, shelf boards, and packaging sheets. Widely used. And in order to improve physical properties, such as rigidity and impact resistance, of a molded polyolefin resin composition after molding, it is widely used to use a polyolefin resin composition to which a filler (filler) is added. As fillers used for such purposes, fibrous inorganic fillers and non-fibrous inorganic fillers are common. In addition, in order to satisfy various properties required after molding, polyolefin resins may contain additives such as antioxidants and lubricants in addition to fillers.
樹脂組成物成形体（樹脂製品）は、各成分を配合して溶融混錬することで樹脂組成物ペレットを製造し、これを射出成形機などで成形する方法で製造することができる。また、別の方法として、フィラー等を高濃度で含有する樹脂組成物ペレット（マスターバッチペレット）を製造し、これを別途製造された樹脂ペレット（希釈ペレット）と溶融混錬して樹脂組成物とし、これを射出成形機などで成形する方法や、マスターバッチペレットと希釈ペレットを混合し、射出成形機で直接成形する方法でも製造することができる。 The resin composition molded body (resin product) can be produced by a method of producing resin composition pellets by blending and kneading each component and molding the resin composition with an injection molding machine or the like. As another method, resin composition pellets (master batch pellets) containing a high concentration of filler and the like are manufactured, and this is melt-kneaded with resin pellets (diluted pellets) separately manufactured to obtain a resin composition. It can also be produced by a method of molding this with an injection molding machine or the like, or a method of mixing master batch pellets and diluted pellets and molding directly with an injection molding machine.
従来、充填材を含有するオレフィン樹脂用のマスターバッチペレットとして、特許文献１の繊維状無機充填材含有樹脂組成物ペレットが知られている。本文献の繊維状無機充填材含有樹脂組成物ペレットは、オレフィン重合体を１〜４５質量％、繊維状無機充填材を３５〜８０質量％、エラストマーを５〜４５質量％、脂肪酸若しくは脂肪酸金属塩を０．３〜１０．０質量％含んでいる（請求項１参照）。このような樹脂組成物ペレットを用いることで、曲げ弾性と耐衝撃性に優れたプロピレン重合体組成物成形体を製造することができると記載されている（要約参照）。 Conventionally, the fibrous inorganic filler containing resin composition pellet of patent document 1 is known as a masterbatch pellet for olefin resin containing a filler. The fibrous inorganic filler-containing resin composition pellets of this document are 1 to 45% by mass of olefin polymer, 35 to 80% by mass of fibrous inorganic filler, 5 to 45% by mass of elastomer, fatty acid or fatty acid metal salt. Is contained in an amount of 0.3 to 10.0% by mass (see claim 1). It is described that a propylene polymer composition molded article excellent in flexural elasticity and impact resistance can be produced by using such a resin composition pellet (see summary).
また、特許文献２には、無機材料からなる無機繊維と、体積平均粒径が０．０１μｍ以上５μｍ以下である球状シリカ粒子と、を有するフィラー組成物が記載されている（請求項１参照）。このように、球状シリカ粒子を含有することで、無機繊維を樹脂組成物中に容易に分散させることが可能になるだけでなく、フィラー組成物自身の取扱性が向上すると記載されている（要約参照）。さらに、本文献２には、自動車の軽量化を目的とすること（段落０００２）、プロピレン・ブロック共重合体を使用して樹脂組成物ペレットを製造すること（実施例）などが記載されている。 Patent Document 2 describes a filler composition having inorganic fibers made of an inorganic material and spherical silica particles having a volume average particle diameter of 0.01 μm or more and 5 μm or less (see claim 1). . Thus, it is described that the inclusion of the spherical silica particles not only enables the inorganic fibers to be easily dispersed in the resin composition, but also improves the handleability of the filler composition itself (summary). reference). Further, this document 2 describes the purpose of reducing the weight of an automobile (paragraph 0002), and producing a resin composition pellet using a propylene block copolymer (Example). .
自動車は燃費の向上のために軽量化が求められており、バンパーなどの外装材は軽量化のための薄肉化が求められている。一方で、外装材には、衝突等から乗員を守るための強度も求められている。したがって、外装材を形成する樹脂組成物成形体には、薄肉化とともに、衝撃に対する割れにくさと曲げに対する変形のしにくさの両方の特性が求められている。 Automobiles are required to be light in weight in order to improve fuel efficiency, and exterior materials such as bumpers are required to be thin in order to reduce weight. On the other hand, the exterior material is also required to have strength to protect passengers from collisions. Therefore, the resin composition molded body for forming the exterior material is required to have both characteristics of being hard to crack with respect to impact and difficult to deform with respect to bending as well as being thinned.
このような特性を満たすために、非特許文献１は、塩基性硫酸マグネシウムウィスカ１５質量部と、ポリプロピレン樹脂８５質量部と、ナノサイズのシリカ粒子（以下、「球状シリカ」ということがある）である「アドマナノ」０．００１５〜１．５質量部からなる樹脂組成物が開示している。この樹脂組成物は、球状シリカ未添加系と比較して曲げ弾性率（ＦＭ）が同等で、アイゾット衝撃強さが向上したことが記載されている。 In order to satisfy such characteristics, Non-Patent Document 1 is 15 parts by mass of basic magnesium sulfate whisker, 85 parts by mass of polypropylene resin, and nano-sized silica particles (hereinafter sometimes referred to as “spherical silica”). A resin composition comprising 0.0015 to 1.5 parts by mass of “Admanano” is disclosed. It is described that this resin composition has the same flexural modulus (FM) and improved Izod impact strength as compared with a system without spherical silica added.
非特許文献１では、塩基性硫酸マグネシウムウィスカとポリプロピレン樹脂とナノシリカとを配合することで、曲げ強度、曲げ弾性率を維持しつつアイゾット衝撃強度が向上することが記載されている。しかしながら、外装材などで要求される特性としては曲げ強度があり、本文献には曲げ強度の向上については開示されていない。また、特許文献２や非特許文献１に記載されるように、一般に、自動車の軽量化用には、プロピレン・ブロック共重合体が使用されている。しかし、プロピレン・ブロック共重合体は曲げ強度に乏しい傾向がある。 Non-Patent Document 1 describes that by blending basic magnesium sulfate whisker, polypropylene resin and nano silica, Izod impact strength is improved while maintaining bending strength and bending elastic modulus. However, a characteristic required for an exterior material or the like is bending strength, and this document does not disclose improvement of bending strength. Further, as described in Patent Document 2 and Non-Patent Document 1, generally, propylene block copolymers are used for reducing the weight of automobiles. However, propylene block copolymers tend to have poor bending strength.
本発明の目的は、樹脂組成物成形体の曲げ弾性率と曲げ強度の両方を向上させることが可能な樹脂組成物及びマスターバッチペレットを提供することにある。また、本発明の他の目的は、曲げ弾性率と曲げ強度の両方が向上した樹脂組成物成形体及びその製造方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the resin composition and masterbatch pellet which can improve both the bending elastic modulus and bending strength of a resin composition molded object. Moreover, the other object of this invention is to provide the resin composition molded object which both the bending elastic modulus and bending strength improved, and its manufacturing method.
本発明者らは、以上の目的を達成するために、鋭意検討した結果、オレフィン重合体と繊維状塩基性硫酸マグネシウムと球状シリカを含む樹脂組成物において、滑剤をさらに配合するとともに、オレフィン重合体の一部又は全部にプロピレン単独重合体を使用することで、曲げ弾性率と曲げ強度の両方が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have further blended a lubricant in a resin composition containing an olefin polymer, fibrous basic magnesium sulfate and spherical silica, and an olefin polymer. By using a propylene homopolymer for a part or all of the above, it was found that both the flexural modulus and the flexural strength were improved, and the present invention was completed.
すなわち、本発明は、オレフィン重合体を４５〜９５質量％、繊維状塩基性硫酸マグネシウムを１〜５０質量％、球状シリカを０．００００１〜０．８質量％、滑剤を０．１〜１０質量％含み、前記オレフィン重合体は、全オレフィン重合体の総重量に対してプロピレン単独重合体を４質量％以上含むことを特徴とする樹脂組成物である。 That is, the present invention is 45 to 95% by mass of olefin polymer, 1 to 50% by mass of fibrous basic magnesium sulfate, 0.00001 to 0.8% by mass of spherical silica, and 0.1 to 10% by mass of lubricant. %, And the olefin polymer contains 4% by mass or more of a propylene homopolymer based on the total weight of all olefin polymers.
ここで、前記滑剤は、脂肪酸金属塩であることが好ましい。さらに、この場合において、前記滑剤が、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸アルミニウムからなる群より選択される少なくとも１種であることが好適である。 Here, the lubricant is preferably a fatty acid metal salt. Furthermore, in this case, it is preferable that the lubricant is at least one selected from the group consisting of magnesium stearate, calcium stearate, and aluminum stearate.
また、前記球状シリカは、球形度が０．７以上であり、平均粒子径が１〜１０００ｎｍであることが好ましい。 The spherical silica preferably has a sphericity of 0.7 or more and an average particle diameter of 1 to 1000 nm.
また、本発明は、オレフィン重合体を含む希釈材と混練して樹脂組成物を製造するためのマスターバッチペレットであって、プロピレン単独重合体を１０〜５０質量％、繊維状塩基性硫酸マグネシウムを３５〜８０質量％、球状シリカを０．００００５〜５．０質量％、滑剤を０．５〜１０質量％含むことを特徴とするマスターバッチペレットにもある。 Moreover, the present invention is a master batch pellet for producing a resin composition by kneading with a diluent containing an olefin polymer, comprising 10 to 50% by mass of a propylene homopolymer and fibrous basic magnesium sulfate. It is also in a master batch pellet characterized by containing 35 to 80% by mass, spherical silica 0.00005 to 5.0% by mass, and lubricant 0.5 to 10% by mass.
さらにまた、本発明は、上記のいずれかに記載の樹脂組成物の成形物であることを特徴とする樹脂組成物成形体である。 Furthermore, the present invention is a resin composition molded body characterized by being a molded product of the resin composition as described above.
また、本発明は、上記のいずれかに記載の樹脂組成物を樹脂組成物成形体に成形することを特徴とする樹脂組成物成形体の製造方法である。 Moreover, this invention is a manufacturing method of the resin composition molded object characterized by shape | molding the resin composition in any one of said above to a resin composition molded object.
さらにまた、本発明は、上記のマスターバッチペレットを用いた樹脂組成物成形体の製造方法であって、オレフィン重合体を含む希釈材と前記マスターバッチペレットとを混合して混合物を調整する工程と、前記混合物を成形機にて樹脂組成物成形体に直接成形する工程と、を含むことを特徴とする樹脂組成物成形体の製造方法である。 Furthermore, the present invention is a method for producing a resin composition molded body using the above master batch pellet, the step of adjusting the mixture by mixing a diluent containing an olefin polymer and the master batch pellet; And a step of directly molding the mixture into a resin composition molded body with a molding machine, and a method for producing a resin composition molded body.
本発明によれば、樹脂組成物成形体の曲げ弾性率と曲げ強度の両方を向上させることが可能な樹脂組成物及びマスターバッチペレットを提供することができる。また、本発明によれば、曲げ弾性率と曲げ強度の両方が向上した樹脂組成物成形体及びその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin composition and masterbatch pellet which can improve both the bending elastic modulus and bending strength of a resin composition molded object can be provided. Moreover, according to this invention, the resin composition molded object which both the bending elastic modulus and the bending strength improved, and its manufacturing method can be provided.
１．樹脂組成物
以下、本発明の樹脂組成物について説明する。本発明の樹脂組成物は、オレフィン重合体を４５〜９５質量％、繊維状塩基性硫酸マグネシウムを１〜５０質量％、球状シリカを０．００００１〜０．８質量％、滑剤を０．１〜１０質量％含んでいる。さらに、オレフィン重合体は、全オレフィン重合体の総重量に対してプロピレン単独重合体を４質量％以上含んでいる。以下、各成分について説明する。
1. Resin Composition Hereinafter, the resin composition of the present invention will be described. The resin composition of the present invention comprises 45 to 95% by mass of an olefin polymer, 1 to 50% by mass of fibrous basic magnesium sulfate, 0.00001 to 0.8% by mass of spherical silica, and 0.1 to 0.1% of a lubricant. 10% by mass is contained. Further, the olefin polymer contains 4% by mass or more of a propylene homopolymer with respect to the total weight of all olefin polymers. Hereinafter, each component will be described.
（１）オレフィン重合体
オレフィン重合体としては、エチレン重合体、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体などを挙げることができる。オレフィン重合体は、１種類のみでもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。オレフィン重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、通常３〜３００ｇ／１０分の範囲であり、好ましくは１０〜１００ｇ／分の範囲である。
(1) Olefin polymer Examples of the olefin polymer include an ethylene polymer, a propylene homopolymer, an ethylene-propylene random copolymer, and an ethylene-propylene block copolymer. Only one type of olefin polymer may be used, or two or more types may be mixed and used. The melt flow rate (MFR) of the olefin polymer is usually in the range of 3 to 300 g / 10 min, and preferably in the range of 10 to 100 g / min.
オレフィン重合体には、全オレフィン重合体の総重量に対してプロピレン単独重合体（プロピレンホモポリマー）が４質量％以上含まれる。すなわち、樹脂組成物中に含まれるオレフィン重合体の全重量を１００質量％としたときに、プロピレン単独重合体が４質量％以上含まれるという意味である。なお、全オレフィン重合体の総重量に対するプロピレン単独重合体の割合は、好ましくは１０質量％以上であり、より好ましくは２０質量％以上である。全オレフィン重合体の総重量に対するプロピレン単独重合体の割合の上限は、特に制限はないが、通常は１００質量％以下であり、好ましくは９０質量％以下である。全オレフィン重合体の総重量に対するプロピレン単独重合体の割合が４質量％を下回ると、曲げ強度が低くなる傾向がある。 The olefin polymer contains 4% by mass or more of a propylene homopolymer (propylene homopolymer) with respect to the total weight of all olefin polymers. That is, when the total weight of the olefin polymer contained in the resin composition is 100% by mass, it means that 4% by mass or more of the propylene homopolymer is contained. In addition, the ratio of the propylene homopolymer with respect to the total weight of all the olefin polymers becomes like this. Preferably it is 10 mass% or more, More preferably, it is 20 mass% or more. The upper limit of the ratio of the propylene homopolymer to the total weight of the total olefin polymer is not particularly limited, but is usually 100% by mass or less, preferably 90% by mass or less. When the ratio of the propylene homopolymer to the total weight of the total olefin polymer is less than 4% by mass, the bending strength tends to be low.
オレフィン重合体の含有量は、樹脂組成物の全体量に対して、４５〜９５質量％の範囲であり、５０〜９５質量％の範囲が好ましく、６０〜９０質量％の範囲がより好ましい。オレフィン重合体の含有量が４５質量％を下回ると、樹脂組成物中に含まれるオレフィン重合体の割合が相対的に低くなり、これを成形して得られる樹脂組成物成形体は柔軟性に乏しくなりやすい。一方、オレフィン重合体の含有量が９０質量％を上回ると、曲げ弾性率や曲げ強度が低くなりやすい。 Content of an olefin polymer is the range of 45-95 mass% with respect to the whole quantity of a resin composition, the range of 50-95 mass% is preferable, and the range of 60-90 mass% is more preferable. When the content of the olefin polymer is less than 45% by mass, the proportion of the olefin polymer contained in the resin composition becomes relatively low, and the resin composition molded product obtained by molding this has poor flexibility. Prone. On the other hand, when the content of the olefin polymer exceeds 90% by mass, the flexural modulus and the flexural strength tend to be low.
（２）繊維状塩基性硫酸マグネシウム
繊維状塩基性硫酸マグネシウムは、例えば、海水から製造した水酸化マグネシウムと硫酸マグネシウムとを原料として、水熱合成で得ることができる。繊維状塩基性硫酸マグネシウムは、平均長径が一般に２〜５０μｍ、好ましくは５〜３０μｍの範囲であり、平均短径が一般に０．１〜２．０μｍ、好ましくは０．１〜１．０μｍの範囲であることが好ましい。
(2) Fibrous basic magnesium sulfate Fibrous basic magnesium sulfate can be obtained by hydrothermal synthesis using, for example, magnesium hydroxide and magnesium sulfate produced from seawater as raw materials. Fibrous basic magnesium sulfate generally has an average major axis in the range of 2-50 μm, preferably 5-30 μm, and an average minor axis in the range of 0.1-2.0 μm, preferably 0.1-1.0 μm. It is preferable that
繊維状塩基性硫酸マグネシウムは、平均アスペクト比（平均長径／平均短径）が一般に２以上、好ましくは５以上、特に好ましくは５〜５０の範囲である。なお、繊維状塩基性硫酸マグネシウムの平均長径と平均短径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による拡大画像から測定した１００個の粒子の長径と短径のそれぞれの平均値から算出することができる。また、繊維状塩基性硫酸マグネシウムは、複数の繊維状粒子の集合体や結合体であってもよい。 Fibrous basic magnesium sulfate generally has an average aspect ratio (average major axis / average minor axis) of 2 or more, preferably 5 or more, particularly preferably 5 to 50. In addition, the average major axis and the average minor axis of the fibrous basic magnesium sulfate can be calculated from the average values of the major axis and the minor axis of 100 particles measured from an enlarged image by a scanning electron microscope (SEM). . Further, the fibrous basic magnesium sulfate may be an aggregate or a combination of a plurality of fibrous particles.
繊維状塩基性硫酸マグネシウムの含有量は、樹脂組成物の全体量に対して、１〜５０質量％の範囲であり、５〜４０質量％の範囲が好ましく、５〜３０質量％の範囲がより好ましい。繊維状塩基性硫酸マグネシウムの含有量が１質量％を下回ると、樹脂組成物中に含まれる繊維状塩基性硫酸マグネシウムの割合が相対的に低くなり、これを成形して得られる樹脂組成物成形体は曲げ弾性率と曲げ強度のいずれも低くなりやすい。一方、繊維状塩基性硫酸マグネシウムの含有量が５０質量％を上回ると、樹脂組成物中に含まれる繊維状塩基性硫酸マグネシウムの割合が相対的に高くなりすぎ、後述する球状シリカや滑材の割合が相対的に低くなり、アイゾット衝撃強度と曲げ弾性率のいずれも低くなりやすい。 Content of fibrous basic magnesium sulfate is the range of 1-50 mass% with respect to the whole quantity of a resin composition, the range of 5-40 mass% is preferable, and the range of 5-30 mass% is more. preferable. If the content of fibrous basic magnesium sulfate is less than 1% by mass, the proportion of fibrous basic magnesium sulfate contained in the resin composition becomes relatively low, and a resin composition molding obtained by molding this is obtained. The body tends to have low bending elastic modulus and bending strength. On the other hand, when the content of the fibrous basic magnesium sulfate exceeds 50% by mass, the proportion of the fibrous basic magnesium sulfate contained in the resin composition becomes relatively high, and the spherical silica and the lubricant described later are included. The ratio is relatively low, and both Izod impact strength and flexural modulus are likely to be low.
（３）球状シリカ
球状シリカは、球形をしたシリカ粒子である。球状シリカの球形度は、一般に０．７〜１であり、０．８〜１が好ましい。なお、球形度とは、ＳＥＭで撮影した球状シリカの画像から、粒子の投影面積と周囲長を計測し、「球形度＝４π×投影面積÷(周囲長２)」で算出することができる。球形度の値は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による拡大画像から画像解析により粒子の断面積と周囲長を測定して球形度を求め、１００個の粒子の平均値を求める事により算出できる。
(3) Spherical silica Spherical silica is spherical silica particles. The sphericity of the spherical silica is generally 0.7-1 and preferably 0.8-1. The sphericity can be calculated from “sphericity = 4π × projected area ÷ (peripheral length 2 )” by measuring the projected area and peripheral length of particles from an image of spherical silica taken by SEM. The sphericity value can be calculated by obtaining the sphericity by measuring the cross-sectional area and perimeter of the particle by image analysis from an enlarged image obtained by a scanning electron microscope (SEM), and obtaining the average value of 100 particles.
球状シリカの平均粒子径は、一般に、１〜１０００ｎｍであり、５〜１００ｎｍの範囲が好ましく、１０〜５０ｎｍの範囲がより好ましい。球状シリカの平均粒子径が１ｎｍを下回ると、粒子が微小すぎて樹脂組成物中に均一に分散することが難しい。一方、球状シリカの平均粒子径が１０００ｎｍを上回ると、粒子が大きすぎるため、得られる樹脂組成物成形体のアイゾット強度と曲げ弾性率のいずれも低くなりやすい。 Generally the average particle diameter of spherical silica is 1-1000 nm, the range of 5-100 nm is preferable, and the range of 10-50 nm is more preferable. If the average particle diameter of the spherical silica is less than 1 nm, the particles are too fine to be uniformly dispersed in the resin composition. On the other hand, when the average particle diameter of the spherical silica exceeds 1000 nm, since the particles are too large, both the Izod strength and the flexural modulus of the obtained resin composition molded product are likely to be low.
球状シリカは、分散性を向上させるために表面処理を行う事が望ましい。表面処理は、特に限定されず、例えば樹脂組成物に分散される場合に、その樹脂に対する親和性が高い官能基を導入するもの、樹脂に対して反応性をもつ官能基を導入するものなどを挙げることができる。表面処理剤としては、シランカップリング剤やオルガノシラザンなどのシラン系やチタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤を挙げることができ、これら２種類を併用することも可能である。その場合、表面処理されていない球状シリカに対して、シランカップリング剤で処理したのち、オルガノシラザンで処理する方法で表面処理することが好ましい。 The spherical silica is desirably subjected to a surface treatment in order to improve dispersibility. The surface treatment is not particularly limited, and for example, when dispersed in a resin composition, those that introduce a functional group having high affinity for the resin, those that introduce a functional group having reactivity with the resin, etc. Can be mentioned. Examples of the surface treatment agent include silane coupling agents and titanate coupling agents such as silane coupling agents and organosilazanes, and aluminate coupling agents. These two types can also be used in combination. In this case, it is preferable to treat the spherical silica that has not been surface-treated by a method of treating with an organosilazane after treating with a silane coupling agent.
球状シリカの含有量は、樹脂組成物の全体量に対して、０．００００１〜０．８質量％の範囲であり、０．０００１〜０．１質量％の範囲が好ましく、０．００１〜０．０８質量％の範囲がより好ましい。球状シリカの含有量が０．００００１質量％を下回ると、樹脂組成物中に含まれる球状シリカの割合が相対的に低くなり、これを成形して得られる樹脂組成物成形体はアイゾット衝撃強度が低くなりやすい。一方、球状シリカの含有量が０．８質量％を上回ると、樹脂組成物中に含まれる球状シリカの割合が相対的に高くなりすぎ、アイゾット衝撃強度が低くなりやすい。 The content of the spherical silica is in the range of 0.00001 to 0.8 mass% with respect to the total amount of the resin composition, preferably in the range of 0.0001 to 0.1 mass%, and 0.001 to 0 A range of 0.08% by mass is more preferable. When the content of the spherical silica is less than 0.00001% by mass, the ratio of the spherical silica contained in the resin composition becomes relatively low, and the resin composition molded product obtained by molding this has an Izod impact strength. It tends to be low. On the other hand, when the content of the spherical silica exceeds 0.8% by mass, the ratio of the spherical silica contained in the resin composition becomes relatively high, and the Izod impact strength tends to be low.
球状シリカの詳細については、特開２０１５−１３９７８号公報を参照することができる。 JP, 2015-13978, A can be referred to for details of spherical silica.
（４）滑剤
滑剤は、樹脂組成物に含まれる繊維状塩基性硫酸マグネシウムや球状シリカなどの間の摩擦を低減する成分である。本発明においては、滑剤は、樹脂組成物成形体のアイゾット衝撃強度と曲げ弾性率の両方を向上させる機能を有している。滑剤としては、上記の特性を控除させる観点から、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸としては、炭素原子が１２〜２２の範囲にあるものが好ましく、飽和脂肪酸であっても不飽和脂肪酸であってもよい。飽和脂肪酸の例としては、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデシル酸、アラキジン酸及びベヘン酸を挙げることができる。不飽和脂肪酸の例としては、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エルカ酸などを挙げることができる。金属塩としては、マグネシウム塩、カルシウム塩、アルミニウム塩、リチウム塩、亜鉛塩などを挙げることができる。本発明の滑剤としては、特に、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸アルミニウムからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
(4) Lubricant A lubricant is a component that reduces friction between fibrous basic magnesium sulfate, spherical silica, and the like contained in a resin composition. In the present invention, the lubricant has a function of improving both the Izod impact strength and the flexural modulus of the resin composition molded body. As the lubricant, a fatty acid metal salt is preferable from the viewpoint of subtracting the above characteristics. As a fatty acid, what has a carbon atom in the range of 12-22 is preferable, and saturated fatty acid or unsaturated fatty acid may be sufficient. Examples of saturated fatty acids include lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, nonadecylic acid, arachidic acid and behenic acid. Examples of unsaturated fatty acids include myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, gadoleic acid, erucic acid and the like. Examples of the metal salt include magnesium salt, calcium salt, aluminum salt, lithium salt, zinc salt and the like. The lubricant of the present invention is particularly preferably at least one selected from the group consisting of magnesium stearate, calcium stearate and aluminum stearate.
滑剤の含有量は、樹脂組成物の全体量に対して、０．１〜１０質量％の範囲であり、０．１〜６質量％の範囲が好ましく、０．２〜４質量％の範囲がより好ましい。滑剤の含有量が０．１質量％を下回ると、樹脂組成物中に含まれる滑剤の割合が相対的に低くなり、これを成形して得られる樹脂組成物成形体はアイゾット衝撃強度が低くなりやすい。一方、滑剤の含有量が１０質量％を上回ると、樹脂組成物中に含まれる滑剤の割合が相対的に高くなりすぎ、アイゾット衝撃強度と曲げ弾性率のいずれも低くなりやすい。 The content of the lubricant is in the range of 0.1 to 10% by mass with respect to the total amount of the resin composition, preferably in the range of 0.1 to 6% by mass, and in the range of 0.2 to 4% by mass. More preferred. When the content of the lubricant is less than 0.1% by mass, the ratio of the lubricant contained in the resin composition is relatively low, and the resin composition molded product obtained by molding this has a low Izod impact strength. Cheap. On the other hand, when the content of the lubricant exceeds 10% by mass, the ratio of the lubricant contained in the resin composition is relatively high, and both the Izod impact strength and the flexural modulus are likely to be low.
樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の成分を配合することができる。他の成分としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、耐電防止剤、銅害防止剤、難燃剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、造核剤、気泡防止剤、架橋剤などを挙げることができる。 Other components can be blended in the resin composition as long as the effects of the present invention are not impaired. Other components include, for example, antioxidants, ultraviolet absorbers, pigments, anti-static agents, copper damage inhibitors, flame retardants, neutralizers, foaming agents, plasticizers, nucleating agents, anti-bubble agents, and crosslinking agents. And so on.
２．マスターバッチ（ＭＢ）ペレット
次に、マスターバッチペレットについて説明する。本発明のマスターバッチペレットは、オレフィン重合体を含む希釈材と混練して樹脂組成物を製造するための原材料である。本発明では、プロピレン単独重合体を１０〜５０質量％、繊維状塩基性硫酸マグネシウムを３５〜８０質量％、球状シリカを０．００００５〜５．０質量％、滑剤を０．５〜１０質量％含んでいる。好ましくはプロピレン単独重合体を２０〜５０質量％、繊維状塩基性硫酸マグネシウムを５０〜８０質量％、球状シリカを０．００００５〜５．０質量％、滑剤を０．５〜１０質量％含んでいる。さらに好ましくはプロピレン単独重合体を３０〜５０質量％、繊維状塩基性硫酸マグネシウムを５０〜７０質量％、球状シリカを０．００００５〜５．０質量％、滑剤を０．５〜１０質量％含んでいる。プロピレン単独重合体、繊維状塩基性硫酸マグネシウム、球状シリカ、滑剤の各成分の詳細については、上述したとおりなので説明を省略する。
2. Master Batch (MB) Pellets Next, master batch pellets will be described. The master batch pellet of the present invention is a raw material for producing a resin composition by kneading with a diluent containing an olefin polymer. In the present invention, propylene homopolymer is 10 to 50% by mass, fibrous basic magnesium sulfate is 35 to 80% by mass, spherical silica is 0.00005 to 5.0% by mass, and lubricant is 0.5 to 10% by mass. Contains. Preferably, it contains 20-50% by mass of a propylene homopolymer, 50-80% by mass of fibrous basic magnesium sulfate, 0.00005-5.0% by mass of spherical silica, and 0.5-10% by mass of a lubricant. Yes. More preferably, it contains 30 to 50% by mass of a propylene homopolymer, 50 to 70% by mass of fibrous basic magnesium sulfate, 0.00005 to 5.0% by mass of spherical silica, and 0.5 to 10% by mass of a lubricant. It is out. The details of each component of the propylene homopolymer, fibrous basic magnesium sulfate, spherical silica, and lubricant are as described above, and thus description thereof is omitted.
３．樹脂組成物成形体
次に、樹脂組成物成形体について説明する。本発明の樹脂組成物成形体は、上述した樹脂組成物を成形したものである。本発明の樹脂組成物成形体は、曲げ弾性率と曲げ強度のいずれも高いという優れた特性を備えている。さらに、本発明の樹脂組成物成形体は、アイゾット衝撃強度も高い傾向がある。なお、樹脂組成物成形体の成形方法は後述する製造方法で詳細に説明する。
3. Resin composition molded body Next, the resin composition molded body will be described. The resin composition molded body of the present invention is obtained by molding the above-described resin composition. The resin composition molded body of the present invention has an excellent characteristic that both the bending elastic modulus and the bending strength are high. Furthermore, the resin composition molded article of the present invention tends to have high Izod impact strength. In addition, the molding method of a resin composition molded object is demonstrated in detail by the manufacturing method mentioned later.
（１）曲げ弾性率
曲げ弾性率は、樹脂組成物成形体の変形のしにくさを表す指標である。本明細書における曲げ弾性率の値は、後述する実施例に記載した方法で測定した結果と定義することができる。具体的には、電動計測スタンドを使用し、ＪＩＳ−Ｋ７１７１に準拠する方法で測定を行った結果である。
(1) Flexural modulus The flexural modulus is an index representing the difficulty of deformation of the resin composition molded body. The value of the flexural modulus in this specification can be defined as the result of measurement by the method described in the examples described later. Specifically, it is a result of measurement using a motorized measuring stand by a method based on JIS-K7171.
（２）曲げ強度
曲げ強度は、樹脂組成物成形体の曲げに対する強さ（剛性）を表す指標であり、曲げ試験中に樹脂組成物成形体が耐えうる最大曲げ応力の値である。本明細書における曲げ強度の値は、後述する実施例に記載した方法で測定した結果と定義することができる。具体的には、電動計測スタンドを使用し、試験片を支持台に載置して中央部を圧子で押圧する三点曲げ試験であり、ＪＩＳ−Ｋ７１７１に準拠する方法で測定を行った結果である。
(2) Bending strength Bending strength is an index representing the strength (rigidity) of a resin composition molded body against bending, and is the value of the maximum bending stress that the resin composition molded body can withstand during a bending test. The value of the bending strength in this specification can be defined as the result measured by the method described in the examples described later. Specifically, it is a three-point bending test in which an electric measuring stand is used, a test piece is placed on a support base, and the center part is pressed with an indenter, and measurement is performed by a method in accordance with JIS-K7171. is there.
（３）アイゾット衝撃強度
アイゾット衝撃強度は、樹脂組成物成形体の衝撃に対する強さを表す指標である。本明細書におけるアイゾット衝撃強度の値は、後述する実施例に記載した方法で測定した結果と定義することができる。具体的には、振り子型衝撃試験機を使用し、ＪＩＳ−Ｋ７１１０に準拠する方法で測定を行った結果である。
(3) Izod impact strength The Izod impact strength is an index representing the strength of the resin composition molded body against impact. The value of the Izod impact strength in this specification can be defined as the result of measurement by the method described in the examples described later. Specifically, it is the result of measurement using a pendulum type impact tester and a method based on JIS-K7110.
４．樹脂組成物成形体の製造方法
樹脂組成物成形体は、上述した樹脂組成物を成形することで製造することができる。樹脂組成物を成形する方法としては、樹脂組成物を構成する各成分を混合して樹脂組成物を製造し、これを成形する方法や、マスターバッチペレットと希釈ペレット（希釈材）とを溶融混練して樹脂組成物を調整し、これを成形する方法、あるいはマスターバッチペレットと希釈ペレットを混合し、当該混合物を成形機により直接成形する方法、などを挙げることができる。希釈材としては、上述したオレフィン重合体を含む樹脂を挙げることができる。また、成形に使用する成形機としては、例えば、圧延成形機（カレンダー成形機など）、真空成形機、押出成形機、射出成形機、ブロー成形機、プレス成形機などを挙げることができる。
4). Manufacturing method of resin composition molded body The resin composition molded body can be manufactured by molding the above-described resin composition. As a method for molding a resin composition, each component constituting the resin composition is mixed to produce a resin composition, and this is molded, or master batch pellets and dilution pellets (diluent) are melt-kneaded. Then, a method of preparing a resin composition and molding the resin composition, a method of mixing a master batch pellet and a diluted pellet, and directly molding the mixture with a molding machine can be exemplified. As a diluent, the resin containing the olefin polymer mentioned above can be mentioned. Examples of the molding machine used for molding include a rolling molding machine (such as a calendar molding machine), a vacuum molding machine, an extrusion molding machine, an injection molding machine, a blow molding machine, and a press molding machine.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明の目的を限定するものではなく、また、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, these do not limit the objective of this invention, Moreover, this invention is not limited to these Examples.
１．物性評価
・試験片の物性は以下の方法で評価した。
曲げ弾性率（「ＦＭ」と略）、曲げ強度（「ＦＳ」と略）：電動計測スタンド（ＭＸ−５００Ｎ、（株）イマダ製）３点曲げ試験装置を使用した。ＪＩＳ−Ｋ７１７１に準拠
・ホモポリプロピレン樹脂とブロックポリプロピレン樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲと略）は以下の方法で評価した。
ＭＦＲ：メルトインデクサー（Ｆ−Ｆ０１型、（株）東洋精機）を使用し、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定した。ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に準拠
1. Physical property evaluation / The physical properties of the test piece were evaluated by the following methods.
Bending elastic modulus (abbreviated as “FM”), bending strength (abbreviated as “FS”): Electric measuring stand (MX-500N, manufactured by Imada Co., Ltd.) 3-point bending test apparatus was used. Conforms to JIS-K7171. The melt flow rate (abbreviated as MFR) of homopolypropylene resin and block polypropylene resin was evaluated by the following method.
MFR: Melt indexer (F-F01 type, Toyo Seiki Co., Ltd.) was used, and measurement was performed under conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg. Conforms to ASTM-D1238
２．実施例１
（１）マスターバッチ（「ＭＢ」と略）ペレットの製造
ホモポリプロピレン樹脂［プロピレン単独重合体、ＭＦＲ：８ｇ／１０分、ｈ−ＰＰと略］を３０質量部、繊維状塩基性硫酸マグネシウム（「モスハイジＡ−１」、平均長径１５μｍ、平均短径０．５μｍ：宇部マテリアルズ（株）製）を７０質量部、球状シリカ粒子（アドマナノ、平均粒子径１０ｎｍ（ＳＥＭによる測定値）：（株）アドマテックス製）を０．７質量部、ステアリン酸マグネシウムを２．１質量部の割合で混合した。得られた混合物を混練した後、ＭＢペレットを製造した。
2. Example 1
(1) Manufacture of a master batch (abbreviated as “MB”) 30 parts by mass of a homopolypropylene resin [propylene homopolymer, MFR: 8 g / 10 min, abbreviated as h-PP], fibrous basic magnesium sulfate (“ Moss Heidi A-1 ”, average major axis 15 μm, average minor axis 0.5 μm: manufactured by Ube Materials Co., Ltd. 70 parts by mass, spherical silica particles (Admanano, average particle size 10 nm (measured by SEM): Co., Ltd. 0.7 parts by mass) (manufactured by Admatechs) and 2.1 parts by mass of magnesium stearate were mixed. After the resulting mixture was kneaded, MB pellets were produced.
（２）ＭＢペレットの希釈と試験片の成形
上記（１）で製造したＭＢペレットとブロックポリプロピレン樹脂［ブロック共重合体、ＭＦＲ：４７ｇ／１０分］とを、これらの混合物に含まれるポリプロピレン樹脂（ホモポリプロピレン樹脂とブロックポリプロピレン樹脂）と繊維状塩基性硫酸マグネシウムの質量比が８５：１５になるように配合して混合し、電動射出成型機（Ｃ．Ｍｏｂｉｌｅ０８１３、（株）新興セルビック製）に投入し、２３０℃の温度で直接成形して、物性評価用の試験片を製造した。
(2) Dilution of MB pellets and molding of test pieces The MB pellets produced in the above (1) and the block polypropylene resin [block copolymer, MFR: 47 g / 10 min] are mixed with the polypropylene resin ( Homopolypropylene resin and block polypropylene resin) and fibrous basic magnesium sulfate are mixed and mixed so that the mass ratio is 85:15, and the mixture is put into an electric injection molding machine (C. Mobile0813, manufactured by Shinsei Servic Co., Ltd.). Then, it was directly molded at a temperature of 230 ° C. to produce a test piece for evaluating physical properties.
３．実施例２
実施例１（１）のＭＢペレットの製造において、ホモポリプロピレン樹脂の配合量を４０質量部、繊維状塩基性硫酸マグネシウムの配合量を６０質量部、球状シリカ粒子の配合量を０．６００質量部、ステアリン酸マグネシウムの配合量を１．８０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして物性評価用の試験片を製造した。
3. Example 2
In the production of the MB pellet of Example 1 (1), the blending amount of homopolypropylene resin is 40 parts by weight, the blending amount of fibrous basic magnesium sulfate is 60 parts by weight, and the blending amount of spherical silica particles is 0.600 parts by weight. A test piece for evaluating physical properties was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of magnesium stearate was 1.80 parts by mass.
４．実施例３
実施例１（１）のＭＢペレットの製造において、ホモポリプロピレン樹脂の配合量を２０質量部、繊維状塩基性硫酸マグネシウムの配合量を８０質量部、球状シリカ粒子の配合量を０．８００質量部、ステアリン酸マグネシウムの配合量を２．４０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして物性評価用の試験片を製造した。なお、試験片のＩｚｏｄ衝撃強度は６．１ｋＪ／ｍ２であった。
4). Example 3
In the production of MB pellets of Example 1 (1), the blending amount of homopolypropylene resin is 20 parts by weight, the blending amount of fibrous basic magnesium sulfate is 80 parts by weight, and the blending amount of spherical silica particles is 0.800 parts by weight. A test piece for evaluating physical properties was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of magnesium stearate was 2.40 parts by mass. The Izod impact strength of the test piece was 6.1 kJ / m 2 .
５．比較例１
実施例１（１）のＭＢペレットの製造において、球状シリカ粒子を配合しないこと以外は実施例１と同様にして物性評価用の試験片を製造した。
5. Comparative Example 1
In the production of the MB pellet of Example 1 (1), a test piece for evaluating physical properties was produced in the same manner as in Example 1 except that spherical silica particles were not blended.
上記実施例、比較例の結果を下記の表にまとめた。なお、表中の「ｈ−ＰＰ」がホモポリプロピレン樹脂、「ｂ−ＰＰ」がブロックポリプロピレン樹脂、「ＰＰ（ｂ−ＰＰとｈ−ＰＰ）」がポリプロピレン樹脂、「ＭＯＳ」が繊維状塩基性硫酸マグネシウム、「ＳｉＯ２」が球状シリカ、「ＳｔＭｇ」が滑剤を表しており、「ＭＢ成分」がマスターバッチの組成、「樹脂組成物成分」が樹脂組成物の組成、「樹脂組成物性」の「ＦＭ」が曲げ弾性率、「ＦＳ」が曲げ強度を表している。 The results of the above Examples and Comparative Examples are summarized in the following table. In the table, “h-PP” is homopolypropylene resin, “b-PP” is block polypropylene resin, “PP (b-PP and h-PP)” is polypropylene resin, and “MOS” is fibrous basic sulfuric acid. Magnesium, “SiO 2 ” represents spherical silica, “StMg” represents lubricant, “MB component” represents the composition of the masterbatch, “resin composition component” represents the composition of the resin composition, “resin composition properties” “ “FM” represents the flexural modulus and “FS” represents the flexural strength.
Claims (8)
前記オレフィン重合体は、全オレフィン重合体の総重量に対してプロピレン単独重合体を４質量％以上含むことを特徴とする樹脂組成物。 45 to 95% by mass of olefin polymer, 1 to 50% by mass of fibrous basic magnesium sulfate, 0.00001 to 0.8% by mass of spherical silica, and 0.1 to 10% by mass of lubricant,
The said olefin polymer contains 4 mass% or more of propylene homopolymers with respect to the total weight of all the olefin polymers, The resin composition characterized by the above-mentioned.
プロピレン単独重合体を１０〜５０質量％、繊維状塩基性硫酸マグネシウムを３５〜８０質量％、球状シリカを０．００００５〜５．０質量％、滑剤を０．５〜１０質量％含むことを特徴とするマスターバッチペレット。 A master batch pellet for producing a resin composition by kneading with a diluent containing an olefin polymer,
10 to 50% by mass of a propylene homopolymer, 35 to 80% by mass of fibrous basic magnesium sulfate, 0.00005 to 5.0% by mass of spherical silica, and 0.5 to 10% by mass of a lubricant. And masterbatch pellets.
オレフィン重合体を含む希釈材と前記マスターバッチペレットとを混合して混合物を調整する工程と、
前記混合物を成形機にて樹脂組成物成形体に直接成形する工程と、を含むことを特徴とする樹脂組成物成形体の製造方法。 A method for producing a resin composition molded body using the master batch pellet according to claim 5,
Mixing a diluent containing an olefin polymer and the masterbatch pellet to prepare a mixture;
A step of directly molding the mixture into a resin composition molded body with a molding machine, and a method for producing a resin composition molded body.
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