JP3014273B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物

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隆志 山作
桂吾 梅本
圭蔵 河野
恒之助 平松
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株式会社耕正
栄伸化成株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、安定な成形性を有する
熱可塑性樹脂組成物に関するもので、更に詳しくは炭素
数12〜30の脂肪族モノカルボン酸の1種又は2種以
上とマグネシウム又はカルシウムとからなる金属石鹸で
あって、その金属石鹸の金属含有量が対応する当量より
1.0モル過剰量以下のものである塩基性金属石鹸(以
下本願金属石鹸という)の1種又は2種以上と、沸点が
150℃以上のポリアルキレングリコール、又はポリグ
リセリン(以下本願ポリグリコールという)の1種、又
は2種以上とをポリアミド樹脂を除く熱可塑性樹脂(以
下熱可塑性樹脂という)に併用添加することにより、成
形時に生じるメルトフラクチャー、シャークスキン、目
ヤニ等の改善を目的としたものである。
【0002】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂は押出成形、又は射
出成形により種々の製品に幅広く使用されている。
【0003】一般に熱可塑性樹脂は、成形機で溶融混練
して成形する際に、成形加工時の成形温度、成形速度等
の成形条件により成形加工性が大きく影響される。例え
ば、ある一定のセン断速度以上の成形速度を上げると、
樹脂相互間、あるいは成形機のシリンダー、ダイス等の
成形機の金属部分と樹脂との間の摩擦で樹脂が過熱状態
となり、樹脂の熱分解劣化、架橋反応等が促進される。
その結果として、スクリーンパックに目詰まりが生じ、
成形機内の樹脂圧が変動し、成形品にメルトフラクチャ
ー、シャークスキン等の悪影響を及ぼすばかりでなく、
成形機の金型の出口に生じる目ヤニの原因となる。
【0004】係る問題の解決策として、従来は内部滑
剤、又は外部滑剤として脂肪族モノカルボン酸金属塩
(例えば、ステアリン酸カルシウム、ヒドロキシステア
リン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リ
チウム等)、又はエチレンビスステアリン酸アマイド、
グリセリンモノステアリン酸エステル等の滑剤の添加が
提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、係る滑剤類は
熱可塑性樹脂に添加しても成形時の成形機内の樹脂圧の
変動に対してあまり効果がなく、成形品のメルトフラク
チャー、シャークスキン、金型の目ヤニ現象等の解決に
は到底いたらないのが現状である。
【0006】そのため、成形速度を下げて成形機を運転
するために生産性が上がらず、場合によっては運転を停
止して、スクリーンパックの清掃を行わなければなら
ず、このための作業ロスはばく大な損失である。それ故
に、この問題を早期に解決すべき対策の確立が熱望され
ていた。
【0007】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な問題点を解決すべく鋭意研究を進めた結果、熱可塑性
樹脂に本願金属石鹸の1種又は2種以上を0.001〜
2.0重量%、および本願ポリグリコールの1種、又は
2種以上を0.001〜1.0重量%、好ましくは本願
金属石鹸の1種又は2種以上と、本願ポリグリコールの
1種又は2種以上をあらかじめ混合して、熱可塑性樹脂
に0.001〜2.0重量%添加することにより前記の
問題点を解消し、加工成形性を改善するとともに、製品
の品質低下を防ぐことに成功し、本発明を完成したもの
である。
【0008】
【発明の構成】本発明を構成する熱可塑性樹脂とは、ポ
リオレフィン樹脂として、低密度ポリエチレン、直鎖低
密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ホモ型ポリプ
ロピレン、コポリ型ポリプロピレン、それら樹脂相互、
α−オレフィン、酢酸ビニル又は他樹脂との共重合体、
ならびにポリマーブレンド。およびそれらポリオレフィ
ン樹脂をハードセグメントとするエラストマー。
【0009】塩素含有樹脂として、ポリ塩化ビニル、塩
素化ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩化ビニル
/酢酸ビニル共重合体、およびそれら樹脂と他樹脂との
共重合体、ならびにポリマーブレンド。
【0010】各種のポリエステル樹脂、および他樹脂と
の共重合体、ならびにポリマーブレンド。
【0011】各種のABS樹脂、および他樹脂との共重
合体、ならびにポリマーブレンド。
【0012】各種のポリアセタール樹脂、および他樹脂
との共重合体、ならびにポリマーブレンド。その他各種
のエンジニアリング・プラスチック類が挙げられる。
【0013】本発明の本願金属石鹸とは、炭素数12〜
30を有する天然又は合成の飽和又は不飽和の脂肪族モ
ノカルボン酸(構造中に側鎖、水酸基、ケトン基、アル
デヒド基、エポキシ基等があってもよい)とマグネシウ
ム又はカルシウムの酸化物もしくは水酸化物とから公知
の製造方法で製造した塩基性金属石鹸で、その代表例と
しては、カプリル酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリ
ン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ア
ラギン酸、ヘプタデシル酸、ベヘン酸、オレイン酸、エ
ライジン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレイン酸、リ
シノール酸、ヒドロキシステアリン酸、モンタン酸、イ
ソステアリン酸、エポキシステアリン酸等の1種又は2
種以上とMgまたはCaとの金属塩で、その金属含有量
が対応する当量より1モル以下過剰に含有する塩基性金
属塩である。
【0014】本発明に用いる本願金属石鹸として好まし
くは、塩基性ステアリン酸マグネシウム、塩基性ステア
リン酸カルシウム、塩基性ヒドロキシステアリン酸マグ
ネシウム、塩基性ヒドロキシステアリン酸カルシウム、
塩基性ベヘン酸マグネシウム、塩基性ベヘン酸カルシウ
ムである。
【0015】本発明の本願ポリグリコールとは、沸点が
150℃以上のポリアルケングリコール又はポリグリセ
リンで、沸点が150℃以下では対象とする熱可塑性樹
脂の成形時に揮発して白煙現象が生じるので好ましくな
い。好ましくは沸点が対象とする熱可塑性樹脂の成形温
度以上のものである。
【0016】本願ポリグリコールの代表例としては、沸
点が150℃以上のポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ポリグリセリンを挙げることができ
る。なお、好ましくは、沸点が200℃以上のポリエチ
レングリコールである。
【0017】本発明を構成する本願金属石鹸と本願ポリ
グリコールを熱可塑性樹脂に添加するに当たっては、本
願金属石鹸と本願ポリグリコールをそれぞれ個々に添加
しても良いが、本願金属石鹸と本願ポリグリコールとを
あらかじめ混合してから熱可塑性樹脂に混合することが
作業上誤差を生じることがなく好ましい。
【0018】本願金属石鹸と本願ポリグリコールとをあ
らかじめ混合するに当たっては、ブレンダーを用いて機
械的に混合しても良いが、特に好ましくは本願金属石鹸
と本願ポリグリコールとの混合物の融点以上の温度で加
熱溶融混合することである。
【0019】本発明の熱可塑性組成物には、上記の本願
金属石鹸および本願ポリグリコール以外に必要な添加
物、例えば可塑剤、充填剤、安定剤、酸化防止剤(フェ
ノール系、有機リン系等)、紫外線吸収剤(ベンゾトリ
アゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系
等)、アンチブロッキング剤、スリップ剤、滑剤(離型
剤)、顔料、帯電防止剤、防曇剤、流滴剤、難燃剤、抗
菌剤、防かび剤、発泡剤、造核剤、エポキシ化合物、加
工助剤等を適宜添加しても良い。
【0020】
【作用】本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、該組成物
中に本願金属石鹸と本願ポリグリコールを併用配合する
ことにより、メルトフラクチャー、シャークスキン現
象、および目ヤニ現象等の加工性能を改善しされた熱可
塑性樹脂組成物となる。その作用機構の詳細は不明であ
るが、本願金属石鹸の持つ外部および内部滑性能と本願
ポリグリコールの持つ相溶化能とが相作用して、加工性
能が改善されたものと思われる。
【0021】このことは、本願金属石鹸単独では得られ
ないことを考えると、予想外の驚くべき機能と言うこと
ができる。
【0022】
【実施例及び比較例】以下実施例を挙げて本発明を具体
的に説明する。
【0023】
【実施例1】容積20リットルのスーパーミキサーに、
塩基性12−ヒドロキシステアリン酸マグネシウム(M
g含有量5.4重量%)1.8kgと分子量4000の
ポリエチレングリコール0.2kgを入れ、5分間混合
して、塩基性12−ヒドロキシステアリン酸マグネシウ
ム90重量%、分子量4000のポリエチレングリコー
ル10重量%を含有する樹脂添加剤組成物を得た。
【0024】この樹脂添加剤組成物を密度0.920、
MI=1.0のポリエチレン100重量部に対し0.2
重量部配合し、さらに安定剤としてテトラキス−〔メチ
レン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒド
ロキシフェニル)プロピオネート〕メタン(商品名:イ
ルガノックス1010)0.05重量部配合してスーパ
ーミキサーで3分間混合した後、口径30mmの押出機
を用いて200℃の温度で溶融押出をし、ポリエチレン
樹脂組成物ペレットを得た。
【0025】このポリエチレン樹脂組成物ペレットを用
いて、表1の条件でインフレーション法によりフイルム
を製膜した。この時の運転時間5時間経過時の圧力上昇
値(ΔP)、および製膜フィルム表面のシャークスキン
状態を目視で観察し、その結果を表2に示した。
【0026】
【実施例2】容積20リットルの容器に、塩基性12−
ヒドロキシステアリン酸マグネシウム(Mg含有量5.
4重量%)0.9kgおよび分子量4000のポリエチ
レングリコール0.1kgを入れ、170℃に加熱溶融
し撹拌機で均一混合後冷却粉砕して、塩基性12−ヒド
ロキシステアリン酸マグネシウム90重量%、分子量4
000のポリエチレングリコール10重量%を含有する
樹脂添加剤組成物を得た。
【0027】この樹脂添加剤組成物を密度0.920、
MI=1.0のポリエチレン100重量部に対し0.2
重量部配合し、さらに安定剤としてテトラキス−〔メチ
レン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒド
ロキシフェニル)プロピオネート〕メタン(商品名:イ
ルガノックス1010)0.05重量部配合してスーパ
ーミキサーで3分間混合した後、口径30mmの押出機
を用いて200℃の温度で溶融押出をし、ポリエチレン
樹脂組成物ペレットを得た。
【0028】このポリエチレン樹脂組成物ペレットを用
いて、表1の条件でインフレーション法によりフイルム
を製膜した。この時の運転時間5時間経過時の圧力上昇
値(ΔP)、および製膜フィルム表面のシャークスキン
状態を目視で観察し、その結果を表2に示した。
【0029】
【比較例1】比較のために、実施例1の樹脂添加剤組成
物の代わりに、ステアリン酸カルシウム(正塩)(Ca
含有量6.7重量%)を0.2重量部配合する以外は実
施例1と同様の方法でポリエチレン樹脂組成物ペレット
を得た。
【0030】このポリエチレン樹脂組成物ペレットを用
いて、表1の条件でインフレーション法によりフイルム
を製膜した。この時の運転時間5時間経過時の圧力上昇
値(ΔP)、および製膜フィルム表面のシャークスキン
状態を目視で観察し、その結果を表2に示した。
【0031】
【比較例2】比較のために、実施例1の樹脂添加剤組成
物の代わりに、分子量2000のポリプロピレングリコ
ールを0.2重量部配合する以外は実施例1と同様の方
法でポリエチレン樹脂組成物ペレットを得た。
【0032】このポリエチレン樹脂組成物ペレットを用
いて、表1の条件でインフレーション法によりフイルム
を製膜した。この時の運転時間5時間経過時の圧力上昇
値(ΔP)、および製膜フィルム表面のシャークスキン
状態を目視で観察し、その結果を表2に示した。
【0033】
【比較例3】比較のために、実施例1の樹脂添加剤組成
物の代わりに、塩基性12−ヒドロキシステアリン酸マ
グネシウム(Mg含有量5.4重量%)を0.2重量部
配合する以外は実施例1と同様の方法でポリエチレン樹
脂組成物ペレットを得た。
【0034】このポリエチレン樹脂組成物ペレットを用
いて、表1の条件でインフレーション法によりフイルム
を製膜した。この時の運転時間5時間経過時の圧力上昇
値(ΔP)、および製膜フィルム表面のシャークスキン
状態を目視で観察し、その結果を表2に示した。
【0035】
【比較例4】比較のために、実施例1の樹脂添加剤組成
物の代わりに、分子量4000のポリエチレングリコー
ルを0.2重量部配合する以外は実施例1と同様の方法
でポリエチレン樹脂組成物ペレットを得た。
【0036】このポリエチレン樹脂組成物ペレットを用
いて、表1の条件でインフレーション法によりフイルム
を製膜した。この時の運転時間5時間経過時の圧力上昇
値(ΔP)、および製膜フィルム表面のシャークスキン
状態を目視で観察し、その結果を表2に示した。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】
【0039】
【表3】
【0040】
【発明の効果】本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、従
来の熱可塑性樹脂組成物に比べて成形時に生じるメルト
フラクチャー、シャークスキン、および目ヤニ等の発生
を大幅に改善できる。その結果として、長期連続運転が
可能となるばかりでなく、成形品の品質向上に役立つ。
フロントページの続き (72)発明者 梅本 桂吾 神奈川県横浜市緑区中山町1186番 栄伸 化成株式 会社内 (72)発明者 河野 圭蔵 神奈川県横浜市緑区中山町1186番 栄伸 化成株式 会社内 (72)発明者 平松 恒之助 東京都中央区日本橋室町1丁目6番3号 株式会社耕 正内 (56)参考文献 特開 平1−101334(JP,A) 特開 昭61−18458(JP,A) 特開 平1−301750(JP,A) 特開 平6−277498(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 101/00 C08K 5/098

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂に炭素数12〜30の脂肪
    族モノカルボン酸の1種又は2種以上とマグネシウム又
    はカルシウムとからなる金属石鹸であって、その金属石
    鹸の金属含有量が対応する当量より0.1〜1.0モル
    過剰に含有する示性式〔1〕αMO・M(OOCR)
    〔式中、αは、0.1〜1.0の正数であり、Mは、マ
    グネシウム又はカルシウムであり、Rは、炭素数11〜
    29の飽和または不飽和のアルキル基を表す。〕で表さ
    れる塩基性金属石鹸の1種又は2種以上を0.001〜
    2.0重量%、および沸点が150℃以上のポリアルキ
    レングリコール、又はポリグリセリンの1種、又は2種
    以上を0.001〜1.0重量%含有することを特徴と
    するポリアミド樹脂を除く熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 熱可塑性樹脂に炭素数12〜30の脂肪
    族モノカルボン酸の1種又は2種以上とマグネシウム又
    はカルシウムとからなる金属石鹸であって、その金属石
    鹸の金属含有量が対応する当量より0.1〜1.0モル
    過剰に含有する塩基性金属石鹸の1種又は2種以上と、
    沸点が150℃以上のポリアルキレングリコール、又は
    ポリグリセリンの1種、又は2種以上をあらかじめ混合
    してなる樹脂添加剤組成物を、熱可塑性樹脂に0.00
    1〜2.0重量%含有する請求項1記載の熱可塑性樹脂
    組成物。
  3. 【請求項3】 熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹脂であ
    る請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 金属石鹸がステアリン酸又はヒドロキシ
    ステアリン酸のマグネシウム又はカルシウムの金属塩で
    ある請求項1または請求項2記載の熱可塑性樹脂組成
    物。
  5. 【請求項5】 沸点が150℃以上のポリアルキレング
    リコールがポリエチレングリコールまたはポリプロピレ
    ングリコールである請求項1または請求項2記載の熱可
    塑性樹脂組成物。
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