JP3215256B2 - 熱安定性ポリプロピレン組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形加工品として自動
車部品や電子レンジ調理用食器の素材に使用される熱安
定性ポリプロピレン組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】シート等の成形加工品用のポリプロピレ
ンの熱変形温度は７５℃〜１０５℃程度であるが、例え
ばタルクを充填剤として３０重量％含むポリプロピレン
組成物を用いて成形加工した成形品は、熱変形温度が１
３０℃まで向上し、自動車部品や電子レンジ調理用食器
として充分使用できるようになる。

【０００３】タルクは天然滑石を粉砕、分級したもので
あって、主成分はケイ酸マグネシウムで不純物としてカ
ルシウム、鉄、ナトリウム、カリウムなどの塩が含まれ
ているものが一般的である。原産地によっては、この他
ニッケル、マンガンを含むものもある。これらの不純物
のうち鉄、ニッケル、マンガンはポリプロピレンの劣化
促進作用があり、含有量によって成形工程における種々
な悪影響を及ぼす欠点がある。

【０００４】たとえば、シートなどの押出成形を行う際
に、「目ヤニ」と俗称する劣化ポリプロピレンとタルク
の組成物が押出機のリップに析出し、成長するに従って
成形されるシートに付着してシートの外観を著しく損な
う不良品が続発してしまう。これを防止するため、「目
ヤニ」が発生するたびに物理的に除去したり、ヒンダー
ドフェノール、リン系酸化防止剤を多量に添加したり、
重金属不活性剤を併用したり、成形温度を下げて成形速
度を落とすなどの対策を施しているが、充分な効果が得
られていない問題点を残している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に着目してなされたもので、成形品の熱変色性が優
れ、かつ成形時に劣化物の析出が発生しないポリプロピ
レン組成物を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、本発明の熱安定性ポリプロピレン組成物は、ポリプ
ロピレンに、充填剤として、タルクにステアリン酸誘導
体とメラミンとで処理した処理タルクを含むことを特徴
とする。タルクは２０℃〜１７０℃で熱処理されたタル
クであることが好ましい（請求項２）。タルクは１１０
℃〜１５０℃で熱処理されたタルクであればさらに好ま
しい（請求項３）。ステアリン酸誘導体は、ステアリン
酸、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より選択された少なくとも１種
からなることが好適である（請求項４）（請求項６）。
タルクに添加するステアリン酸誘導体とメラミンとの添
加量がタルクに対してそれぞれ０．００５〜１０重量％
の範囲が好ましい（請求項５）。

【０００７】ポリプロピレンは、ホモポリマーでも、エ
チレンおよび／もしくはブテン−１を１５％以下含むラ
ンダムまたはブロックコポリマーおよびターポリマーが
使用できるほか、ポリプロピレンに高密度または低密度
ポリエチレンまたはアクリロニトリル／ブタジエン／ス
チレンポリマーを５０％未満使用できる。

【０００８】タルクは、中国産、北朝鮮産、インド産、
オーストラリア産等が使用できるが平均粒径は３μない
し２０μが好ましく、添加量は５％ないし５０％が適切
である。

【０００９】ステアリン酸誘導体の例としては、ステア
リン酸、ステアリルステアレート、トリメチロールプロ
パンステアリン酸エステル、グリセリンステアリン酸エ
ステル、ポリグリセリンステアリン酸エステル、ペンタ
エリスリトールステアリン酸エステル、ソルビタンステ
アリン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル、酸性
−、中性−、塩基性−ステアリン酸金属塩、金属として
はアルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛。水
添大豆油、メチレンビスステアリン酸アマイド、エチレ
ンビスステアリン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、
が挙げられる。

【００１０】さらに、ヒドロキシステアリン酸及びヒド
ロキシステアリン酸のプロピレングリコール、トリメチ
ロールプロパン、モノ及びポリグリセリン、ペンタエリ
スリトール、ソルビタン、ショ糖などのエステル、ヒド
ロキシステアリン酸の酸性、中性、塩基性のアルミニウ
ム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛などの金属石鹸、
水添ひまし油、エチレンビスヒドロキシステアリン酸ア
マイド、ヒドロキシステアリン酸アマイドが挙げられ
る。

【００１１】上記のステアリン酸誘導体のの添加量はタ
ルクに対して０．００５ないし１０重量％、より好まし
くは０．１ないし０．３重量％である。

【００１２】メラミンは、純度９９．９％以上で平均粒
径は１０ないし３０μ、添加量は０．００５ないし５重
量％、より好ましくは０．１ないし０．３重量％であ
る。タルクの熱処理は、２０℃ないし１７０℃である
が、より好ましくは充填剤としてのタルク中に存在する
水分の蒸発可能な１１０℃ないし１５０℃での熱処理が
好適である。熱処理を行う雰囲気は、真空にしてもよい
し、不活性気体である窒素ガスで雰囲気を置換してもよ
い。

【００１３】タルクとステアリン酸誘導体およびメラミ
ンとの添加混合する攪拌処理は、通常の高速攪拌機（た
とえばヘンシェル、スーパーミキサー）などが使用され
るが、加熱装置を付設した低速攪拌機（たとえばリボン
ブレンダー）などの各種の攪拌機を用いることもでき
る。

【００１４】また、上記の添加剤の他に、通常使用され
るフェノール系、含イオウ系、含リン系などの酸化防止
剤、サリシル酸エステル、ベンゾフェノン系、シアノア
クリレート系、ベンゾトリアゾール系およびヒンダード
アミン系などの紫外線安定剤、顔料、帯電防止剤、滑
剤、充填剤、難燃剤、重金属不活性剤も使用できる。

【００１５】

【作用】本発明の熱安定性ポリプロピレン組成物は、ポ
リプロピレンに対する充填剤として、タルクを熱処理し
た後、ステアリン酸誘導体とメラミンとを添加混合して
攪拌処理した処理タルクを用いているため、ポリプロピ
レンへの分散性が改善され、熱変色性および加工性が著
しく向上することによって、押出成形を行う際の「目ヤ
ニ」と俗称する劣化ポリプロピレンとタルクの組成物が
ダイのリップに析出する現象がなくなり、この析出物で
ある「目ヤニ」がシートに付着して外観を著しく損なう
不良品の発生を防止することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の熱安定性ポリプロピレン組成
物について、実施例を挙げて説明するが、本発明は以下
の実施例に限定されるものではない。文中「部」とある
のは重量部を表す。

【００１７】実施例１〜８（表１）および比較例１〜６
（表２） プロピレン樹脂（メルトフローレート０．５）７０部
に、フェノール系、リン系酸化防止剤および金属石鹸を
含む添加剤０．５部とタルクを表１に記載の温度で前処
理した後、メラミン０．１部および表１に示す処理剤を
加えて攪拌機で２分間混合した処理タルクとを加えて攪
拌混合し、２００℃のテストロールによるミルテストを
行い、テストロールに投入してから反対側のロールに付
着したタルクの消失する時間（秒）を測定することによ
りタルクの分散性を評価した。タルクの消失時間の短い
方が、分散性が良好であることを示している。次いで、
取り出したシートに対して２５０℃のオーブン中で熱安
定性試験を行い、肉眼観察による変色なしを１とし、濃
褐色を１０とする１０段階の評価を行った。上記の試験
結果を表１に示したが、これらの結果から明らかなよう
に、熱処理したタルクにメラミンとステアリン酸を加え
て分散させたものはポリプロピレン中の分散性が良く、
しかも熱変色が少なく熱安定性は良好であった。

【００１８】実施例９〜１７（表３） プロピレン樹脂（メルトフローレート０．５）７０部
に、フェノール系、リン系酸化防止剤および金属石鹸を
含む添加剤０．５部と、１３０℃、３０分熱処理したタ
ルク３０部にメラミン０．１部と表３に示す処理剤各部
を加えて攪拌機で２分間混合処理した処理タルクとを加
えて混合攪拌した。試験条件は前記実施例１〜８に準じ
て行った。表３に示す結果から明らかなように、配合量
の増加に伴って分散性および熱変色性が向上する。

【００１９】実施例１８〜２０および比較例７（表４） ポリプロピレンブロックコポリマー（メルトフローレー
ト０．５）７０部に、フェノール系、リン系酸化防止剤
および金属石鹸を含む添加剤０．５部を加え、予め高速
攪拌機により最高１４０℃でタルクおよび表４に記載し
た配合剤を混合攪拌した処理タルクを加えて作製した配
合物を、６５ｍｍベント付異方向二軸押出機にて幅５２
０ｍｍ、リップクリアランス０．５ｍｍのコートハンガ
ーダイにより表４の条件でシートを成形した。比較例７
は、ポリプロピレンブロックコポリマー、上記添加剤お
よびメラミンとタルクを加えて、高速攪拌機にて同一条
件にて混合攪拌したものである。表４から明らかなよう
に、本実施例のポリプロピレン組成物は、従来の方法で
作製した組成物と比較して「目やに」の発生がなく、加
工性、変色性が優れていることを示している。

【００２０】

【発明の効果】本発明の熱安定性ポリプロピレン組成物
は、ポリプロピレンに対する充填剤として、タルクを熱
処理した後、ステアリン酸誘導体とメラミンとを添加混
合して攪拌処理したタルク充填材を用いているため、押
出成形を行う際に「目ヤニ」と俗称する劣化ポリプロピ
レンとタルクの組成物が押出機のリップに析出すること
がなくなり、析出物がシートに付着してシートの外観を
著しく損なう不良品の発生を防止することができる。ま
た、熱による変色性が改善され、熱安定性が向上すると
共に成形品の製造工程における加工性も優れているな
ど、多大な利点を有する。

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 23/00 - 23/36 C08K 3/00 - 13/08 C09C 1/00 - 3/12 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリプロピレンに、充填剤として、タル
   クにステアリン酸誘導体とメラミンとで処理した処理タ
   ルクを含む熱安定性ポリプロピレン組成物。
2. 【請求項２】 タルクが２０℃〜１７０℃で熱処理され
   たタルクである請求項１に記載の熱安定性ポリプロピレ
   ン組成物。
3. 【請求項３】 タルクが１１０℃〜１５０℃で熱処理さ
   れたタルクである請求項１に記載の熱安定性ポリプロピ
   レン組成物。
4. 【請求項４】 ステアリン酸誘導体が、ステアリン酸、
   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より選択された少なくとも１種から
   なる請求項２記載の熱安定性ポリプロピレン組成物。
5. 【請求項５】 タルクに添加するステアリン酸誘導体と
   メラミンとの添加量がタルクに対してそれぞれ０．００
   ５〜１０重量％である請求項２または請求項３に記載の
   熱安定性ポリプロピレン組成物。
6. 【請求項６】 ステアリン酸誘導体が、ステアリン酸、
   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より選択された少なくとも１種から
   なる請求項５記載の熱安定性ポリプロピレン組成物。