JP3921410B2 - 粒子状結晶核剤組成物及びこれを含有してなる結晶性高分子組成物 - Google Patents

粒子状結晶核剤組成物及びこれを含有してなる結晶性高分子組成物 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結晶性高分子化合物に添加使用される粒子状結晶核剤組成物及び該粒子状結晶核剤組成物を含有してなる結晶性高分子組成物に関する。より詳しくは、特定の粒子内成分組成と特定の粒度分布を有する粒子状結晶核剤組成物及び該結晶核剤組成物を含有してなる結晶性高分子組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1等のポリオレフィン系高分子、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系高分子、ポリアミド系高分子等の結晶性高分子は、加熱成形後の結晶化速度が遅いため、加工時の成形サイクルが長い等の問題がある。その上、成形後にも結晶化が進行するので、成形物が変形してしまうことがあった。又これらの結晶性高分子化合物材料は、大きな結晶が生成するために、強度が不充分であり、透明性が劣る欠点があった。
【0003】
これらの欠点は、結晶性高分子化合物の結晶性に由来するものであり、微細な結晶を急速に生成させることによって解消できることが知られている。現在、微細な結晶を急速に生成させるために、結晶化温度を上げるほか、結晶核剤、結晶化促進剤等を添加するなどの方法が用いられている。
【0004】
上記の結晶核剤或いは結晶化促進剤として、例えば、ナトリウムベンゾエート、4−第三ブチル安息香酸アルミニウム塩、アジピン酸ナトリウム等のカルボン酸金属塩、ナトリウムビス(4−第三ブチルフェニル)ホスフェート、ナトリウム−2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)ホスフェート等のリン酸エステル金属塩、ジベンジリデンソルビトール、ビス(メチルベンジリデン)ソルビトール、ビス(ジメチルベンジリデン)ソルビトールなどの多価アルコール誘導体等の化合物が用いられている。例えば、特開昭58−1736号公報、特開昭59−184252号公報、特開平6−340786号公報、特開平7−11075号公報、特開平7−48473号公報、特開平8−3364号公報、特開平9−118776号公報、特開平10−25295号公報、WO99/18108号公報等で報告されている。また、特許3046428号公報、特許3058487号公報、特開平5−43746号公報、特開平8−134260号公報、特開平8−120116号公報等にリン酸エステル金属塩からなる結晶核剤化合物と脂肪族有機酸金属塩の併用が報告されている。
しかしながら、上記の報告の結晶核剤は、結晶性高分子との相溶性及び/又は分散性が充分とは云えず、期待されるレベルの添加効果を発揮する結晶核剤の出現が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、充分な添加効果を奏する結晶核剤組成物、及び該結晶核剤組成物と結晶性高分子を含有してなる強度及び透明性が改善された結晶性高分子組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、検討を重ねた結果、脂肪族有機酸金属塩と結晶核剤化合物からなる特定の粒子状結晶核剤組成物が上記問題を解決しうることを見出し、本発明に到達した。
【0007】
すなわち本発明、各粒子が少なくとも1種類の脂肪族有機酸金属塩と少なくとも1種類の結晶核剤化合物が互いに付着してなる粒子であって、該粒子の平均粒子径がD50(質量平均、すなわち質量基準で積算値50%に対応する粒径)1.0〜100μm、粒度分布がD90(質量平均、すなわち質量基準で積算値90%に対応する粒径)400μm以下であり、前記脂肪族有機酸金属塩の組成比前記結晶核剤化合物の質量1に対して0.01〜2.0であることを特徴とする粒子状結晶核剤組成物、及び該粒子状結晶核剤組成物と結晶性高分子とからなる結晶性高分子組成物である。
本発明の粒子状結晶核剤組成物は、前記脂肪族有機酸金属塩が下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物であること、及び/又は前記結晶核剤化合物が下記一般式(I)又は(II)で表される化合物であることが好ましい。
中、Rは炭素数1〜30の脂肪族有機酸から導入される基を表し、Mはリチウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、珪素、カリウム、カルシウム、マンガン、鉄、チタニウム、亜鉛、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウム又はバリウムを表し、M’はチタニウム又はジルコニウムを表し、M”はアルミニウム又は鉄を表し、mは該当する金属の価数を表し、nは1又は2を表す
式中、R1及びR2は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R3は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、M1はアルカリ金属原子を表し、nは1又は2を表す。
更に、本発明の結晶性高分子組成物は、前記結晶性高分子がポリオレフィン系高分子であることが好ましい
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の粒子状結晶核剤組成物は粒子からなり、該各粒子は少なくとも1種類の脂肪族有機酸金属塩と少なくとも1種類の結晶核剤化合物から構成されている。
粒子状結晶核剤組成物を構成する脂肪族有機酸金属塩とは、脂肪族有機酸のカルボン酸残基と金属との結合を有する化合物を指し、金属原子に対して結合し得る有機酸残基が全て結合していなくともよく、金属原子に異なる有機酸残基が結合しているものでもよく、分子構造中に結晶水を含有しているものでもよい。該脂肪族有機酸金属塩としては、下記一般式(1)〜(3)で表されるものが、結晶性高分子化合物の物性等に及ぼす影響が極めて小さく、入手しやすいので好ましい。
【0009】
【化5】
(式中、Rは、炭素数1〜30の分岐していてもよい脂肪族有機酸から導入される基を表し、Mは、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、珪素、カリウム、カルシウム、マンガン、鉄、チタニウム、亜鉛、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウム又はバリウムを表し、M’は、チタニウム又はジルコニウムを表し、M”はアルミニウム又は鉄を表し、mは該当する金属の価数を表し、nは1又は2を表す。)
【0010】
上記一般式(1)〜(3)において、Rを誘導する炭素数1〜30の脂肪族有機酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、2−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ネオデカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、トウハク酸、リンデル酸、ツズ酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、リノール酸、リノエライジン酸、γ−リノレン酸、リノレン酸、リシノール酸、12−ヒドロキシステアリン酸、ナフテン酸、アビエチン酸等が挙げられる。
【0011】
また、本発明に係る脂肪族有機酸金属塩は、50℃で固体であるものが、結晶核剤化合物との粒子を形成しやすく、得られる結晶核剤組成物の粒子がブロッキングしにくいので更に好ましい。本発明に係る脂肪族有機酸金属塩の具体例としては、例えば、以下に示す化合物が挙げられる。
【0012】
【化6】
【0013】
【化7】
【0014】
【化8】
【0015】
本発明に係る結晶核剤化合物としては、例えば、リチウムベンゾエート、ナトリウムベンゾエート、アルミニウムベンゾエート、4−第三ブチル安息香酸アルミニウム塩、アジピン酸ナトリウム等のカルボン酸金属塩;ナトリウムビス(4−第三ブチルフェニル)ホスフェート、前記一般式(I)又は(II)で表される化合物等の酸性リン酸エステル金属塩;ジベンジリデンソルビトール、ビス(メチルベンジリデン)ソルビトール、ビス(ジメチルベンジリデン)ソルビトールなどの多価アルコール誘導体等が挙げられる。
【0016】
上記の結晶核剤化合物については、多価アルコール誘導体が主に透明性を改善すること、カルボン酸金属塩が主に強度を改善すること、酸性リン酸エステル金属塩が透明性と強度の両方を改善することが知られている。
【0017】
酸性リン酸エステル金属塩の中でも前記一般式(I)又は(II)で表されるものは、透明性と強度の両方において優れた添加効果を奏するものであり、本発明の結晶核剤化合物として好ましいものである。
【0018】
前記一般式(I)で表される化合物において、R1及びR2で表される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第二ブチル、第三ブチルが挙げられ、R3で表される炭素数1〜4で表されるアルキル基としては、R1と同様のものが挙げられ、M1で表されるアルカリ金属原子としては、リチウム、ナトリウム、カリウムが挙げられる。一般式(I)で表される化合物の具体例としては、例えば、下記に挙げる化合物が挙げられる。
【0019】
【化9】
【0020】
また、前記の一般式(II)で表される化合物の具体例としては、例えば、下記に挙げる化合物が挙げられる。
【0021】
【化10】
【0022】
本発明の粒子状結晶核剤組成物とは、個々の粒子単位において、結晶核剤化合物と前記の脂肪族有機酸金属塩とから構成されているものである。その粒子の形状は特に限定されず、粒子の平均粒子径がD50(質量平均)1.0〜100μm、粒度分布がD90(質量平均)400μm以下であり、組成割合としては、脂肪族有機酸金属塩が結晶核剤化合物の質量1に対して0.01〜2.0であることが特徴である。
なお、本発明の粒子状結晶核剤組成物の粒子には、本発明の効果を阻害しない範囲で各単独の成分からなる粒子が含まれていても構わない。また、上記組成割合は、各原料成分の使用割合によって決まる。
【0023】
上記の粒子径は、通常の高分子用添加剤として添加・配合作業性、操作性において使用に適する範囲であり、粒度分布については、上記の値から外れる不均一なものになると本発明の粒子状結晶核剤組成物の高分子に対する相溶性及び/又は分散性の改善効果が損なわれる。
また、上記の組成割合を外れたものは、結晶核剤化合物と脂肪族有機酸金属塩を各々別々に添加使用したものに対して、強度及び透明性に対して、明確な添加効果の向上が確認できない。尚、前記のような粒子の性状、即ち平均粒子径、粒度分布は、例えば粉砕機等により所望の平均粒径、粒度分布になるまでの時間、原料を共粉砕処理することにより得ることができ、必要に応じて、フィルターや篩等を使用してもよい。
【0024】
上記の平均粒径については、D50(質量平均)が、1.0〜80μmが好ましく、1.0〜50μmがより好ましく、粒度分布については、D90(質量平均)が300μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましい。また、脂肪族有機酸金属塩の組成割合は、結晶核剤化合物の質量1に対して0.05〜2が好ましく、0.1〜1.5がより好ましい。
【0025】
本発明結晶核剤組成物は、少なくとも1種類の脂肪族有機酸金属塩と少なくとも1種類の結晶核剤化合物を互いに付着させることにより製造する。該製造方法としては、脂肪族有機酸金属塩を熱により融解させた液体、又は水や有機溶剤中に溶解及び/又は分散させた液体を用いて結晶核剤化合物の粒子表面に付着させる湿式法結晶核剤化合物と脂肪族有機酸金属塩を固体の状態で付着させる乾式法、及び脂肪族有機酸金属塩を気化させ、結晶核剤化合物表面に付着又は堆積させる蒸着法が挙げられる。湿式法としては、晶析法、含浸法、スプレーコート法、ミキサー、コロイドミル、プレミアコロイドミル、シャロッテコロイドミル等を用いたミキシング法が挙げられ、乾式法としては、乳鉢、ボールミル、振動ボールミル、ローラーミル、ロッドミル、チューブミル、コニカルミル、ハイスイングボールミル、ピン型ミル、ハンマーミル、ナイフハンマーミル、アトリションミル、ジェットミル、カウンタージェットミル、スパイラルジェットミル、ジェットマイザー、マイクロナイザー、ナノマイザー、マジャックミル、マイクロアトマイザー、ミクロンミル、ロータリーカッター、衝撃粉砕型ミル、圧縮せん断型ミル等を用いた共粉砕法、トポケミカル反応やメカノケミカル反応を利用した物理的な表面改質方法が挙げられる。
【0026】
上記の製造方法は、使用する結晶核剤化合物と脂肪族有機酸金属塩の組み合わせによって、コストの低い方法を選択すればよい。例えば、本発明の好ましい形態である前記一般式(I)又は(II)の化合物を用いた場合は、脂肪族有機酸金属塩と共粉砕することにより上記本発明で規定する粒子状結晶核剤組成物を容易に得ることができる。
【0027】
次に、本発明の結晶性高分子組成物について説明する。
本発明の結晶性高分子組成物は、前記の粒子状結晶核剤組成物と結晶性高分子とからなる樹脂組成物である。結晶性高分子組成物を成形することにより、透明性及び/又は強度等が改善された成形品を得ることができる。該結晶性高分子組成物には、必要に応じて他の添加剤成分が含有されていてもよい。
【0028】
本発明の結晶性高分子組成物を構成する粒子状結晶核剤組成物については、前に説明した通りである。
結晶性高分子としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、ヘミアイソタクチックポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリ3−メチル−1−ブテン、ポリ3−メチル−1−ペンテン、ポリ4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン重合体、エチレン/プロピレンブロック又はランダム共重合体等のα−オレフィン共重合体などのポリオレフィン系高分子;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート等の熱可塑性直鎖ポリエステル系高分子;ポリフェニレンスルフィド、ポリカプロラクトン、ポリヘキサメチレンアジパミド等の直鎖ポリアミド系高分子;シンジオタクチックポリスチレン等の結晶性のポリスチレン系高分子が挙げられる。
【0029】
前記の結晶性高分子の中では、本発明の粒子状結晶核剤組成物の使用効果が顕著であるポリオレフィン系高分子が好適であり、ポリプロピレン、エチレン/プロピレンブロック又はランダム共重合体、エチレン以外のα−オレフィン/プロピレンブロック又はランダム共重合体及びこれらのプロピレン系重合体と他のα−オレフィン重合体との混合物等のポリプロピレン系樹脂が特に好適である。
【0030】
本発明の結晶性高分子組成物において、結晶核剤化合物の含有量は特に限定されるものではない。結晶核剤化合物の使用量は、脂肪族有機酸金属塩を除いた質量で、結晶性高分子100質量部に対して0.005質量部より少ないと充分な添加効果を発揮しない場合があり、10質量部を超えると添加効果の向上が得られずにコストが高くなるばかりではなく、得られる高分子製品の物性に影響を及ぼす場合があるので0.005〜10質量部が好ましく、0.01〜2.5質量部がより好ましい。
【0031】
また、結晶性高分子組成物に必要に応じて用いられる他の添加剤
成分としては、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)、紫外線吸収剤、フェノール系、硫黄系、リン系の抗酸化剤、有機酸のアルカリ金属塩等の周知一般に用いられている添加剤を使用することができる。
【0032】
上記のHALSとしては、以下の一般式(III)で表される化合物、塩化シアヌル縮合型、高分子量型等が挙げられる。
【0033】
【化11】
(式中、mは、1〜6の整数を表し、Aは、水素原子、炭素数1〜18のm価の炭化水素基、m価のアシル基またはm価のカルバモイル基を表し、Bは、酸素原子、−NH−又は炭素数1〜8のアルキル基Reを有する−NRe−を表し、Yは、水素原子、オキシラジカル(・O)、炭素数1〜18のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、ヒドロキシル基を表し、Zは、メチン、又は炭素数1〜8のアルキル基Rfを有する以下の基(IV)を表す。)
【0034】
【化12】
【0035】
上記一般式(III)において、Aで表されるm価の炭素数1〜18の炭化水素基としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、第二ブタン、第三ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、第三ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、第三ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、第三オクタン、2−エチルヘキサン、ノナン、イソノナン、デカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカンから誘導される基(アルキル基、アルカンジないしヘキサイル基)が挙げられる。
【0036】
上記Aにおけるm価のアシル基とは、カルボン酸、m価カルボン酸及びカルボキシル基がm個残存しているn価カルボン酸の(n−m)アルキルエステル(これらをアシル誘導体化合物という)から誘導される基のことである。
該アシル誘導体化合物としては、酢酸、安息香酸、4−トリフルオロメチル安息香酸、サリチル酸、アクリル酸、メタクリル酸、シュウ酸、マロン酸、スクシン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、2−メチルコハク酸、2−メチルアジピン酸、3−メチルアジピン酸、3−メチルペンタン二酸、2−メチルオクタン二酸、3,8−ジメチルデカン二酸、3,7−ジメチルデカン二酸、水添ダイマー酸、ダイマー酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、トリメリト酸、トリメシン酸、プロパン−1,2,3−トリカルボン酸、プロパン−1,2,3−トリカルボン酸モノ又はジアルキルエステル、ペンタン−1,3,5−トリカルボン酸、ペンタン−1,3,5−トリカルボン酸モノ又はジアルキルエステル、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸モノないしトリアルキルエステル、ペンタン−1,2,3,4,5−ペンタカルボン酸、ペンタン−1,2,3,4,5−ペンタカルボン酸モノないしテトラアルキルエステル、ヘキサン−1,2,3,4,5,6−ヘキサカルボン酸、ヘキサン−1,2,3,4,5,6−ヘキサカルボン酸モノないしペンタアルキルエステル等が挙げられる。
【0037】
上記Aにおけるm価のカルバモイル基は、イソシアネート化合物から誘導されるモノアルキルカルバモイル基またはジアルキルカルバモイル基のことである。モノアルキルカルバモイル基を誘導するイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、トランス−1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4(2,2,4)−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リシンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、1−メチルベンゾール−2,4,6−トリイソシアネート、ジメチルトリフェニルメタンテトライソシアネート等が挙げられる。ジアルキルカルバモイル基としては、ジエチルカルバモイル基、ジブチルカルバモイル基、ジヘキシルカルバモイル基、ジオクチルカルバモイル基等が挙げられる。これらのAで表される基はハロゲン原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基等で置換されていてもよい。
【0038】
式(III)のB中のNに置換するReで表される炭素数1〜8のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第三アミル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、第三ヘプチル、1−エチルペンチル、n−オクチル、イソオクチル、第三オクチル、2−エチルヘキシルが挙げられる。
【0039】
式(III)のYは、水素原子、オキシラジカル(・O)、炭素数1〜18のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基又はヒドロキシル基を表す。
上記炭素数1〜18のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、第二ブチルオキシ、第三ブチルオキシ、イソブチルオキシ、アミルオキシ、イソアミルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、ノニルオキシ、イソノニルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ペンタデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、ヘプタデシルオキシ、オクタデシルオキシが挙げられ、炭素数1〜8のアルキル基としては、Reと同様の基が挙げられる。式(III)のZ中のRfで表される炭素数1〜8のアルキル基としては、Reと同様の基が挙げられる。
【0040】
上記の一般式(III)で表されるHALSの更なる具体例としては、例えば、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルステアレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルステアレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルベンゾエート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1−オクトキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジルメタクリレート、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)・ビス(トリデシル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)・ビス(トリデシル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−ブチル−2−(3,5−ジ第三−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロネート、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−[トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ]エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−[トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ]エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン等が挙げられる。
【0041】
塩化シアヌル縮合型HALSとしては、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4−ジクロロ−6−モルホリノ−s−トリアジン重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4−ジクロロ−6−第三オクチルアミノ−s−トリアジン重縮合物、1,5,8,12−テトラキス[2,4−ビス(N−ブチル−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イル]−1,5,8,12−テトラアザドデカン、1,5,8,12−テトラキス[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)−s−トリアジン−6−イル]−1,5,8,12−テトラアザドデカン、1,6,11−トリス[2,4−ビス(N−ブチル−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イルアミノ]ウンデカン、1,6,11−トリス[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)−s−トリアジン−6−イルアミノ]ウンデカン等が挙げられる。
【0042】
また、高分子量型としては、1−(2−ヒドロキシエチル)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノール/コハク酸ジエチル重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/ジブロモエタン重縮合物等が挙げられる。
【0043】
紫外線吸収剤としては、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、5,5’−メチレンビス(2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)等の2−ヒドロキシベンゾフェノン類;2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ第三ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス(4−第三オクチル−6−ベンゾトリアゾリルフェノール)、2−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−カルボキシフェニル)ベンゾトリアゾールのポリエチレングリコールエステル、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−アクリロイルオキシエチル)−5−メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−5−第三ブチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−5−第三オクチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−5−第三ブチルフェニル〕−5−クロロベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−第三アミル−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−(3−メタクリロイルオキシプロピル)フェニル〕−5−クロロベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシメチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシプロピル)フェニル〕ベンゾトリアゾール等の2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類;
【0044】
2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシロキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクトキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−C12〜13混合アルコキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ビス(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシ−3−アリルフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ヘキシロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン等の2−(2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジアリール−1,3,5−トリアジン類;
【0045】
フェニルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、2,4−ジ第三ブチルフェニル−3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、オクチル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、ドデシル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、テトラデシル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、ヘキサデシル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、オクタデシル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、ベヘニル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート等のベンゾエート類;2−エチル−2’−エトキシオキザニリド、2−エトキシ−4’−ドデシルオキザニリド等の置換オキザニリド類;エチル−α−シアノ−β,β−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート等のシアノアクリレート類;各種の金属塩又は金属キレート、特にニッケル又はクロムの塩又はキレート類等が挙げられる。
【0046】
リン系抗酸化剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,5−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(モノ、ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、ジフェニルアシッドホスファイト、2,2'−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニルオクチルホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリス(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、ジブチルアシッドホスファイト、ジラウリルアシッドホスファイト、トリラウリルトリチオホスファイト、ビス(ネオペンチルグリコール)・1,4−シクロヘキサンジメチルジホスファイト、ビス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,5−ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ第三ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、テトラ(C12−15混合アルキル)−4,4’−イソプロピリデンジフェニルホスファイト、ビス[2,2’−メチレンビス(4,6−ジアミルフェニル)]・イソプロピリデンジフェニルホスファイト、テトラトリデシル・4,4’−ブチリデンビス(2−第三ブチル−5−メチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサ(トリデシル)・1,1,3−トリス(2−メチル−5−第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン・トリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ビフェニレンジホスホナイト、トリス(2−〔(2,4,7,9−テトラキス第三ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ〕エチル)アミン、9,10−ジハイドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、2−ブチル−2−エチルプロパンジオール・2,4,6−トリ第三ブチルフェノールモノホスファイト等が挙げられる。
【0047】
フェノール系抗酸化剤としては、例えば、2,6−ジ第三ブチル−p−クレゾール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、トリデシル・3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジルチオアセテート、チオジエチレンビス[(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、4,4’−チオビス(6−第三ブチル−m−クレゾール)、2−オクチルチオ−4,6−ジ(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−s−トリアジン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−第三ブチルフェノール)、ビス[3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、4,4’−ブチリデンビス(2,6−ジ第三ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(6−第三ブチル−3−メチルフェノール)、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ第三ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−第三ブチルフェニル)ブタン、ビス[2−第三ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル)フェニル]テレフタレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−第三ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリス[(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル]イソシアヌレート、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ第三ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、2−第三ブチル−4−メチル−6−(2−アクロイルオキシ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス[2−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルヒドロシンナモイルオキシ)−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、トリエチレングリコールビス[β−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]等が挙げられる。
【0048】
硫黄系抗酸化剤としては、例えば、チオジプロピオン酸のジラウリル、ジミリスチル、ミリスチルステアリル、ジステアリルエステル等のジアルキルチオジプロピオネート類及びペンタエリスリトールテトラ(β−ドデシルメルカプトプロピオネート)等のポリオールのβ−アルキルメルカプトプロピオン酸エステル類が挙げられる。
【0049】
また、有機酸のアルカリ金属塩としては、前記の脂肪酸有機酸金属塩を誘導するものとして例示した有機酸のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩が挙げられる。
【0050】
上記の例示の添加剤は、1種類又は2種類以上混合で用いてもよく、そのそれぞれの使用量は、結晶性高分子100質量部に対して、0.001質量部未満では効果が得られない場合があり、また10質量部を超えると添加効果の向上が得られないばかりかコストが高くなるので、0.001〜10質量部が好ましい。
【0051】
本発明の結晶性高分子組成物には、必要に応じて、さらに、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等からなる帯電防止剤;ハロゲン系化合物、リン酸エステル系化合物、リン酸アミド系化合物、メラミン系化合物、ポリリン酸のメラミン塩化合物、フッ素樹脂又は金属酸化物等の難燃剤;炭化水素系、脂肪酸系、脂肪族アルコール系、脂肪族エステル系、脂肪族アマイド系又は金属石けん系の滑剤;各種重金属不活性剤;ハイドロタルサイト;有機カルボン酸;染料、顔料等の着色剤;ポリオレフィンパウダー等の加工助剤;タルク等の珪藻土類、シリカ、炭酸カルシウム等の充填剤などを使用することができる。
【0052】
また、これらの必要に応じて用いられる添加剤の添加方法としては、本発明の結晶核剤組成物と別添加する方法、予め本発明の結晶核剤組成物と混合しておき、これを結晶性高分子に添加する方法、本発明の結晶核剤組成物と、必要に応じて用いられるバインダー、ワックス、溶剤、シリカ等の造粒助剤等と共にあらかじめ所望の割合で混合、造粒してワンパック複合添加剤として用いる方法が挙げられる。
【0053】
本発明の結晶性高分子組成物の用途としては、バンパー、ダッシュボード、インスツルメントパネル等自動車用樹脂部品、冷蔵庫、洗濯機、掃除機等家電製品用樹脂部品、食器、バケツ、入浴用品等の家庭用品、玩具等の雑貨品、タンク類等の貯蔵、保存用容器等の成形品や、フィルム、繊維等が挙げられる。
【0054】
【実施例】
以下、製造実施例、実施例及び比較例をもって本発明を更に詳細に説明する。しかし、本発明は以下の実施例等によって何ら制限を受けるものではない。
尚、製造実施例、実施例及び比較例で用いた脂肪族有機酸金属塩、結晶核剤化合物の平均粒径D50:粒度分布D90は以下の通りである。
(脂肪族有機酸金属塩)
化合物No.3:(22.8μm:65.9μm)
化合物No.5:(7.95μm:30.0μm)
化合物No.7:(24.1μm:71.4μm)
化合物No.21:(20.2μm:51.9μm)
化合物No.25:(22.2μm:68.6μm)
(結晶核剤化合物)
化合物No.27:(17.8μm:35.4μm)
化合物No.28:(16.1μm:41.2μm)
ビス(ジベンジリデン)ソルビトール:(21.9μm:58.8μm)
【0055】
[製造実施例1]
1質量部の結晶核剤化合物No.27及び0.5質量部の脂肪族有機酸金属塩No.3を下記に記載A〜Kの各種粉砕方法を用いて共粉砕した。粉砕時間と温度は、A:(20分、25℃)、B、C、D、E、I、J:(6時間、30℃以下)、F、G、H:(3時間、30℃以下)、K:(1時間、40℃以下)である。
得られた粒子状結晶核剤組成物について、レーザ回折式粒度分布測定装置(島津製作所製;SALD-2100)により、水又は2−プロパノールを分散溶媒に用い、必要に応じて界面活性剤(旭電化工業社製;アデカコールEC-4500)を用いて、平均粒子径及び粒度分布を測定した。結果を表1に示す。
(粉砕方法)
A:乳鉢
B:スイングハンマーミル;ホソカワミクロン社製パルベライザ
C:ナイフハンマーミル;ホソカワミクロン社製ファーマミル
D:ピン型ミル;ホソカワミクロン社製コントラプレックス
E:ピン型ミル;槙野産業社製コロプレックス
F:衝撃型粉砕型ミル;ホソカワミクロン社製スーパーミクロンミル
G:衝撃型粉砕型ミル;ホソカワミクロン社製イノマイザ
H:衝撃型粉砕型ミル;セイシン企業社製遊星ボールミル
I:圧縮せん断型ミル;ホソカワミクロン社製メカノフュージョン
J:ボールミル;三井鉱山社製アトライタ
K:ジェットミル;ホソカワミクロン社製カウンタージェットミル
【0056】
【表1】
【0057】
[製造実施例2]
表2に記載の配合の結晶核剤化合物と脂肪族有機酸金属塩をローラミル粉砕機(HEIKO SEISAKUSYO社製;SAMPE MILL)を用いて、系内温度30℃以下で6時間共粉砕を行った。得られた粒子状結晶核剤組成物について、上記製造実施例と同様に平均粒子径及び粒度分布を測定した。結果を表2に示す。
【0058】
【表2】
【0059】
[製造実施例3]
表3に記載の配合の結晶核剤化合物1質量部と脂肪族有機酸金属塩0.5質量部をボールミル(三井鉱山社製アトライタ)を用いて系内温度30℃以下で6時間共粉砕を行い、得られた粒子状結晶核剤組成物について平均粒子径及び粒度分布を測定した。結果を表3に示す。
【0060】
【表3】
【0061】
[製造実施例4]
表4に記載の配合の結晶核剤化合物1質量部と脂肪族有機酸金属塩0.5質量部をスイングハンマーミル(ホソカワミクロン社製パルベレイザ)を用いて系内温度30℃以下で6時間共粉砕を行い、得られた粒子状結晶核剤組成物について平均粒子径及び粒度分布を測定した。結果を表4に示す。
【0062】
【表4】
【0063】
上記で製造した粒子状結晶核剤組成物No.2−2と、この原料として用いた脂肪族有機酸金属塩である化合物No.3(平均粒子径:D50;22.8μm、粒度分布:D90;65.9μm)と結晶核剤化合物である化合物No.27(平均粒子径:D50;17.8μm、粒度分布:D90;35.4μm)について電子顕微鏡(TOPCOM社製;SM-520)で形状を確認した。図1〜図3にSEM像を示す。また、この粒子の表面をEDS(NORAN INSTRUMENTS社製;VOYAGER)により組成を分析した。図3の矢印は組成分析ポイントを示すものである。組成分析の結果を表5に示す。
【0064】
【表5】
【0065】
上記のSEM像及び組成分析の結果から、共粉砕処理によって得られた粒子は、混合前の結晶核剤、有機酸金属塩のいずれとも異なっており、結晶核剤と脂肪族有機酸金属塩からなる粒子が形成されていることが確認できた。
【0066】
[実施例1〜3]
メルトフローインデックス10のエチレン/プロピレン=3/97のランダム共重合体100質量部、フェノール系抗酸化剤;テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ第三ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン0.1質量部、リン系抗酸化剤:トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト0.1質量部、ステアリン酸カルシウム0.05質量部及び表6〜8に記載の粒子状結晶核剤組成物(表中では結晶核剤成分と記す)をヘンシェルミキサーで1100rpm、5分間混合し、250℃、130rpmの条件で押出加工してペレットを製造した。これを250℃で射出成形して得た厚さ1mmの試験片について、ヘイズ値(JIS K7105)を評価した。結果を表6〜8に示す。
【0067】
[比較例1〜3]
メルトフローインデックス10のエチレン/プロピレン=3/97のランダム共重合体100質量部、フェノール系抗酸化剤;テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ第三ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン0.1質量部、リン系抗酸化剤:トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト0.1質量部、ステアリン酸カルシウム0.05質量部及び表6〜8に記載の結晶核剤成分について、上記実施例1〜3と同様に試験片を作成し、評価を行った。結果を表6〜8に示す。なお、結晶核剤成分の下段の括弧は、結晶核剤組成物のときはその組成物の質量部を示す。
【0068】
【表6】
【0069】
【表7】
【0070】
【表8】
【0071】
[実施例4]
メルトフローインデックス8のポリプロピレン100質量部、フェノール系抗酸化剤;テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ第三ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン0.1質量部、リン系抗酸化剤:トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト0.1質量部、ステアリン酸カルシウム0.05質量部及び表9に記載の粒子状結晶核剤組成物をヘンシェルミキサーで5分間混合し、250℃、25rpmの条件で押出加工してペレットを製造した。これを250℃で射出成形して得た厚さ4mmの試験片について、曲げ弾性(ASTM D−790)を評価した。結果を表9に示す。
【0072】
[比較例4]
メルトフローインデックス8のポリプロピレン100質量部、フェノール系抗酸化剤;テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ第三ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン0.1質量部、リン系抗酸化剤:トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト0.1質量部、ステアリン酸カルシウム0.05質量部及び表9に記載の結晶核剤化合物について、上記実施例4と同様に試験片を作成し、評価を行った。結果を表9に示す。
【0073】
【表9】
【0074】
【発明の効果】
本発明は、充分な添加効果を奏する粒子状結晶組成物及び該粒子状結晶核組成物を含有してなる強度及び透明性が改善された結晶性高分子組成物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】製造実施例4で用いた脂肪族有機酸金属塩化合物;化合物No.3の粒子の電子顕微鏡写真である。
【図2】製造実施例4で用いた結晶核剤化合物;化合物No.27の粒子の電子顕微鏡写真である。
【図3】製造実施例4で得られた結晶核剤組成物No.2−2の粒子の電子顕微鏡写真である。

Claims (5)

  1. 少なくとも1種類の脂肪族有機酸金属塩と少なくとも1種類の結晶核剤化合物が互いに付着してなる粒子であって、該粒子の平均粒子径がD50(質量平均)1.0〜100μm、粒度分布がD90(質量平均)400μm以下であり、前記脂肪族有機酸金属塩の組成比が前記結晶核剤化合物の質量1に対して0.01〜2.0であることを特徴とする粒子状結晶核剤組成物。
  2. 前記脂肪族有機酸金属塩が下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物である請求項1に記載された粒子状結晶核剤組成物。
    中、Rは炭素数1〜30の脂肪族有機酸から導入される基を表し、Mはリチウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、珪素、カリウム、カルシウム、マンガン、鉄、チタニウム、亜鉛、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウム又はバリウムを表し、M’はチタニウム又はジルコニウムを表し、M”はアルミニウム又は鉄を表し、mは該当する金属の価数を表し、nは1又は2を表す
  3. 前記結晶核剤化合物が下記一般式(I)又は(II)で表される化合物である、請求項1又は2に記載された粒子状結晶核剤組成物。
    中、R1及びR2は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R3は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、M1はアルカリ金属原子を表し、nは1又は2を表す
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載された粒子状結晶核剤組成物と結晶性高分子とからなることを特徴とする結晶性高分子組成物。
  5. 前記結晶性高分子がポリオレフィン系高分子である請求項4に記載された結晶性高分子組成物。
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