JP6694139B2 - ポリオレフィン系樹脂用結晶核剤 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の流動性の改良に関するものであり、詳しくは、該流動性の改良方法、その方法を含む流動性の改良されたポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の製造方法及び該方法により得られた流動性の改良されたポリオレフィン系樹脂用結晶核剤、更にその結晶核剤を含んでなるポリオレフィン系樹脂組成物及びその成形体に関する。
ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂は、安価でバランスの良い性能を有し、汎用のプラスチックとして様々な用途で使用されている。また、一般にポリオレフィン系樹脂は結晶性の樹脂であり、生産効率の向上を目的に、また機械的特性や熱的特性、光学的特性を向上する目的で結晶核剤を加えて用いられることが多い。特に、光学的特性である透明性の改善には結晶核剤の配合が不可欠である。
前記結晶核剤には、タルク等の無機系の結晶核剤とジアセタール系化合物、カルボン酸やリン酸エステルの金属塩等の有機系の結晶核剤があり、更に有機系の結晶核剤には溶解タイプと非溶解タイプの結晶核剤がある。透明性等の光学的特性の改善には前記ジアセタール系化合物に代表される溶解タイプの有機系の結晶核剤が特に有効であり、多く用いられている。
近年、汎用プラスチックにおいては、より一層の生産性の向上が進められており、その一環として原料のフィード性、即ちその流動性の改善も進められている。その様ななかで、上記結晶核剤、なかでもジアセタール系の結晶核剤の流動性が悪いことが生産性向上の大きなネックとなっている。
そのため、これまでにもジアセタール系化合物をはじめとした結晶核剤の流動性の改良に関して様々な検討がなされてきた。例えば、粒状化することにより流動性を改良する方法や(特許文献1〜3)、粒状化せず、流動性改良剤を加えることにより流動性を改良する方法などが提案されている(特許4〜8)。
一つ目の粒状化する方法の場合、流動性は改良されるが、ポリオレフィン系樹脂中での分散性や溶解性が悪くなる傾向があり、その結果、核剤本来の透明性等の性能の低下だけでなく、白点等の外観上の問題も生じる懸念があった。そのために粒状化する方法として、バインダー等の添加剤を加える方法が一般的であり、広く使われている。しかし、用途によっては、配合されたバインダー等の添加剤の性能面への影響が問題となるケースがあった。
二つ目の粒状化せずに流動性改良剤を加える方法も、流動性の改良には有効であり、更に粒状化する方法の様な分散性等の問題が生じる懸念も少なく、これまで様々な用途で用いられてきた。しかし、上述のバインダーを加えた場合と同様に、用途によっては加えた添加剤である流動性改良剤の性能面への影響が問題になるケースがあった。
さらに、最近の傾向として、全般的に環境問題等を配慮して、また配合処方の融通性を確保するため、結晶核剤以外の不要な添加剤はできるだけ配合しない方向に進んでおり、上記流動性改良に関してもバインダーや流動性改良剤などの添加剤を配合しない方法が望まれている。なかでも、医療用途ではその傾向が特に顕著であり、異種成分である添加剤を使用しない流動性改良方法の開発が強く望まれている。これまでにも、酸化防止剤と制酸剤と滑剤のみを加えることにより、望まない異種成分を含まないで粒状化する方法なども提案されている(特許文献9)が、完全に添加剤が排除されたものではなく、配合処方の融通性等の観点からは必ずしも満足するものではなかった。
一般に、流動性の改良方法としては、大きく次の2つの方法が知られており、上述の通り、(2)の方法の方が容易であり、これまで多く用いられてきたが、最近の傾向として、(1)の方法へ移行する方向が見受けられる。
(1)粒径等の粒子形状をコントロールする方法
(2)流動性の改良に有効な添加剤、即ち流動性改良剤
しかし、ジアセタール系化合物等の結晶核剤の場合、二次凝集性等の問題があり、粒径のコントロールだけでは未だ十分な流動性の改良ができていないのが現状である。更に、溶融樹脂中での分散性や溶解性がその核剤性能に大きく影響することが知られており、単純に粒径を大きくすると、核剤性能面での悪影響が懸念されため、バインダー等の添加剤を加えずに実用化することは難しいとされてきた。
WO98/33851号 特開2001−81236号公報 WO02/077094号 特表2009−507982号公報 特開2013−209662号公報 特開2015−30849号公報 特許第5920524号公報 特開2016−121303号公報 特開2002−332359号公報
本発明は、本質的に添加剤を使用することなくポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の流動性を改良する方法、その方法を含む流動性の改良されたポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の製造方法及び該方法により得られた流動性の改良されたポリオレフィン系樹脂用結晶核剤、更にその結晶核剤を含んでなるポリオレフィン系樹脂組成物及びその成形体を提供することを目的とする。
本発明者らは、上述の状況に鑑み、上記課題を解決すべく、これまでにも様々な検討を進めてきた。例えば、特開2016−121303号公報では、特定の脂肪酸金属塩との組合せにおいて、特定の粒子形状を有する微粉体とすることにより流動性が改良できることを報告した。しかし、依然として脂肪酸金属塩という添加剤を使用することによって粉体流動性を改善するという技術思想の範疇であった。そこで、本発明者らは、更に全く異種成分である添加剤を加えない方法を求めて、鋭意検討した結果、特定の方法で製造した特定の特性を有する結晶核剤が、本質的に添加剤を使用しなくても、従来問題とされていた樹脂中での分散性や溶解性を大きく損なうことなく、結晶核剤の流動性を著しく改良できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は以下に示すポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の流動性改良方法、その方法を含む流動性の改良されたポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の製造方法及び該方法により得られた流動性の改良されたポリオレフィン系樹脂用結晶核剤、更にその結晶核剤を含んでなるポリオレフィン系樹脂組成物及びその成形体を提供するものである。
[項1] ポリオレフィン系樹脂用結晶核剤であって、該結晶核剤が乾式圧縮加工された圧縮物であることを特徴とする結晶核剤。
[項2] 前記結晶核剤のゆるみかさ密度が0.1〜0.5g/cmの範囲であり、且つ、かためかさ密度が0.2〜1.0g/cmの範囲である[項1]に記載の結晶核剤。
[項3] ゆるみかさ密度が0.15〜0.45g/cmの範囲であり、且つ、かためかさ密度が0.3〜0.9g/cmの範囲である、[項2]に記載の結晶核剤。
[項4] 更に、安息角が48度以下である[項1]〜[項3]の何れかに記載の結晶核剤。
[項5] 安息角が、46度以下である[項4]に記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤。
[項6] 前記乾式圧縮加工が、ローラー圧縮法である[項5]に記載の結晶核剤。
[項7] 前記ローラー圧縮法による乾式圧縮加工におけるロール圧力が0.1〜10MPaの範囲である、[項6]に記載の結晶核剤。
[項8] ロール圧力が1〜10MPaの範囲である、[項7]に記載の結晶核剤。
[項9] 前記結晶核剤が、下記一般式(1)で示されるジアセタール系化合物である、[項1]〜[項8]の何れかに記載の結晶核剤。
[式(1)中、R及びRは、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルキル基、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルコキシ基、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルコキシカルボニル基又はハロゲン原子を示す。Rは、水素原子、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルキル基、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数2〜4のアルケニル基又は直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基を示す。m及びnは、それぞれ1〜5の整数を示す。pは0又は1を示す。2つのRは互いに結合してそれらが結合するベンゼン環と共にテトラリン環を形成していてもよい。2つのR基は互いに結合してそれらが結合するベンゼン環と共にテトラリン環を形成していてもよい。]
[項10] 前記一般式(1)において、R及びRが、同一又は異なって、メチル基又はエチル基であり、かつ、Rが水素原子であり、m及びnが1又は2の整数であり、pが1である、[項9]に記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤。
[項11] 前記一般式(1)において、R及びRがプロピル基又はプロポキシ基であり、かつ、Rがプロピル基又はプロペニル基であり、m及びnが1であり、pが1である、[項9]に記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤。
[項12] JIS K0069(1992)に準拠した条件で、ふるい上の二次凝集物を砕かずに行うふるい分け試験において、目開き1mmのJIS試験用ふるい上の残存物の全重量に対する割合が25重量%以下であることを特徴とする、[項1]〜[項11]の何れかに記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤。
[項13] 目開き1mmのJIS試験用ふるい上に残存する二次凝集物の全重量に対する割合が20重量%以下である、[項12]に記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤。
[項14] レーザー回折式粒度分布測定において、粒径15μm以上の粗粒の全重量に対する割合が50体積%以上である、[項1]〜[項13]の何れかに記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤。
[項15] 粒径15μm以上の粗粒の全重量に対する割合が60体積%以上である、[項14]に記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤。
[項16] 下記一般式(2)で示されるジアセタール系化合物からなるポリオレフィン系樹脂用結晶核剤であって、そのゆるみかさ密度が0.1〜0.5g/cmの範囲、かためかさ密度が0.2〜1.0g/cmの範囲であり、且つ、JIS K0069(1992)に準拠した条件で、ふるい上の二次凝集物を砕かずに行うふるい分け試験において、目開き1mmのJIS試験用ふるい上の残存物の全重量に対する割合が20重量%以下であり、更にレーザー回折式粒度分布測定において、粒径15μm以上の粗粒の全体積に対する割合が50体積%以上であるポリオレフィン系樹脂用結晶核剤。
[式(2)中、RとRは、同一又は異なって、CHCHCH−又はCHCHCHO−であり、Rは、−CHCHCH又は−CH−CH=CHである。]
[項17] [項1]〜[項16]の何れかに記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の製造方法であって、ローラー圧縮法による乾式圧縮加工工程を具備することを特徴とする製造方法。
[項18] 前記圧縮加工工程におけるロール圧力が、0.1〜10MPaの範囲である[項17]に記載の製造方法。
[項19] ロール圧力が、1〜10MPaの範囲である[項18]に記載の製造方法。
[項20] 更に、粉砕工程を具備する、[項17]〜[項19]の何れかに記載の製造方法。
[項21] ポリオレフィン系樹脂及び[項1]〜[項16]の何れかに記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤を含んでなるポリオレフィン系樹脂組成物。
[項22] [項21]に記載にポリオレフィン系樹脂組成物原料とするポリオレフィン系樹脂成形体。
[項23] ローラー圧縮法による乾式圧縮加工工程を具備することを特徴とするポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の流動性改良方法。
[項24] 前記圧縮加工工程におけるロール圧力が、0.1〜10MPaの範囲である[項23]に記載の方法。
[項25] ロール圧力が、1〜10MPaの範囲である[項24]に記載の方法。
本発明のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤は、非常に流動性に優れており、生産性の向上などに大きく寄与することができる。また、本発明のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤は、問題であったポリオレフィン系樹脂中での分散性や溶解性についても実用上問題のないレベルであり、核剤性能を十分に発揮することができること、ポリオレフィン系樹脂成形体の性能や外観等が所望のレベルで得ることができることから、安心して使うことができる。従って、本発明のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤は、様々な用途で幅広く使用することが可能であり、得られた成形品は優れた性能を有しており、多くの用途で有用である。特に、不要な添加剤等の混入が敬遠される医療用途などでは、添加剤を加えることなく、流動性を改良できる技術として今後の活用が大いに期待される。
<ポリオレフィン系樹脂用結晶核剤>
本発明の結晶核剤は、乾式圧縮加工された圧縮物であり、通常の製造方法により得られたポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の粉末(以下、「原料粉末」)を乾式圧縮加工することにより容易に得ることができる。
なお、本発明に係る乾式圧縮加工は、従来の圧縮造粒が造粒、即ち大きく硬い粒状物を製造することを目的とする操作であるのに対して、原料粉末を完全な粒状物にするのではなく、粉末の状態または一部フレーク状になった状態で圧縮処理のみを行う操作である。従って、本発明の結晶核剤の形状は、一部粗粒化した粉末状またはもろいフレーク状の圧縮物であり、従来の圧縮造粒で得られる上記粒状物とは全く異なる性状を示している。
上記原料粉末の形状は、本発明の効果を奏する限り、特に制約はないが、好ましくは平均粒径が15μm未満、より好ましくは10μm以下の粉末であることが、特に推奨される。この形状を満たすことにより、乾式圧縮加工された結晶核剤(本発明の結晶核剤)のポリオレフィン系樹脂への分散性や溶解性に良影響を及ぼす傾向が認められる。
また、本発明の結晶核剤(乾式圧縮加工された圧縮物)は、ゆるめかさ密度が0.1〜0.5g/cm、好ましくは0.15〜0.45g/cmの範囲であり、且つ、かためかさ密度が0.2〜1.0g/cm、好ましくは0.3〜0.9g/cmの範囲であることを特徴としている。一般に、かさ密度は高いほど流動性に優れる傾向にあり、本発明でも従来の製品に比べてかさ密度が大きく増加しており、そのことが流動性の改良に効果をもたらしているものと推測される。
さらに、本発明の結晶核剤(乾式圧縮加工された圧縮物)は、本発明の目的である流動性の改良の観点より、その安息角が好ましくは48度以下、より好ましくは46度以下であることが推奨される。安息角が48度を超えると十分な流動性が得られ難くなる傾向にある。
上記乾式圧縮加工の方法としては、タブレット法やローラー圧縮法などが挙げられるが、より精密に圧縮状態をコントロールできるローラー圧縮法が推奨される。また、そのローラー圧縮に用いる装置は、通常使われている装置を使うことができ、具体的には、ホソカワミクロン(株)のコンパクタやフロイント産業(株)のローラーコンパクターなどが例示される。
より具体的には、例えば、ローラー圧縮法では、原料粉末の供給量、ロール間距離、ロール速度、ロール圧力などを調整して、原料粉末を乾式圧縮加工することができる。なかでも、ロール圧力が重要であり、好ましくは0.1〜10MPaの範囲、より好ましくは1〜10MPaの範囲、特に好ましくは3〜10MPaの範囲で調整することが推奨される。ロール圧力が0.1MPa未満の場合、流動性改良が不十分である可能性があり、10MPaを超えると分散性が低下する懸念がある。
本発明の結晶核剤の形状は、本発明の効果を奏する限り、特に限定されず、粉末状でもフレーク状(薄片状)でも構わない。
本発明の結晶核剤がフレーク状の場合、更に粉砕や解砕を行って、粉末状にして使用することもできる。その形状のままでも流動性は向上するが、ポリオレフィン系樹脂への分散性や溶解性の重視する場合は粉砕や解砕を行って使用することがより好ましい。
さらに、本発明のフレーク状の結晶核剤を粉砕や解砕して使用する場合、一定の割合で粗粒を含んでなる複合した形状であることが流動性の面でより好ましい。例えば、レーザー回折式粒度分布測定において、粒径15μm以上の粗粒の割合が全体積に対して50体積%以上、好ましくは60体積%以上である態様などが特に推奨される。粗粒を50体積%以上の割合で含むことにより微細な粒子も含めた全体の流動性がよくなっているものと推測される。
上記粉砕や解砕は、通常使われている粉砕機や解砕機、例えば、ハンマーミル、ピンミル、ジェットミル、パルベライザー、カッターミル、プレーナークラッシャー、フレーククラッシャーなどを用いて、行うことができる。また、必要に応じて、粉砕や解砕後、汎用の分級機、例えば、振動ふるい機や攪拌円筒ふるい機等のスクリーン分級機、強制遠心分離や重力慣性分離等の風力分級機などを用いて、分級してもよい。
なお、上記レーザー回折式粒度分布測定は、汎用の装置を用いて、汎用の方法・条件により測定可能であり、例えば、レーザー回折式粒度分布計(マルバーンインスツルメンツ社製、「マスターサイザー3000」)を用いて、湿式測定セル中で十分に撹拌混合することで、分散剤として界面活性剤を加えた水溶液中に試料を分散させ、続いて、得られた混合物を装置内で更に撹拌、循環させながら、超音波を当てて装置内にて十分に均一に分散させた後、超音波を当てながら試料の粒度分布を測定することができる。
また、本発明の結晶核剤は、二次凝集性が非常に小さいという特徴を有している。この特徴は、本発明に係る乾式圧縮加工による効果と考えられる。本発明では、ふるい分け試験において試験中に発生した所定の大きさ以上の二次凝集物の量より、二次凝集性を判定した。具体的には、JIS K0069(1992)の6.1に準拠した条件で、ふるい分け試験を行い、目開き1mmのJIS試験用ふるい上の残存物の全重量に対する割合を求めた。上記ふるい分け試験は、ふるい分け試験中に発生した二次凝集物の量を以て二次凝集性を判定するため、ブラシやはけを用いず、ふるい上の二次凝集物を砕かない条件で、ふるい分け時間を1分間に固定して手動ふるい分けを行った。なお、二次凝集性の評価方法の有効性は、原料粉末の同じサンプルを用いて、二次凝集物が残らない条件で手動ふるい分けを行い、目開き1mm以上のふるい上の残存物の量が前記の二次凝集物の量よりも明らかに小さい値であって有意差が認められ、かつ概ね再現性があったことから、確認されている。従って、そのふるい上の残存物が多いほど、二次凝集性が大きいと言える。さらに、上記ふるい分け試験の測定結果から求められる割合は、好ましくは25重量%以下、より好ましくは20重量%以下であるとき、全体に実用上問題ない程度の流動性を示すと言える。
本発明のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の種類は、本発明の効果を奏する限り、特に限定されるものではないが、例えば、ジアセタール系化合物、カルボン酸塩系化合物、リン酸エステル塩系化合物、アミド系化合物、ロジン系化合物などが例示される。なかでも、上記ジアセタール系化合物において、本発明の効果が最も顕著である。
上記ジアセタール系化合物としては、具体的には、下記一般式(1)で示されるジアセタール系化合物が例示される。
[式(1)中、R及びRは、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルキル基、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルコキシ基、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルコキシカルボニル基又はハロゲン原子を示す。Rは、水素原子、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルキル基、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数2〜4のアルケニル基又は直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基を示す。m及びnは、それぞれ1〜5の整数を示す。pは0又は1を示す。2つのRは互いに結合してそれらが結合するベンゼン環と共にテトラリン環を形成していてもよい。2つのR基は互いに結合してそれらが結合するベンゼン環と共にテトラリン環を形成していてもよい。]
上記ジアセタール系化合物の中でも、更に好ましい化合物としては、例えば、上記一般式(1)中のR及びRが、同一又は異なって、メチル基又はエチル基であり、かつ、Rが水素原子であり、m及びnが1又は2の整数であり、pが1である化合物などが挙げられる。
また、次の様な化合物も更に好ましい化合物として例示することができる;上記一般式(1)において、R及びRがプロピル基又はプロポキシ基であり、かつ、Rがプロピル基又はプロペニル基であり、m及びnが1であり、pが1である化合物。
上記ジアセタール系化合物の具体的な態様としては、次の様な化合物が例示される。1,3:2,4−ジ−O−ベンジリデン−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(メチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−メチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−メチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(エチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−エチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−エチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−イソプロピルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−イソプロピルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−イソプロピルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−n−プロピルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−n−プロピルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−n−ブチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−n−ブチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−ブチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−tert−ブチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−tert−ブチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−tert−ブチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,5’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジエチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジエチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,5’−ジエチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジエチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジエチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジエチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’,5’−トリメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’,5’−トリメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’,5’−トリエチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’,5’−トリエチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−メトキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−メトキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メトキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−エトキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−エトキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エトキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−イソプロポキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−イソプロポキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−イソプロポキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−n−プロポキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−n−プロポキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロポキシベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−メトキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−メトキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メトキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−エトキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−エトキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エトキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−イソプロポキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−イソプロポキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−イソプロポキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−n−プロポキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−n−プロポキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロポキシカルボニルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−フルオロベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−フルオロベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−フルオロベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−クロロベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−クロロベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−クロロベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(o−ブロモベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(m−ブロモベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−ブロモベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−ベンジリデン−2,4−O−(p−メチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(p−メチルベンジリデン)−2,4−O−ベンジリデン−D−ソルビトール、1,3−O−ベンジリデン−2,4−O−(p−エチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(p−エチルベンジリデン)−2,4−O−ベンジリデン−D−ソルビトール、1,3−O−ベンジリデン−2,4−O−(p−クロロベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(p−クロロベンジリデン)−2,4−O−ベンジリデン−D−ソルビトール、1,3−O−ベンジリデン−2,4−O−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)−2,4−O−ベンジリデン−D−ソルビトール、1,3−O−ベンジリデン−2,4−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−2,4−O−ベンジリデン−D−ソルビトール、1,3−O−(p−メチルベンジリデン)−2,4−O−(p−エチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(p−エチルベンジリデン)−2,4−O−(p−メチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(p−メチルベンジリデン)−2,4−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−2,4−O−p−メチルベンジリデン−D−ソルビトール、1,3−O−(p−エチルベンジリデン)−2,4−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−2,4−O−p−エチルベンジリデン−D−ソルビトール、1,3−O−(p−メチルベンジリデン)−2,4−O−(p−クロロベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3−O−(p−クロロベンジリデン)−2,4−O−(p−メチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−ベンジリデン−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジメチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,5’−ジメチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジメチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジメチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジエチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジエチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,5’−ジエチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジエチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジエチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジエチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−メチル−4’−メトキシベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジクロロベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メトキシカルボニルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−メチル−4’−フルオロベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−ブロモ−4’−エチルベンジリデン)−1−メチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−ベンジリデン−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジメチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,5’−ジメチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジメチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジメチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジエチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジエチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,
5’−ジエチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジエチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジエチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジエチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−メチル−4’−メトキシベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジクロロベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メトキシカルボニルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−メチル−4’−フルオロベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−ブロモ−4’−エチルベンジリデン)−1−エチルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−ベンジリデン−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジメチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,5’−ジメチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジメチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジメチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジエチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジエチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,5’−ジエチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジエチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジエチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジエチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−メチル−4’−メトキシベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジクロロベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メトキシカルボニルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エトキシカルボニルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−プロポキシカルボニルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−2,4−O−(p−プロポキシベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3−O−(p−プロポキシベンジリデン)−2,4−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−メチル−4’−フルオロベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−ブロモ−4’−エチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−プロペニルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エトキシカルボニルベンジリデン)−1−プロペニルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−プロポキシカルボニルベンジリデン)−1−プロペニルソルビトール、1,3−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−2,4−O−(p−プロポキシベンジリデン)−1−プロペニルソルビトール、1,3−O−(p−プロポキシベンジリデン)−2,4−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−プロペニルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−ベンジリデン−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジメチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,5’−ジメチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジメチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジメチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,3’−ジエチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,4’−ジエチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,5’−ジエチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(2’,6’−ジエチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジエチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エトキシカルボニルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−プロポキシカルボニルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−2,4−O−(p−プロポキシベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3−O−(p−プロポキシベンジリデン)−2,4−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,5’−ジエチルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−メチル−4’−メトキシベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジクロロベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−メトキシカルボニルベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−メチル−4’−フルオロベンジリデン)−1−アリルソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’−ブロモ−4’−エチルベンジリデン)−1−アリルソルビトール等が例示される。
特に、好ましい態様としては、1,3:2,4−ビス−O−(p−メチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−エチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−プロピルソルビトールなどが例示される。
また、上記具体的な態様のジアセタール系化合物は、単独で用いてもよいが、他の性能、例えば低温加工性等の観点から、2種以上のジアセタール系化合物を併用、または予め混合した態様で用いてもよい。
上記併用または混合系で用いる場合、例えば、1,3:2,4−ジ−O−ベンジリデン−D−ソルビトールと1,3:2,4−ビス−O−(p−メチルベンジリデン)−D−ソルビトールの組合せや1,3:2,4−ビス−O−(p−エチルベンジリデン)−D−ソルビトールと1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトールの組合せ、1,3:2,4−ジベンジリデン−D−ソルビトールと1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトールの組合せ、1,3:2,4−ビス−O−(p−メチルベンジリデン)−D−ソルビトールと1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトールの組合せなどが例示される。
上記ジアセタール系化合物は、例えば、日本国特公昭48−43748号公報、特開昭53−5165号公報、特開昭57−185287号公報、特開平2−231488号公報等に記載されている製造方法などを用いて容易に製造することができる。また、現在ポリオレフィン用結晶核剤として市販されているもの、例えば、ミリケン社のミラッド3988、ミラッドNX8000、新日本理化(株)のゲルオールD、ゲルオールMD、ゲルオールDXRなどをそのまま使用してもよい。
また、上記ジアセタール系化合物以外の結晶核剤としては、例えば、安息香酸ナトリウム塩、p−tert−ブチル安息香酸アルミニウム塩、下記一般式(3)で示されるシクロヘキサンジカルボン酸金属塩、下記一般式(4)で表されるノルボルナンジカルボン酸金属塩などのカルボン酸塩系化合物、下記一般式(5)で示されるリン酸エステル塩系化合物、下記一般式(6)で示されるアミド系化合物、下記一般式(7)で示されるロジン酸又はその金属塩化合物(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウムなどのアルカリ金属塩)等のロジン系化合物などが例示される。
[式中、M及びMは、いずれもリチウムイオンを示すか、またはMとMの2つの金属イオンが単一の金属イオンにまとめられてなる二価の金属カチオン:カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、マグネシウム若しくは一塩基性アルミニウムを示す。R、R、R、R10、R11、R12、R13、R14、R15およびR16は、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜9のアルキル基(ここで、いずれか2つのビシナル(隣接炭素に結合)またはジェミナル(同一炭素に結合)アルキル基は、一緒になって6個までの炭素原子を有する炭化水素環を形成してもよい)、ヒドロキシ基、炭素数1〜9のアルコキシ基、炭素数1〜9のアルキレンオキシ基、アミノ基、炭素数1〜9のアルキルアミノ基、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素および沃素)又はフェニル基を示す。]
[式中、M及びMは、同一又は異なって、金属カチオン若しくは有機カチオンを示すか、または該2つの金属イオンがまとめられてなる単一の金属イオン(二価の金属カチオン、例えばカルシウムイオン等)を示す。R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、及びR26は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜9のアルキル基、ヒドロキシ基、炭素数1〜9のアルコキシ基、炭素数1〜9のアルキレンオキシ基、アミノ基、及び炭素数1〜9のアルキルアミノ基、ハロゲン原子、フェニル基、アルキルフェニル基又は最大9個の炭素原子を有するジェミナル若しくはまたはビシナルの炭素環を示す。好ましくは、金属カチオンはカルシウム、ストロンチウム、バリウム、マグネシウム、アルミニウム、銀、ナトリウム、リチウム、ルビジウム、カリウム等から成る群から選択される。]
[式中、R27〜R30は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜9のアルキル基を表し、R31は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、dは1又は2の整数であり、dが1のとき、Mはアルカリ金属を表し、dが2のとき、Mはアルカリ土類金属、亜鉛又はヒドロキシアルミニウムを表す。]
[式中、fは、2〜6の整数を表す。R32は、炭素数2〜18の飽和若しくは不飽和の脂肪族ポリカルボン酸残基、炭素数3〜18の脂環族ポリカルボン酸残基又は炭素数6〜18の芳香族ポリカルボン酸残基を表す。2〜6個のR33は、同一又は異なって、それぞれ、炭素数5〜30の飽和若しくは不飽和の脂肪族アミン残基、炭素数5〜30の脂環族アミン残基又は炭素数6〜30の芳香族アミン残基を表す。]
[式中、R34 、R35 およびR36 は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を示し、各同一であっても異なっていてもよい。]
<ポリオレフィン系樹脂組成物>
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物は、本発明の結晶核剤とポリオレフィン系樹脂を含んでなる組成物である。該組成物は、例えば、本発明の結晶核剤とポリオレフィン系樹脂とを、必要に応じてその他のポリオレフィン系樹脂用添加剤を加えて、室温にてドライブレンド後、所定の条件にて溶融混合することにより、容易に得ることができる。
ポリオレフィン系組成物中の本発明の結晶核剤の濃度は、本発明に係る結晶核剤としての効果を奏する限り、特に制約はないが、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.001〜10重量部、より好ましくは0.01〜5重量部であることが好ましい。
[ポリオレフィン系樹脂]
上記ポリオレフィン系樹脂としては、本発明の効果を奏する限り特に限定されることなく、従来公知のポリオレフィン系樹脂が使用可能であり、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂などが例示される。より具体的には、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、エチレン含量50重量%以上、好ましくは70重量%以上のエチレンコポリマー、プロピレンホモポリマー、プロピレン50重量%以上、好ましくは70重量%以上のプロピレンコポリマー、ブテンホモポリマー、ブテン含量50重量%以上、好ましくは70重量%以上のブテンコポリマー、メチルペンテンホモポリマー、メチルペンテン含量50重量%以上、好ましくは70重量%以上のメチルペンテンコポリマー、ポリブタジエン等が例示される。また、上記コポリマーはランダムコポリマーであってもよく、ブロックコポリマーであってもよい。更に、これらの樹脂の立体規則性がある場合は、アイソタクチックでもシンジオタクチックでもよい。上記コポリマーを構成し得るコモノマーとして、具体的にはエチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ウンデセン、ドデセン等の炭素数2〜12のα−オレフィン、1,4−エンドメチレンシクロヘキセン等のビシクロ型モノマー、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸エステル、酢酸ビニル等が例示される。
かかる重合体を製造するために適用される触媒としては、一般に使用されているチーグラー・ナッタ型触媒はもちろん、遷移金属化合物(例えば、三塩化チタン、四塩化チタン等のチタンのハロゲン化物)を塩化マグネシウム等のハロゲン化マグネシウムを主成分とする担体に担持してなる触媒と、アルキルアルミニウム化合物(トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド等)とを組み合わせてなる触媒系、メタロセン触媒等も使用できる。
本発明に係るポリオレフィン系樹脂のメルトフローレート(以下「MFR」と略記する。JIS K 7210−1999)は、その適用する成形方法により適宜選択されるが、通常0.01〜200g/10分程度、好ましくは0.05〜100g/10分程度が推奨される。
[その他の添加剤]
また、上述の通り、本発明のポリオレフィン系樹脂組成物には、その使用目的やその用途に応じて、本発明の効果を損なわない範囲でその他のポリオレフィン系樹脂用添加剤が含まれていてもよい。
上記ポリオレフィン系樹脂用添加剤としては、例えば、ポリオレフィン等衛生協議会編「ポジティブリストの添加剤要覧」(2002年1月)に記載されている各種添加剤が挙げられる。具体的には、蛍光増白剤(2,5−チオフェンジイル(5−tert−ブチル−1,3−ベンゾキサゾール)、4,4’−ビス(ベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン等)、酸化防止剤、安定剤(金属化合物、エポキシ化合物、窒素化合物、燐化合物、硫黄化合物等)、紫外線吸収剤(ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物等)、界面活性剤、滑剤(パラフィン、ワックス等の脂肪族炭化水素、炭素数8〜22の高級脂肪酸、炭素数8〜22の高級脂肪酸金属(Al、Ca)塩、炭素数8〜22の高級脂肪族アルコール、ポリグリコール、炭素数4〜22の高級脂肪酸と炭素数4〜18の脂肪族1価アルコールとのエステル、炭素数8〜22の高級脂肪酸アマイド、シリコーン油、ロジン誘導体等)、充填剤(タルク、ハイドロタルサイト、マイカ、ゼオライト、パーライト、珪藻土、炭酸カルシウム、ガラス繊維等)、発泡剤、発泡助剤、ポリマー添加剤、可塑剤(ジアルキルフタレート、ジアルキルヘキサヒドロフタレート等)、架橋剤、架橋促進剤、帯電防止剤、難燃剤、分散剤、有機無機の顔料(インディゴ化合物、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物、ウルトラマリン化合物、アルミン酸コバルト化合物等)、加工助剤、他の結晶核剤等の各種添加剤が例示される。
これらの添加剤を使用する場合、その使用量は、本発明の効果を阻害しない限り、通常使用されている範囲で使用すればよいが、例えば、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.0001〜100重量部程度、より好ましくは0.001〜50重量部程度で使用されるのが一般的である。
上記酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、亜リン酸エステル系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が例示され、具体的な酸化防止剤としては、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、テトラキス[メチレン−3−(3,5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)プロピオネート]メタン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンなどのフェノール系酸化防止剤、アルキルジスルフィド、チオジプロピオン酸エステル、ベンゾチアゾールなどの硫黄系酸化防止剤、トリスノニルフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、3,9−ビス(2,6−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカンなどの亜リン酸エステル系酸化防止剤等が例示される。中でも、フェノール系酸化防止剤であるテトラキス[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、亜リン酸エステル系の酸化防止剤であるトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、3,9−ビス(2,6−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカンなどが特に推奨される。
<ポリオレフィン系樹脂成形体>
本発明のポリオレフィン系樹脂成形体は、上記本発明のポリオレフィン系樹脂組成物を用いて、慣用されている成形方法に従って成形することにより得られる。前記成形方法としては、本発明の効果を奏する限り、特に制約はなく、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧空成形、回転成形、フィルム成形等の従来公知の成形方法のいずれも採用できる。
かくして得られたポリオレフィン系樹脂成形体は、透明性等の光学的特性や耐衝撃性等の機械的特性に優れており、成形品やシート、フィルムとして、自動車部材、電気部材、機械部品、日常雑貨など様々な用途で、非常に有用である。
以下に実施例を示し、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。尚、実施例や応用例中の化合物の略号、及び各特性の測定は以下の通りである。
[結晶核剤の性状]
(1)粒度分布の測定
レーザー回折式粒度分布計(マルバーンインスツルメンツ社製、「マスターサイザー3000」)を用いて、以下の方法により測定した。まず、湿式測定セルを用い、十分に撹拌混合することで、分散剤としてノニオン系界面活性剤を加えた水溶液中に、試料を分散させ、続いて、得られた混合物を装置内で更に撹拌、循環させながら、超音波を当てて装置内にて十分に均一に分散させた。その後、超音波を当てながら試料の粒度分布を測定した。得られた粒度分布より粒径15μm以上の割合を積算し、粒径15μm以上の粗粒の割合(体積%)を求めた。また、平均粒径は、同様に得られた粒度分布より体積基準累積50%粒径(メジアン径:d50)を求め、それを平均粒径とした。
(2)かさ密度の測定
漏斗をメスシリンダーの開口部上2cmとなるように、かつそれと軸が一致するように垂直に保持し、漏斗を通して100cmのメスシリンダーに結晶核剤を100cmゆっくりと入れた。秤を用いてメスシリンダー内の結晶核剤の重量を0.1gの桁まで測定した。得られた重量より下記式(1)を用いてゆるめかさ密度を求めた。続いて、メスシリンダーをゴムシートの上5cmの高さから垂直に落下させる操作(タッピング)を50回繰り返した。メスシリンダー内の結晶核剤の容量を0.1cmの桁まで読み取り、下記式(2)を用いてかためかさ密度を求めた。
式(1);
ゆるめかさ密度(g/cm)=メスシリンダー内の結晶核剤の重量(g)/100cm
式(2)
かためかさ密度(g/cm)=メスシリンダー内の結晶核剤の重量(g)/タッピング後の結晶核剤の容量(cm
[二次凝集性の評価]
(3)ふるい分け試験
JIS K0069(1992)6.1に準拠した条件で、ふるい分け試験を行い、目開き1mmのJIS試験用ふるい上の残存物の全重量に対する割合を測定した。上記ふるい分け試験は、ブラシやはけを用いず、ふるい上の二次凝集物を砕かない条件で行い、ふるい分け時間を1分間とし、手動ふるい分けを行った。なお、予め後述の各実施例における本発明の結晶核剤について、二次凝集物が残らない条件で測定を行い、目開き1mmのふるい上の残存物が1重量%以下であること、後述の比較例における原料粉末については0重量%であることを確認した。従って、ふるい上の残存物の量が、一定時間内に発生した二次凝集物の量の目安として有効であり、ふるい上の残存物が多いほど、二次凝集性が大きいと言える。
[流動性の評価]
(4)安息角の測定
25℃、湿度60%の条件下で、結晶核剤30gを、漏斗上縁までの距離が1cmの高さから、開口部の直径9cm、穴の直径1cmの漏斗上へ注ぎ込み、振動させずに漏斗下口から10cmの位置にある直径9cmの円形台上に落下させる。落下した円錐状の堆積物の高さを測定し、水平面と母線のなす角を計算から求め、安息角(単位:度)とした。この安息角が小さいほど粉末流動性が良いことを示す。
(5)粉体流動性試験(漏斗試験)
結晶核剤を、漏斗の上縁までの距離が5cmの高さから、開口部の直径15cm穴の直径1.5cmの漏斗上へ注ぎ込み、振動させずに漏斗下口より落下させる。結晶核剤の漏斗から排出状態より、以下の基準に従って、結晶核剤の流動性を四段階評価にて判定した。
(評価基準)
◎:結晶核剤が全て速やかに漏斗から排出され、漏斗内壁の付着物もほとんど確認されない
○:結晶核剤がわずかに漏斗から排出されずに残るが、わずかな衝撃により残った結晶核剤も全て排出される
△:結晶核剤が漏斗から排出されずに残り、わずかな衝撃だけでは漏斗上に残った結晶核剤を完全に排出することは困難である
×:結晶核剤が漏斗から排出されずに多量に残り、衝撃を与えても漏斗上に残った結晶核剤を排出することは困難である
[成形体の性状]
(6)ヘイズ値の測定
東洋精機製作所製のヘイズメータを用いて、JIS K7136(2000)に準じた方法でヘイズ値を測定した。評価試料には、1mm厚み射出成形品のポリプロピレン系樹脂成形体を使用した。得られたヘイズ値の数値が小さい程、透明性に優れていることを示す。
(7)白点評価
射出成形した50mm×50mm×1mm形状のポリオレフィン系樹脂成形体を評価試料として使用し、目視観察で成形体中の白点の数をカウントした。得られた結果は、試料5枚の平均値をとり、その試料の白点数とし、得られた評価結果より、以下の3段階で分類評価した。
◎:白点数が3個未満である。成形体の性能上、全く問題のないレベルである。
○:白点数が3〜15個の範囲である。核剤としての性能上、問題はないが、他の物性面で未分散物の影響が出る可能性がある。
×:白点数が15個を超えて存在が確認される。明らかに、結晶核剤の性能面でも十分に効果が発現されておらず、更に未分散物が様々な物性面で問題を生ずる可能性が高い。
実施例中の化合物の略号
EDBS:1,3:2,4−ビス−O−(p−エチルベンジリデン)−D−ソルビトール
DMDBS:1,3:2,4−ビス−O−(3’,4’−ジメチルベンジリデン)−D−ソルビトール
PDBN:1,3:2,4−ビス−O−(p−n−プロピルベンジリデン)−1−n−プロピルソルビトール
[実施例1]
ホソカワミクロン(株)製のロール型圧縮造粒機「コパクティングマシン HMS−25」を用いて、室温下、ロール圧力10MPa、ロール回転速度25Hzの条件下で、原料粉末としてDMDBS(新日本理化(株)製、ゲルオールDXR、平均粒径5μm)を圧縮ロール部に連続的に供給して、乾式圧縮加工を行い、粉末を含むフレーク状の本発明の結晶核剤(DMDBSの圧縮物)を得た。
また、別の態様として、ホソカワミクロン(株)社製の衝撃型スクリーン粉砕機「フェザミルFM−2F」を用いて、前記の得られた粉末を含むフレーク状の本発明の結晶核剤を解砕し、粗粒を含む粉末状の本発明の結晶核剤(DMDBSの圧縮物)も得た。
得られた粉末状の本発明の結晶核剤は、粒度分布測定の結果より、15μm以上の粗粒の割合が63体積%以上であることを確認した。
続いて、得られた粉末状の本発明の結晶核剤を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[実施例2]
ロール圧力を、7.5MPaに変えた以外は、実施例1と同様に実施して、フレーク状の本発明の結晶核剤及び粉末状の本発明の結晶核剤を得た。得られた粉末状の本発明の結晶核剤は、粒度分布測定の結果より、15μm以上の粗粒の割合が59体積%以上であることを確認した。
続いて、得られた粉末状の本発明の結晶核剤を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[実施例3]
ロール圧力を、5.0MPaに変えた以外は、実施例1と同様に実施して、フレーク状の本発明の結晶核剤及び粉末状の本発明の結晶核剤を得た。得られた粉末状の本発明の結晶核剤は、粒度分布測定の結果より、15μm以上の粗粒の割合が53体積%以上であることを確認した。
続いて、得られた粉末状の本発明の結晶核剤を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[実施例4]
ロール回転速度を、20Hzに変えた以外は、実施例1と同様に実施して、粉末状の本発明の結晶核剤を得た。得られた本発明の結晶核剤が粉末状であったため、解砕は行わず、次の流動性試験に供した。
続いて、得られた粉末状の本発明の結晶核剤を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[実施例5]
原料粉末として、EDBSを用いた以外は、実施例2と同様に実施して、フレーク状の本発明の結晶核剤及び粉末状の本発明の結晶核剤を得た。得られた粉末状の本発明の結晶核剤は、粒度分布測定の結果より、15μm以上の粗粒の割合が65体積%以上であることを確認した。
続いて、得られた粉末状の本発明の結晶核剤を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[実施例6]
原料粉末として、EDBSを用いた以外は、実施例4と同様に実施して、粉末状の本発明の結晶核剤を得た。得られた本発明の結晶核剤が粉末状であったため、解砕は行わず、次の流動性試験に供した。
続いて、得られた粉末状の本発明の結晶核剤を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[実施例7]
原料粉末として、PDBNを用いた以外は、実施例2と同様に実施して、フレーク状の本発明の結晶核剤及び粉末状の本発明の結晶核剤を得た。得られた粉末状の本発明の結晶核剤は、粒度分布測定の結果より、15μm以上の粗粒の割合が60体積%以上であることを確認した。
続いて、得られた粉末状の本発明の結晶核剤を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[比較例1]
圧縮加工前の原料DMDBS(原料粉末)を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[比較例2]
圧縮加工前の原料EDBS(原料粉末)を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[比較例3]
圧縮加工前の原料PDBN(原料粉末)を用いて、かさ密度、安息角を測定し、また粉体流動性試験(漏斗試験)及びふるい分け試験にて、粉体流動性及び二次凝集性の評価を行い、それらの結果を合わせて表1に示した。
[実施例8]
ポリオレフィン系樹脂としてポリプロピレンランダムコポリマー(MFR=7g/10分(荷重2160g、温度230℃)、(株)プライムポリマー社製、R−720)100重量部、結晶核剤として実施例1で得られた粉末状の本発明の結晶核剤(DMDBSの圧縮物)0.2重量部、及びその他添加剤としてステアリン酸カルシウム(日東化成工業(株)社製、商品名「Ca−St」)0.05重量部、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(BASFジャパン(株)製、商品名「IRGANOX1010」)0.05重量部、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト(BASFジャパン(株)製、商品名「IRGAFOS168」)0.05重量部をドライブレンドした。そのドライブレンド物を一軸押出機(田辺プラスチックス機械株式会社製VS―20)を用いてバレル温度240℃にて溶融混合後、押し出されたストランドを冷却し、ペレタイザーでカッティングして、ポリオレフィン系樹脂組成物を調製した。
続いて、得られたポリオレフィン系樹脂組成物を用いて、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製NS40−5A)にて射出成形温度(加熱温度)240℃、金型温度(冷却温度)40℃の条件下で成形して、厚みが1mmおよび厚さ2mmのポリオレフィン系樹脂成形体を得た。
上記で得られた成形体を評価試料として用いて、ヘイズ値を測定し、得られた結果を表2に示した。続いて、上記方法にて目視により成形体中の白点評価を行い、その結果を合わせて表2に示した。
[実施例9]
結晶核剤として、実施例2で得られた粉末状の本発明の結晶核剤(DMDBSの圧縮物)を用いた以外は、実施例8と同様に実施して、ポリオレフィン系樹脂組成物及びポリオレフィン系樹脂成形体を得た。得られた成形体を用いて、ヘイズ値を測定し、得られた結果を表2に示した。続いて、上記方法にて目視により成形体中の白点評価を行い、その結果を合わせて表2に示した。
[実施例10]
結晶核剤として、実施例3で得られた粉末状の本発明の結晶核剤(DMDBSの圧縮物)を用いた以外は、実施例8と同様に実施して、ポリオレフィン系樹脂組成物及びポリオレフィン系樹脂成形体を得た。得られた成形体を用いて、ヘイズ値を測定し、得られた結果を表2に示した。続いて、上記方法にて目視により成形体中の白点評価を行い、その結果を合わせて表2に示した。
[実施例11]
結晶核剤として、実施例4で得られた粉末状の本発明の結晶核剤(DMDBSの圧縮物)を用いた以外は、実施例8と同様に実施して、ポリオレフィン系樹脂組成物及びポリオレフィン系樹脂成形体を得た。得られた成形体を用いて、ヘイズ値を測定し、得られた結果を表2に示した。続いて、上記方法にて目視により成形体中の白点評価を行い、その結果を合わせて表2に示した。
[実施例12]
結晶核剤として、実施例5で得られた粉末状の本発明の結晶核剤(EDBSの圧縮物)を用いた以外は、実施例8と同様に実施して、ポリオレフィン系樹脂組成物及びポリオレフィン系樹脂成形体を得た。得られた成形体を用いて、ヘイズ値を測定し、得られた結果を表2に示した。続いて、上記方法にて目視により成形体中の白点評価を行い、その結果を合わせて表2に示した。
[実施例13]
結晶核剤として、実施例6で得られた粉末状の本発明の結晶核剤(EDBSの圧縮物)を用いた以外は、実施例8と同様に実施して、ポリオレフィン系樹脂組成物及びポリオレフィン系樹脂成形体を得た。得られた成形体を用いて、ヘイズ値を測定し、得られた結果を表2に示した。続いて、上記方法にて目視により成形体中の白点評価を行い、その結果を合わせて表2に示した。
[実施例14]
結晶核剤として、実施例7で得られた粉末状の本発明の結晶核剤(PDBNの圧縮物)を用いた以外は、実施例8と同様に実施して、ポリオレフィン系樹脂組成物及びポリオレフィン系樹脂成形体を得た。得られた成形体を用いて、ヘイズ値を測定し、得られた結果を表2に示した。続いて、上記方法にて目視により成形体中の白点評価を行い、その結果を合わせて表2に示した。
上記表1の結果より、本発明の圧縮加工された本発明の結晶核剤(実際例1〜7)は、圧縮加工されていない結晶核剤(比較例1〜3)と比較して、かさ密度が大きく上昇していることがわかる。また、ふるい分け試験の結果より、圧縮加工により、二次凝集性が著しく改良されており、安息角の結果及び粉体流動性評価の結果から、流動性が大きく改善されていることが確認できる。この結果より、本発明の結晶核剤を用いることにより、ポリオレフィン系樹脂との配合時や配合後の成形加工時における作業性が大きく改善されていることがわかる。
また、上記表2の結果より、本発明の圧縮加工された本発明の結晶核剤を用いたポリオレフィン系樹脂組成物及びその成形体が、これまで問題であった未分散物や未溶解物に起因する白点等の欠点が生じる懸念もなく、更に非常に優れた透明核剤としての性能を示していることがわかる。
本発明の結晶核剤は、圧縮加工により流動性が大きく改良されており、圧縮加工後の結晶核剤は、非常に流動性に優れた結晶核剤として、様々な用途で使用することができ、また、本発明の結晶核剤は、問題であったポリオレフィン系樹脂中での分散性や溶解性についても実用上問題のないレベルまで改善されており、成形品の性能的にも問題なく使用することができる。従って、本発明の結晶核剤は、様々な用途で生産性の向上などに大きく寄与することが可能であり、得られたポリオレフィン系樹脂成形体は、結晶核剤の未分散物や未溶解物による白点等の欠点がなく、かつ透明性等の光学的特性や耐衝撃性等の機械的特性に優れており、自動車部材、電気部材、機械部品、日用雑貨、衣装等のケース、食品等の容器など、様々な用途で使われる。特に、不要な添加剤等の混入が敬遠される医療用途などでは、添加剤を加えることなく、流動性を改良できる技術として今後の活用が大いに期待される技術である。

Claims (15)

  1. ポリオレフィン系樹脂用結晶核剤であって、
    該結晶核剤が乾式圧縮加工された圧縮物であることを特徴とする結晶核剤。
  2. 前記結晶核剤のゆるみかさ密度が0.1〜0.5g/cmの範囲であり、且つ、かためかさ密度が0.2〜1.0g/cmの範囲である請求項1に記載の結晶核剤。
  3. 更に、安息角が48度以下である請求項1又は請求項2に記載の結晶核剤。
  4. 前記乾式圧縮加工が、ローラー圧縮法である請求項1〜3の何れかに記載の結晶核剤。
  5. 前記乾式圧縮加工におけるロール圧力が0.1〜10MPaの範囲である、請求項4に記載の結晶核剤。
  6. 前記結晶核剤が、下記一般式(1)で示されるジアセタール系化合物である、請求項1〜5の何れかに記載の結晶核剤。
    [式(1)中、R及びRは、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルキル基、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルコキシ基、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルコキシカルボニル基又はハロゲン原子を示す。Rは、水素原子、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルキル基、直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数2〜4のアルケニル基又は直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基を示す。m及びnは、それぞれ1〜5の整数を示す。pは0又は1を示す。2つのRは互いに結合してそれらが結合するベンゼン環と共にテトラリン環を形成していてもよい。2つのR基は互いに結合してそれらが結合するベンゼン環と共にテトラリン環を形成していてもよい。]
  7. 前記一般式(1)において、R及びRが、同一又は異なって、メチル基又はエチル基であり、かつ、Rが水素原子であり、m及びnが1又は2の整数であり、pが1である、請求項6に記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤。
  8. 前記一般式(1)において、R及びRが、同一又は異なって、プロピル基又はプロポキシ基であり、かつ、Rがプロピル基又はプロペニル基であり、m及びnが1であり、pが1である、請求項6に記載の結晶核剤。
  9. JIS K0069(1992)に準拠した条件で、ふるい上の二次凝集物を砕かずに行うふるい分け試験において、目開き1mmのJIS試験用ふるい上の残存物の全重量に対する割合が25重量%以下である、請求項1〜8の何れかに記載の結晶核剤。
  10. レーザー回折式粒度分布測定において、粒径15μm以上の粗粒の全体積に対する割合が50体積%以上である、請求項1〜9の何れかに記載の結晶核剤。
  11. 請求項1〜10の何れかに記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の製造方法であって、
    ローラー圧縮法による乾式圧縮加工工程を具備することを特徴とする製造方法。
  12. 前記圧縮加工工程におけるロール圧力が、0.1〜10MPaの範囲である請求項11に記載の製造方法。
  13. ポリオレフィン系樹脂及び請求項1〜10の何れかに記載のポリオレフィン系樹脂用結晶核剤を含んでなるポリオレフィン系樹脂組成物。
  14. 請求項13に記載にポリオレフィン系樹脂組成物を原料とするポリオレフィン系樹脂成形体。
  15. ローラー圧縮法による乾式圧縮加工工程を具備することを特徴とするポリオレフィン系樹脂用結晶核剤の流動性改良方法。
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