JP6995763B2 - 樹脂組成物、マスターバッチペレット並びに樹脂組成物成形体及びその製造方法 - Google Patents

樹脂組成物、マスターバッチペレット並びに樹脂組成物成形体及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6995763B2
JP6995763B2 JP2018542605A JP2018542605A JP6995763B2 JP 6995763 B2 JP6995763 B2 JP 6995763B2 JP 2018542605 A JP2018542605 A JP 2018542605A JP 2018542605 A JP2018542605 A JP 2018542605A JP 6995763 B2 JP6995763 B2 JP 6995763B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
mass
molded product
spherical silica
pellet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018542605A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018062200A1 (ja
Inventor
良一 野村
一樹 吉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Material Industries Ltd
Original Assignee
Ube Material Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Material Industries Ltd filed Critical Ube Material Industries Ltd
Publication of JPWO2018062200A1 publication Critical patent/JPWO2018062200A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6995763B2 publication Critical patent/JP6995763B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C08J3/226Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/08Oxygen-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/10Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16Solid spheres
    • C08K7/18Solid spheres inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045Sulfates
    • C08K2003/3063Magnesium sulfate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/003Additives being defined by their diameter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/005Additives being defined by their particle size in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/016Additives defined by their aspect ratio

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

本発明は、樹脂組成物、マスターバッチペレット並びに樹脂組成物成形体及び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並びに樹脂組成物成形体及びその製造方法に関する。
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。
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。
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に記載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)。
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)。
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。
このような特性を満たすために、非特許文献1には、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されている。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。
特開2010-90199号公報 特開2015-13978号公報
「塩基性硫酸マグネシウムウィスカ充填ポリプロピレンの力学特性に及ぼすナノシリカ粒子分散の影響」、成形加工シンポジア‘15 Page.235‐236、2015年11月2日
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れている。しかしながら、曲げ弾性率とアイゾット衝撃強度とはトレードオフの関係があり、一方を向上させると他方が低下する傾向がある。このため、曲げ弾性率とアイゾット衝撃強度の両方を同時に向上させることは困難であった。
本発明の目的は、樹脂組成物成形体の曲げ弾性率とアイゾット衝撃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、曲げ弾性率とアイゾット衝撃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。
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とを含む樹脂組成物において、滑剤をさらに配合することで、曲げ弾性率とアイゾット衝撃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。
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%含むことを特徴とする樹脂組成物である。
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、前記滑剤は、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。
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。
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、オレフィン重合体を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。
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。
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。
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。
本発明によれば、樹脂組成物成形体の曲げ弾性率とアイゾット衝撃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、曲げ弾性率とアイゾット衝撃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。
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。以下、各成分について説明する。
(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、ランダム共重合体、ブロック共重合体などを挙げることができ、特にプロピレン重合体が好ましく、ブロック共重合体がより好ましい。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/10分の範囲である。
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95質量%を上回ると、アイゾット衝撃強度や曲げ弾性率が低くなりやすい。
(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2~100μm、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。
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。
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アイゾット衝撃強度と曲げ弾性率が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がいずれも低くなりやすい。
(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、走査型電子顕微鏡(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)」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ことにより算出できる。
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がいずれも低くなりやすい。
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ことが望ましい。表面処理は、特に限定されず、例えば樹脂組成物に分散させる場合に、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、オルガノシラザンなどのシラン系の表面処理剤、チタネート系カップリング剤、及び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。
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と曲げ弾性率がいずれも低くなりやすい。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と曲げ弾性率がいずれも低くなりやすい。
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。
(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、上記の特性を向上させる観点から、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など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。
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と曲げ強度がいずれも低くなりやすい。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がいずれも低くなりやすい。
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。
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、オレフィン重合体を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。好ましくはオレフィン重合体を20~50質量%、繊維状塩基性硫酸マグネシウムを50~75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。さらに好ましくはオレフィン重合体を25~50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。オレフィン重合体、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。
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、アイゾット衝撃強度と曲げ弾性率がいずれも高いという優れた特性を備えている。成形方法は後述する製造方法で詳細に説明する。
(1)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。
(2)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。
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て混合物を調整し、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。
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。
1.物性評価
試験片の物性は以下の方法で評価した。
・ノッチ加工:ノッチングマシン(IMC-A0CA、(株)井元製作所製)
・アイゾット(Izod)衝撃強度:振り子型衝撃試験機(No.511衝撃試験器、(株)マイズ試験機製) JIS-K7110に準拠
・曲げ弾性率(FM):電動計測スタンド(MX-500N、(株)イマダ製) 3点曲げ試験、JIS-K7171に準拠
・MFR:メルトインデクサー(F-F01型、(株)東洋精機) ASTM-D1238に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
2.実施例1
(1)マスターバッチ(以下、MB)ペレットの製造
ポリプロピレン樹脂[ブロック共重合体、MFR:47g/10分]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(走査型電子顕微鏡(SEM)による測定値):(株)アドマテックス製)を0.007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)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。
3.実施例2
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子の配合量を0.070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。
4.実施例3
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子の配合量を0.700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。
5.実施例4
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子の配合量を3.500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。
6.実施例5
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子の配合量を0.00007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。
7.実施例6
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子の配合量を0.00035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。
8.実施例7
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子の配合量を0.0007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。
9.実施例8
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子の配合量を0.0035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。
10.実施例9
実施例1(1)のMBペレットの製造において、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。
11.実施例10
(1)樹脂組成物ペレットの製造
ポリプロピレン樹脂[ブロック共重合体、MFR:47g/10分]を85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15質量部とし、球状シリカ粒子(アドマナノ、平均粒子径10nm(走査型電子顕微鏡(SEM)による測定値):(株)アドマテックス製)を0.015質量部、ステアリン酸マグネシウムを0.45質量部の割合で混合した。得られた混合物を混練した後、樹脂組成物ペレットを製造した。
(2)試験片の成型
上記(1)で製造した樹脂組成物ペレットを電動射出成型機(C.Mobile0813、(株)新興セルビック製)に投入し、230℃の温度で射出成型して、物性評価用の試験片を製造した。
12.比較例1
実施例10(1)の樹脂組成物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10と同様にして物性評価用の試験片を製造した。
13.比較例2
実施例10(1)の樹脂組成物ペレットの製造において、ステアリン酸マグネシウムを配合しないこと以外は実施例10と同様にして物性評価用の試験片を製造した。
14.比較例3
実施例10(1)の樹脂組成物ペレットの製造において、球状シリカ粒子とステアリン酸マグネシウムを配合しないこと以外は実施例10と同様にして物性評価用の試験片を製造した。
15.比較例4
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。
16.比較例5
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子の配合量を7.000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。
17.比較例6
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子の配合量を21.00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。
18.比較例7
実施例1(1)のMBペレットの製造において、球状シリカ粒子とステアリン酸マグネシウム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。
19.比較例8
実施例1(1)のMBペレットの製造において、ステアリン酸マグネシウム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。
20.比較例9
実施例2(1)のMBペレットの製造において、ステアリン酸マグネシウムを配合しないこと以外は実施例2と同様にして物性評価用の試験片を製造した。
21.比較例10
実施例3(1)のMBペレットの製造において、ステアリン酸マグネシウムを配合しないこと以外は実施例3と同様にして物性評価用の試験片を製造した。
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「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、「SiO」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、「樹脂組成物物性」の「Izod」がアイゾット衝撃強度、「FM」が曲げ弾性率を表している。
Figure 0006995763000001

Claims (7)

  1. 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であることを特徴とする樹脂組成物。
  2. 前記滑剤は、脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. 前記滑剤は、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種であることを特徴とする請求項2に記載の樹脂組成物。
  4. 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、
    オレフィン重合体を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%含み、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であることを特徴とするマスターバッチペレット。
  5. 請求項1~のいずれか1項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。
  6. 請求項1~のいずれか1項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。
  7. 請求項に記載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。
JP2018542605A 2016-09-29 2017-09-26 樹脂組成物、マスターバッチペレット並びに樹脂組成物成形体及びその製造方法 Active JP6995763B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016190749 2016-09-29
JP2016190749 2016-09-29
PCT/JP2017/034786 WO2018062200A1 (ja) 2016-09-29 2017-09-26 樹脂組成物、マスターバッチペレット並びに樹脂組成物成形体及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018062200A1 JPWO2018062200A1 (ja) 2019-07-11
JP6995763B2 true JP6995763B2 (ja) 2022-01-17

Family

ID=61760452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018542605A Active JP6995763B2 (ja) 2016-09-29 2017-09-26 樹脂組成物、マスターバッチペレット並びに樹脂組成物成形体及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11492472B2 (ja)
JP (1) JP6995763B2 (ja)
KR (1) KR102412769B1 (ja)
CN (1) CN109642056B (ja)
TW (1) TWI751201B (ja)
WO (1) WO2018062200A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102647040B1 (ko) * 2022-01-05 2024-03-12 한국세라믹기술원 침상형 황산수산화마그네슘 수화물의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011202111A (ja) 2010-03-26 2011-10-13 Honda Motor Co Ltd マスターバッチペレット及びプロピレン樹脂組成物成形体の製造方法
JP2011214002A (ja) 2010-03-16 2011-10-27 Honda Motor Co Ltd マスターバッチペレット及びプロピレン樹脂組成物成形体の製造方法
JP2015013978A (ja) 2013-04-19 2015-01-22 株式会社アドマテックス フィラー組成物、フィラー含有樹脂組成物及びそれらの製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5112157B1 (ja) * 1965-12-10 1976-04-16
JPH0841257A (ja) * 1994-08-03 1996-02-13 Mitsui Toatsu Chem Inc ポリプロピレン樹脂組成物とその製造方法
CN1175038C (zh) * 2001-07-03 2004-11-10 成都市华硕实业有限公司 微纤维/超微细粉末/聚丙烯复合材料
JP5148971B2 (ja) * 2007-11-05 2013-02-20 日揮触媒化成株式会社 球状シリカ粒子およびその製造方法
JP5112157B2 (ja) * 2008-04-23 2013-01-09 株式会社アドマテックス シリカ微粒子及びシリカ微粒子含有樹脂組成物
US8383704B2 (en) * 2008-10-03 2013-02-26 Honda Motor Co., Ltd. Process for producing molded propylene polymer product containing fibrous inorganic filler
JP4800366B2 (ja) 2008-10-03 2011-10-26 本田技研工業株式会社 繊維状無機充填材含有樹脂組成物ペレット
JP2010215747A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Sumitomo Chemical Co Ltd プロピレン系樹脂組成物及びその製造方法
JP5518507B2 (ja) 2010-01-27 2014-06-11 宇部マテリアルズ株式会社 マスターバッチペレット及びプロピレン樹脂組成物成形体の製造方法
JP5998526B2 (ja) * 2011-03-29 2016-09-28 住友化学株式会社 ポリプロピレン系樹脂組成物およびそのフィルム
JP5384555B2 (ja) * 2011-05-06 2014-01-08 宇部マテリアルズ株式会社 ポリオレフィン樹脂成形品の製造方法
KR20130106507A (ko) * 2012-03-20 2013-09-30 삼성디스플레이 주식회사 실링 조성물 및 이를 이용한 표시 패널의 제조방법
US9388255B2 (en) * 2012-09-24 2016-07-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Oxygenation of vinyl-terminated macromonomers
JP6013961B2 (ja) * 2013-03-28 2016-10-25 宇部マテリアルズ株式会社 ポリオレフィン粒子と繊維状塩基性硫酸マグネシウム凝集粒子とを含む混合物
US20160160044A1 (en) * 2013-06-28 2016-06-09 Mitsui Chemicals. Inc. Molding resin composition
CN105612201B (zh) * 2013-10-10 2019-05-03 瑞西诺色彩株式会社 母料、母料群、母料的制造方法及合成树脂成形品
JP6591860B2 (ja) * 2015-03-30 2019-10-16 宇部マテリアルズ株式会社 ポリオレフィン樹脂組成物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011214002A (ja) 2010-03-16 2011-10-27 Honda Motor Co Ltd マスターバッチペレット及びプロピレン樹脂組成物成形体の製造方法
JP2011202111A (ja) 2010-03-26 2011-10-13 Honda Motor Co Ltd マスターバッチペレット及びプロピレン樹脂組成物成形体の製造方法
JP2015013978A (ja) 2013-04-19 2015-01-22 株式会社アドマテックス フィラー組成物、フィラー含有樹脂組成物及びそれらの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
高山哲夫他,塩基性硫酸マグネシウムウイスカ充填ポリプロピレンの力学的特性に及ぼすナノシリカ粒子分散の影響,成形加工シンポジア’15,2015年11月02日,P.235-236

Also Published As

Publication number Publication date
US11492472B2 (en) 2022-11-08
TW201827506A (zh) 2018-08-01
US20200181377A1 (en) 2020-06-11
WO2018062200A1 (ja) 2018-04-05
KR102412769B1 (ko) 2022-06-27
CN109642056A (zh) 2019-04-16
KR20190055796A (ko) 2019-05-23
CN109642056B (zh) 2021-06-04
TWI751201B (zh) 2022-01-01
JPWO2018062200A1 (ja) 2019-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5636096B2 (ja) 樹脂複合材料
TWI482806B (zh) A method for producing a pellet containing a fibrous alkaline magnesium sulfate and a molded product of a propylene resin composition
US8618214B2 (en) Fiber-reinforced polypropylene/elastomer composite
JP2018076389A (ja) 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
US20150315371A1 (en) Pellet mixture, carbon fiber-reinforced polypropylene resin composition, molded body, and method for producing pellet mixture
CN109679216A (zh) 一种高刚韧平衡性、抗应力发白、无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
WO2011000816A1 (de) Nanokompositblends enthaltend polyamide und polyolefine
JP2017526611A (ja) タルク粒子及びその使用
KR102208291B1 (ko) 필러 조성물 및 폴리올레핀 수지 조성물
JP6995763B2 (ja) 樹脂組成物、マスターバッチペレット並びに樹脂組成物成形体及びその製造方法
JP7116423B2 (ja) 樹脂組成物及び射出成形品
WO2016158943A1 (ja) フィラー組成物及びポリオレフィン樹脂組成物
JP6591860B2 (ja) ポリオレフィン樹脂組成物
JPWO2018193893A1 (ja) ポリオレフィン樹脂組成物及びポリオレフィン樹脂組成物成形体
JPS648658B2 (ja)
CN110894366B (zh) 用于汽车内部部件的具有减少气味的基于纤维增强聚丙烯的复合树脂组合物
KR102201010B1 (ko) 필러 조성물
JP2019014830A (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及びその製造方法、マスターバッチペレット、並びにポリカーボネート樹脂組成物成形体
JP6591859B2 (ja) フィラー組成物
JP2010024293A (ja) 樹脂組成物
JP2018035242A (ja) 摺動部材及び摺動部材の製造方法
JP2018130842A (ja) ガラス繊維強化樹脂成形体の製造方法
JP2018024750A (ja) 樹脂組成物、及びこれから得られる成形体
JP2006265420A (ja) オレフィン系樹脂組成物及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211125

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6995763

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150