JPS5931538B2 - 無機充填剤含有プロピレン重合体組成物 - Google Patents

無機充填剤含有プロピレン重合体組成物

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JPS5931538B2
JPS5931538B2 JP2827779A JP2827779A JPS5931538B2 JP S5931538 B2 JPS5931538 B2 JP S5931538B2 JP 2827779 A JP2827779 A JP 2827779A JP 2827779 A JP2827779 A JP 2827779A JP S5931538 B2 JPS5931538 B2 JP S5931538B2
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JP
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calcium carbonate
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propylene polymer
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propylene
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浩 由井
好洋 傍島
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特定粒径の沈降性炭酸カルシウムをプロピレン
重合体に配合することにより、剛性を低下させることな
く耐衝撃性を飛躍的に向上せしめたプロピレン重合体組
成物に関する。
ポリプロピレンに炭酸カルシウムを配合して、易焼却性
、剛性、耐熱性、寸法安定性などの各種性能を向上せし
めることは広く行われている。
しかし、通常の炭酸カルシウム含有ポリプロピレンは、
衝撃強度が余り大きくないため、高度の衝撃強度が要求
される場合においては、プロピレン・エチレン共重合ゴ
ムなどのゴム成分を配合することによつて衝撃強度を改
良する方法が採られ、そのために炭酸カルシウム配合に
よる剛性の向上効果が著しく低下するという問題点であ
つた。この問題点を軽減する試みは従来から多数検討さ
れており、中でも平均粒径2.5μ以下であり、かつ1
0μ以上の粗粒が10%以下の重質炭酸カルシウム(天
然石灰石を砕いたもの)を1.4〜1.6の極限粘度の
ポリプロピレンに配合することによつて衝撃強度の大き
いポリプロピレン組成物が得られるという知見が得られ
ている(特公昭44一930号公報)。しかしながら、
特公昭44−930号公報の記載にもある如く、通常の
沈降性炭酸カルシウム(化学的方法により製造されるも
の)は、粒径の大きなものも、小さなものも、それらを
配合したポリプーロピレンは衝撃強度が殆んど改善され
ないので、一般に沈降性炭酸カルシウムをポリプロピレ
ンに配合しても、衝撃強度は改善されないものと考えら
れていた。
ところが、本発明者らは炭酸カルシウムの粒径、粒径分
布、形態等をその製造過程に遡つて詳細に検討した結果
、特定粒径の沈降性炭酸カルシウムを配合すると剛性を
低下させることなく従来のものよりもはるかに衝撃強度
の大きいプロピレン重合体が得られることを見出し、本
発明を完成した。
すなわち、本発明はプロピレン重合体30〜90重量%
および平均粒径0.16〜1.0μの沈降性炭酸カルシ
ウム70〜10重量%とからなることを特徴とするプロ
ピレン重合体組成物である。本発明で使用するプロピレ
ン重合体とは、立体規則性を有するプロピレン単独重合
体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレ
ン゜エチレンランダム共重合体、プロピレン・ブテン−
1ブロックまたはランダム共重合体などのプロピレンと
他のオレフィンとの共重合体、無水マレイン酸グラフト
ポリプロピレンなどのプロピレンとビニルモノマーとの
共重合体及びこれらの混合物を用いることができる。こ
れらプロピレン重合体はいかなるものでも使用しうるが
、成形時の流動性を良くするには該プ口ピレン重合体の
メルトフローレート(MFR)が0.01〜309/1
0分、特に1〜209/10分の範囲のものが好ましい
またn−ヘプタン不溶分の重量%を表わすアイソタクチ
ツクインデックス(I)は90以上が好ましく、特に9
5以上であるものが本願組成物の剛性の点で良好である
。本発明で使用される炭酸カルシウムは、化学的方法に
よつて製造される沈降性炭酸カルシウムで、平均粒径が
0.16〜1.0μの間にあり、好ましくは更に5μ以
上の粗粒が10%以下の細粉であり、とりわけ平均粒径
が0.20〜0.65μの間にあり、より好ましくは更
に5μ以上の粗粒が5%以下の細粉が好ましい。形態と
しては従来のコロイド炭酸カルシウムと類似の立方形ま
たはそれに近い形のものが良い。ここにいう粒度分布は
島津CP−50型遠心沈降型粒度分布測定装置によつて
測定されるものであり、平均粒径とは粒度分布積分曲線
にて50%点の粒径である。
このような粒径、形態の炭酸カルシウムは従来の製造技
術では生産困難であつたが、本発明者らは鋭意検討の結
果、例えば消石灰を水に懸濁させたスラリーに炭酸ガス
を導入して反応させて沈降性炭酸カルシウムを得るプロ
セスにおいて、初めに0.01〜2μの幅広い粒度領域
の炭酸カルシウムを製造した後に50℃前後の温度でゆ
るやかに撹拌しながら数日間放置するという工夫を織り
込むことによつてこのような特殊な粒径・形態の炭酸カ
ルシウムが得られることを見出した。
かかる炭酸カルシウムは表面処理をせずに用いても差し
支えないが、極性基を有する有機化学化合物で表面処理
すると衝撃強度向上度合がさらに増大するので好ましい
、表面処理剤としては、ステアリン酸、バルミチン酸な
どの飽和高級脂肪酸またはその誘導体、オレイン酸など
の不飽和高級脂肪酸またはその誘導体などを用いること
ができる。
とりわけ飽和高級脂肪酸を用いると衝撃強度の向上効果
が大きい。表面処理剤は沈降性炭酸カルシウム製造の段
階で同時に処理するのが好ましいが、炭酸カルシウム製
造後に別途処理してもよいO表面処理剤の量は炭酸カル
シウムに対して0.01〜8重量%の範囲で目的に応じ
て設定することができる。
本発明で使用する上述のプロピレン重合体と沈降性炭酸
カルシウムとの配合割合は配合組成物全量に対して、前
者が30〜90重量%、好ましくは50〜80重量%、
後者が70〜10重量%、好ましくは50〜20重量%
である。
沈降性炭酸カルシウムの量が上記の範囲をはずれたもの
は、衝撃強度が小さく実用性に乏しい。
また本発明組成物の品質を損わない程度に他の物質、例
えばナイロン、ポリカーボネート、アクリロニトリル・
スチレン・ブタジエン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリフエニレンオキサイド、高密度ポリエチレン
、低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体
等の他の熱可塑性樹脂、エチレン・プロピレン共重合ゴ
ム、スチレン−ブタジエン・スチレン共重合体などのゴ
ム、タルク、硫酸バリウム、クレー、ケイソウ土、シリ
カ、アルミナ、ウオラストナイト、マイカ、水酸化アル
ミニウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、塩基性炭酸
マグネシウム、アスベスト、ゼオライト、ガラス繊維、
ガラスビーズ、中空シリカ、中空ガラス球、炭酸マグネ
シウム、酸化モリブデン、酸化チタン、黒鉛、酸化鉄、
セリサイト、シラスなどの本発明で用いる沈降性炭酸カ
ルシウム以外の無機フイラ一、2,6−ジ一t−ブチル
4−メチルフエノール、1,1,3−トリ−(2−メチ
ル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフエニル)ブタン
、テトラキズ〔メチレン(3,5−ジ一t−ブチル−4
−ヒドロキシヒドロケイ皮酸エステル)〕メタン、n−
オクタデシル−β(4/−ヒドロキシ−3′,5′−ジ
一t−ブチルフエニル)プロピオン酸エステルなどのフ
エノール系酸化防止剤、ジラウリルーチオージプロピオ
ン酸エステル、ジステアリルーチオージプロピオン酸エ
ステル、ラウリルステアリルーチオージプロピオン酸エ
ステル、テトラキシ(メチレン−3ドデシル−チオプロ
ピオン酸エステル)メタンなどのイオウ系酸化防止剤、
ジ(ジノニルフエニル)モノ一(p−ノニルフエニル)
フオスフアイトなどのリン系酸化防止剤、ステアリン酸
カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸
バリウム、オレイン酸カルシウム、オレイン酸マグネシ
ウム、オレイン酸アルミニウムなどの高級脂肪酸金属塩
、ステアリン酸アミドなどの高級脂肪酸アミド、ステア
リン酸エチルなどの高級脂肪酸エステル、カーボンブラ
ツク、アニリンブラツク、鉄黒、酸化チタン、チタンイ
エロ一、キナクリドン、フタロシアニンブルーなどの有
機または無機系顔料、2−(2′−ヒドロキシ−3′,
5′−t−ブチルフエニル)−5−クロロベンゾトリア
ゾール、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシーベンゾ
フエノンなどの紫外線吸収剤、ステアリン酸モノグリセ
リド、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アルキル
アミンなどの帯電防止剤その他分散剤、銅害防止剤、中
和剤、気泡防止剤、難燃剤などから選択して1種または
2種以上を適量本発明組成物に添加することができる。
本発明組成物は一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミ
キサ一、ロール、ブラベンダープラストグラムなどの通
常の混練機を用いて製造することができる。
通常は押出機などで混練してペレツト状のコンパウンド
にした後に加工に供するが、特殊な場合はプロピレン重
合体と炭酸カルシウムを直接各種成形機に供給し成形機
で混練しながら成形することもできる。また、予め炭酸
カルシウムを高濃度にマスターバツチ的に混練し、それ
を別途プロピレン重合体又は炭酸カルシウム含有プロピ
レン重合体で希釈しながらブレンドコンパウンデイング
したり、成形したりすることもできる〇斯様にして得ら
れる本発明組成物は、配合成分のひとつであるプロピレ
ン重合体の極限粘度の限定を必要とせず、またゴムの添
加による衝撃強度の向上をはかる場合のような剛性の低
下がないという特徴を有し、実用的価値が極めて大であ
る。
以下に実施例を示めして本発明を更に説明する。実施例
1消石灰6009を含む温度20℃のスラリー101
に20〜30%の炭酸ガスを含む空気を1501/分で
導入を開始し、そのま\炭酸ガスを含む空気の導入を続
けてPHが7以下になつた所で炭酸ガスを含む空気の導
入を終了した。
この反応完結時の炭酸カルシウムの主要粒度範囲は0.
05〜0.9μであり、温度は約50℃であつた。次に
、このスラリーの温度を外部熱源により約50℃の温度
を保つたま\ゆるやかに撹拌しながら2日間放置した後
、淵過、乾燥を行つて平均粒径0.35μ,5μ以上の
粗粒含量0.5%の立方形の沈降性炭酸カルシウム81
09を得た。同じ様な方法で反応完結後の加熱下のゆる
やかな撹拌放置時間を変えることにより、平均粒径0,
17μ,5μ以上の粗粒含量0%、平均粒径0.65μ
ラ5μ以上の粗粒含量1%および平均粒径0.95μ,
5μ以上の粗粒含量2%の各立方形の沈降性炭酸カルシ
ウムを得た。
このようにして得た炭酸カルシウム30重量部およびM
FR5.O9/10分、135℃のテトラリン中に}け
る極限粘度2.0..1197のポリプロピレン70重
量部とをポリプロピレンに対して0.15重量%の2,
6−ジ一t−ブチル4−メチルフエノールとともに2軸
押出機で混練しペレツト化した。
このペレツトを各機製作所製スクリユーインライン射出
成形機にて試験片を成形し、そのデユポン衝撃強度}よ
び三点曲げ弾性率を測定した。デユポン衝撃強度は35
mm×50Tnm×2mm1の平均試1験片を用いてJ
IS−K54OO−6.13項の2,B法(参考試験)
に示される試験装置を用い、落下高さ30cm一定、ダ
ート及び受け板の曲率部直蚤Z吋一定の条件で行い、5
0%破壊時の落下エネルギーを衝撃強度値とした。三点
曲げ弾性率はJIS−K72O3に準拠して測定したO
比較のために従来の沈降性炭酸カルシウムあるいは重質
炭酸カルシウムを用いたもの}よび炭酸カルシウムを配
合しなかつたものについても同様の方法で混練、測定を
行つた。
それらの結果を第1表に示めした。第1表から明らかな
通り本発明の特殊な炭酸カルシウムを配合した炭酸カル
シウム含有ポリプロピレンは従来の炭酸カルシウムを配
合した炭酸カルシウム含有ポリプロピレンおよびポリプ
ロピレン単体と比較してデユポン衝撃強度が著しく大き
く、三点曲げ弾性率も同等以上であつた。
実施例 2 消石灰1,600g訃よびステアリン酸40gを含む温
度22℃のスラリー201に20〜30%の炭酸ガスを
含む空気を17011/分で導入を開始し、そのま\炭
酸ガスを含む空気の導入を続けてPHが7以下になつた
所で炭酸ガスを含む空気の導入を終了した。
この反応完結時の炭酸カルシウムの主要粒度範囲は0.
03−0.6μであり、温度は55℃であつた。
次にこのスラリーの温度を外部熱源により約55℃の温
度を保つたま\ゆるやかに撹拌しながら3日間放置した
後、済過、乾燥を行つて平均粒径0.30μ,5μ以上
の粗粒含量0、かつ立方形である、ステアリン酸で表面
処理された沈降性炭酸カルシウム2,100gを得た。
この炭酸カルシウム所定量をポリプロピレンあるいはプ
ロピレンーエチレンプロツク共重合体とともに二軸押出
機で混練してペレツト化し、実施例1と同様に試験片を
成形してデユポン衝撃強度を測定した。
比較のために従来の沈降性炭酸カルシウムあるいは重質
炭酸カルシウムを用いたものについても同様の方法で混
練、測定を行つた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 プロピレン重合体30〜90重量%および平均粒径
    0.16〜1.0μの沈降性炭酸カルシウム70〜10
    重量%とからなることを特徴とするプロピレン重合体組
    成物。
JP2827779A 1979-03-13 1979-03-13 無機充填剤含有プロピレン重合体組成物 Expired JPS5931538B2 (ja)

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