JPS6016464B2 - ポリオレフイン系樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高強度を有する中空成形品を製造するための無
機充填剤含有ポリオレフィン系樹脂組成物に関するもの
で、さらに詳しく言うと、多量の無機充填剤を均一に分
散含有するポリオレフィン系樹脂に、高流動性付与剤と
してステアリン酸亜鉛および／またはステアリン酸カル
シウムとＣ，８〜３ｏの直鎖脂肪酸とを特定量および特
定比率で含有させてなる新規な樹脂組成物に関するもの
である。

近年、石こう、炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、水
酸化アルミニウム、タルクなどの無機充填剤を多量に含
有するポリオレフィン系樹脂からなる樹脂製品が開発さ
れてきた。

これらの製品は主にカレンダ加工、射出成形、インフレ
ーション法などによって得られるものであり、またそれ
らの製品の主なる特徴は無公害化資材としての易焼却性
と耐熱性および剛性付与にある。一般に無機質充填剤を
多量に含有するボリオレフイン系樹脂は、充填剤を含ま
ないポリオレフィン系樹脂に比べて極端に流動性が低下
する。

したがって、無機充填剤含有ポリオレフィン系樹脂を用
いて製品を得るには、樹脂組成物が成形加工に適するよ
うに或る程度以上に流動性を向上させる手段が探られて
きた。そのための方法としては、たとえば従来の成形加
工に適するポリオレフィンよりメルトィンデックスが高
いポリオレフィンを使用し、これに充填剤を含有させる
ことによって適度の流動性を有する組成物を得たり、あ
るいはポリオレフィンと相溶性の高い滑剤たとえばパラ
フィン、ポリブテンなどをかなり多量に添加して流動性
を付与することが行われた。しかしながら、通常メルト
ィンデックスの高いポリオレフィンは、メルトィンデッ
クスの低いポリオレフィンに比べて衝撃強度などの機械
的強度が劣る。また、上記のパラフィンやポリブテンの
添加は効果が低く、効果を上げるためにはかなり大量に
添加する必要があり、この場合衝撃強度の低下や熱によ
り老化をきたすので好ましくないことが知られている。
ところで、通常ブロー成形法により中空成形品をつくる
ためのポリオレフィンとしては、成形品の落下強度、耐
ストレスクラッキソグ性を有するメルトィンデックス０
．０１〜１．０の範囲の樹脂が使用されている。

したがって、できればこのような低メルトィンデックス
のポリオレフインを使用し、ポリオレフィンの有する強
度を製品となったときにも顕現しうろことが望ましい。
しかしながら前述したように、この種の低メルトインデ
ツクス樹脂に通常の無機充填剤を多量に含有させると、
組成物の流動性が低下し、ブロー成形ができなくなった
り、成形ができたとしても生産能率が著しく低下する。
ところで、脂肪酸金属塩たとえばステアリン酸の一価、
二価、三価の金属塩を滑剤として添加することは、たと
えば特公昭４４一９３０号、侍公昭４２−２２５２５
英国特許第８２６７４８号および第９０５０６９号など
によって知られている。

これらの糟剤はフローマーク、肌荒、衝撃強度の改善に
有効であると言われる。しかしながら、本発明らの知見
によると、本発明の目的とする低メルトィンデツクスの
ボリオレフィンに充填剤と上記滑剤を添加してブロー成
形しても、成形性がよく成形効率のよい十分な高流動性
と製品の高強度を得ることは十分に達成できない。とこ
ろが、本発明者らは、メルトィンデツクス０．０１〜１
．０のポリオレフインを使用し、これに充填剤を多量に
含有させたものであっても、そのブロー成形時の流動性
と製品に高強度を保持させることのできる樹脂組成物に
ついて鋭意検討を重ねた結果、上記の高充填剤含有ポリ
オレフィンに、■ステァリン酸亜鉛および／またはステ
アリン酸カルシウムと、（Ｂに，８〜３。

の直鎖脂肪酸とを特定量かつ特定比率で含有させること
により、所期の高流動性と製品の高強度が期待できる樹
脂組成物を得ることに成功した。本発明は、上記の知見
にもとづくものであり、０．０１〜１．０のメルトイン
デツクスを有するポリオレフィン系樹脂３０〜８の重量
部と無機充填剤７０〜２０重量部からなる混合物１００
重量部に対し、■ステアリン酸亜鉛および／またはステ
アリン酸カルシウムと、‘Ｂ）Ｃ，８〜３ｏの直鏡脂肪
酸とを、Ａ十Ｂ＝１〜３重量部Ａ：Ｂ＝１：５〜３：１ の割合で含有するポリオレフィン系樹脂組成物である。

本発明で使用されるポリオレフィン系樹脂は、高密度ポ
リエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エ
チレンープロピレン共重合体など一般のポリオレフイン
であり、それぞれメルトィンデツクスが０．０１〜１．
０のものである。本発明で使用される無機充填剤として
は、たとえば石こう、炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウ
ム、タルク、クレーなどが挙げられ、これらのうち特に
炭酸カルシウムと亜硫酸カルシウムが好ましい。麓機充
填剤の粒度は平均粒径が０．１〜３０ムの範囲が適当で
あり、とくに１〜１０山のものは分散性が良好で、機械
的強度を向上させる上で好適である。ポリオレフィン系
樹脂と無機充填剤との配合割合は３０〜８の重量部：７
０〜２の重量部であり、無機充填剤が２の重量部以下の
場合には得られる製品が自己燃焼性であるなど無機充填
剤添加の効果が乏しく、また７の重量部以上では製品の
機械的強度、外観および生産性がよくない。

本発明の樹脂組成物には、流動性付与剤として、胸ステ
アリン酸亜鉛および／またはステアリン酸カルシウムと
、｛Ｂ｝Ｃ，８〜３ｏの直鎖脂肪酸が含まれており、■
成分のうちステアリン酸亜鉛がより好ましい結果を与え
る。

Ｃ，８〜３。の直鎖脂肪酸としては通常Ｃ，８のものが
使用され、炭素数の大きいものほど混線および成形時の
熱による飛数が少し、ので好ましいが、炭素数が３０を
越えたものはパラフフィンに近い効果しか示さず、また
炭素数が１氏天満のものでは混線および成形時の熱によ
る飛散の現象があり好ましくない。これらの添加剤はい
ずれも周知のものであり、Ａ、Ｂいずれか一種の添加の
みでは樹脂組成物の流動性が十分でなく、Ａ、Ｂの二種
を併用することによって相乗的に流動性が向上する。こ
れらＡ、Ｂ二種成分の和は１〜３重量部が好ましく、１
重量部以下では効果が低く、３重量部を越えると製品の
機械的強度、組成物の製造および成形時の臭気発生の点
で好ましくない。

またＡ、Ｂ両成分の比率はＡ：Ｂ＝１：５〜３：１の範
囲が望ましく、より好ましくはＡ：８＝１：５〜２：１
であり、直鏡脂肪酸ＢがＡ成分に比べて多い方が効果が
大である。本発明の組成物を得るには、たとえばインタ
ーミキサー「バンバリーミキサーなどの慣用の混練機に
よって各成分の混合物を混練し、得られた混線物をクラ
ッシャーで粉砕して小粒状物にしたり、また押出機に各
成分を供給して機外に押出し、カッターで切断してべレ
ツトにしたり、さらにまた各成分の混合物をミキシング
ロールによってシート状に成形し、これを角べレタイザ
ーで切断してべレツトにしたりしてもよい。

本発明の樹脂組成物は、ブロー成形機や射出成形機によ
って容易に成形加工することができる。

この樹脂組成物を用いてブロー成形する場合の成形性は
、従釆のポリオレフィン系樹脂に比べてすぐれている。
一般に無機充填剤を樹脂に加えると冷却が容易となり、
十分な押出量が得られれば一般のポリオレフィン系樹脂
の成形に比べて成形サイクルを短縮できるが、流動性が
低下して十分な押出塁が得られないため結局成形サイク
ルは長くなる。

これに対し本発明の組成物を用いた場合は、上記のよう
な不都合はなく、十分に成形サイクルを短縮することが
できる。また、一般に無機充填剤を加える場合は、成形
に必要な流動性をうるために、メルトィンデクスの高い
樹脂を用いたり、多量のパラフィン、ポリブテンなどの
滑剤を添加したりするので、得られた成形品の衝撃強度
、耐ストレスクラッキング性、圧縮強度などが低いが、
本発明の組成物を用いた場合は、衝撃強度、耐ストレス
クラッキング性および圧縮強度の十分高い成形品が得ら
れる。次に本発明の実施例について述べるが、文中Ｓｔ
−日はステアリン酸、Ｓｔ−Ｃａはステアリン酸カルシ
ウム、Ｓｔ−Ｚｎはステアリン酸亜鉛を示す。

実施例 １高密度ポリエチレン（ＭＩ＝０．１、密度０
．９５）５０重量部と炭酸カルシウム（平均粒蓬３Ａ）
５唯重量部と次表に示す各種添加剤１．５重量部をイン
ターミックスで均一に混練後べレット化し、次に当該べ
レットを１０５ｑ０３時間乾燥して吸着水を除去した。

次にべレットを４００の中空成形機で８００叫容量のボ
トル（扇平紬口、重量約７０夕）を樹脂温２０ぴ○で成
形し、成形性とボトル性能（落下強度、耐ストレスクラ
ツキング性）を比較した。その結果を表１に示す。なお
落下強度は一組成物供謙体に対し１止本の成形品ボトル
を試験数とし、水を満注し、１．５肌の高さからコンク
リート床に夫々ｌｍ団落下した際の液もれのなかった本
数で表わした。耐ストレスクラッキング性はボトルに市
販の台所用洗剤（ライオン油脂製ママレモン）を充填し
、密封後６ｙｏの恒温槽に放置し内容液のもれるまでの
時間（ｈｒ）を測定した。

組成物の流動性を示す高荷重ＭＩは、樹脂組成物を荷重
２１．６ｋ９１９０ｏの下で単位時間あたりの流出容量
で表わした。

表１ （ａ）ポリォレフィンとして、高密度ポリエチレン（Ｍ
ＩＯ．４、密度０．９５）を用ハた場合＊：比較例実施
例 ２ 高密度ポリエチレン（ＭＩ＝０．１、密度０．９５）５
０重量部、炭酸カルシウム（平均粒蓬３仏）５の重量部
、添加剤としてステアリン酸亜鉛とステアリン酸を全体
で１．５重量部、各種の割合で実施例１同様に混練、ベ
レット化、乾燥処理した組成物について、実施例１と同
様にボトルを成形して性能を比較した。

その結果を表２に示す。２ ＊：比較例 実施例 ３ 実施例２のステアリン酸亜鉛に代えてステアリン酸カル
シウムを用いた場合の結果を表３に示す。

表３ 実施例 ４ 実施例２と同様のポリエチレン、炭酸カルシウムを夫々
５の重量部、ステアリン酸亜鉛（又はステアリン酸カル
シウム）／ステアリン酸の比を１／２として、添加剤量
（Ａ＋Ｂ）を変えた混練物について、実施例２と同様に
成形し、成形性、ボトル性能を比較した。

その結果を表４に示す。表４（ ）内はステァリン酸
カルシウムの土湯合実施例 ５実施例１のステアリン酸
に代えて、炭素数２０〜２Ｌ２６〜３０３処〆上の脂肪
酸を用いた場合の結果を表５に示す。

表５ ＊：比較例 実施例 ６ 実施例１の炭酸カルシウムに代えて、平均粒径５ムの亜
硫酸カルシウムを用いた場合の結果を表６に示す。

表６ ＊：比較例 実施例 ７ 高密度ポリエチレン（ＭＩ＝０．０１、密度０．９５）
５０重量部と炭酸カルシウム（平均粒径３山）５の重量
部に各種添加剤を２．５重量部添加し、実施例１と同様
に調整し、成形したボトルの性能を比較し‐ の士
こ一、表７ ＊：比較例 実施例 ８ 高密度ポリエチレン（肌＝１、密度０．９５）５重量部
、炭酸カルシウム（平均粒径３仏）５広重部に高荷重Ｍ
Ｉが３０洲／１０分になるように各種棚加剤を添加し、
実施例１と同様の方法で調整後、４００の‘の扇平細〇
重量約３５夕のボトルを成形し、実施例１と同様に性能
を評価した。

その結果を表８に示す。なお、圧縮強度は２０ｏｏ、圧
縮速度１５肋／分で測定した。三表８ ＊：比較例

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ０．０１〜１．０のメルトインデツクスを有するポ
   リオレフイン系樹脂３０〜８０重量部と無機充填剤７０
   〜２０重量部からなる混合物１００重量部に対し、（Ａ
   ）ステアリン酸亜鉛および／またはステアリン酸カルシ
   ウムと、（Ｂ）Ｃ＿１＿８＿〜＿３＿０の直鎖脂肪酸と
   を、Ａ＋Ｂ＝１〜３重量部Ａ：Ｂ＝１：５〜３：１ の割合で含有することを特徴とするポリオレフイン系樹
   脂組成物。