JPS6323945A - ポリオレフイン用充填剤の表面処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポリオレフィン樹脂に添加される充填剤の初
期分散性を向上させるための表面処理剤に関するもので
ある。

従来からポリオレフィン樹脂は、プラスチック製品の成
型材料として広く使用されている。このポリオレフィン
樹脂としては、高密度、中密度及び低密度の各ポリエチ
レン、立体規則性ポリプロピレン、アタクチックポリプ
ロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン
等が挙げられる。

而してこれらのポリオレフィン樹脂に対し、増量剤とし
て、また樹脂の機械的特性を向上させる目的で、８棒の
無機粉体を充填剤として配合することが行われている。

これらの充填剤としては、重質炭酸カルシウム、タルク
、沈降性炭酸カルシウム、クレイ、ホワイトカーボン等
が使用されている。

しかしながらこれらの充填剤は、粉体粒子の表面が親水
性を有しているために吸湿し易く、水分の影響によって
樹脂中への分散性が悪＜、混練が不十分な場合には凝集
物が生じる場合もある。特に射出成型やインフレーショ
ン成型等の工程において、ポリオレフィン樹脂と無線充
填剤とを成型時に直接混練すると、分散不良のために充
填剤粉子が凝集を生じ、成型品の外観や悲械的特性が大
幅に低下することがあった。

また近年、成型物の機械的特性を向上させることを目的
として、前記無機充填剤の粒子径を小さくすることが行
われているが、粒子径が小さくなればそれに伴って分散
性はさらに低下する傾向にある。

従来の技術 そこで従来から、充填剤の樹脂に対する分散性を向上す
る目的で、充填剤粒子の表面を表面処理剤でコーティン
グし、樹脂との親和性を向上させることが行われている
。

而して従来この目的に使用される表面処理剤としては、
牛脂ステアリン酸を主体とする高級飽和脂肪酸が使用さ
れている。この脂肪酸の表面処理剤としての作用機構は
、必ずしも明らかではないが、脂肪酸のカルボキシル基
が親水性を有する充填剤の表面に結合し、その結果疎水
性を有する脂肪酸の炭化水素基が粉体の外側に配向し、
粒子表面を疎水化することにより、ポリオレフィンに対
する親和性を向上させる作用をしているものと考えられ
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記牛脂ステアリン酸を主体とする表面処
理剤は、得られた成型品の色調が悪く、しかも時間の経
過に伴って色調が低下するという欠点がある。ポリオレ
フィン樹脂の成型時には、樹脂を熔融するために一時的
に２００〜３００℃という高温に加熱されるため、牛脂
に起因する微量の着色成分が分解し、色調が悪化するも
のと考えられる。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、無機
充填剤のポリオレフィンへの分散性を改善すると共に、
成型品の色調の悪化を防止することのできる表面処理剤
を提供することを目的とするものである。

問題点を解決する手段 而して本発明の表面処理剤は、パーム油又はヤシ油から
得られた高級飽和脂肪酸を主成分とするものである。

本発明における飽和脂肪酸は、それぞれパーム油脂肪酸
又はヤシ油脂肪酸中の飽和脂肪酸成分のみを分離したも
のであって、パーム油脂肪酸は主としてバルミチン酸及
びステアリン酸を主成分とするものであり、またヤシ油
飽和脂肪酸はパーム油飽和脂肪酸よりちゃ）炭素数の少
ない、主としてラウリン酸及びミリスチン酸を主成分と
するものである。

作用 本発明の表面処理剤は、無機充填剤の粉体の粒子表面を
処理するものである。表面処理の手段としては、本発明
の表面処理剤を使用して粉体の表面にコーティング操作
を施すのが好ましいが、ポリオレフィンに充填剤を混練
する際に、無機充填剤と同時に本発明の表面処理剤を添
加して混練することもできる。本発明の表面処理剤の使
用量は、無機充填剤に対して０．１〜５０重量％が適当
であり、さらに好ましくは１〜１０ｆｆｉｆｆｉ％とす
るのが適当である。

本発明の表面処理剤の、無機充填剤に対する表面処理作
用の機構については必ずしも明らかではないが、先に従
来の牛脂ステアリン酸において述べたように、脂肪酸中
のカルボキシル基が親水性の粉体表面に結合し、疎水性
の炭化水素基が外側に配向することにより、粒子表面を
疎水化するものと考えられる。

発明の効果 本発明の表面処理剤は、従来の牛脂ステアリン酸と同様
に、無機粉体充填剤のポリオレフィン樹脂に対する分散
性を改善し、極めて良好に分散させてポリオレフィン樹
脂の機械的物性を向上させると共に、パーム油又はヤシ
油から得られた高級飽和脂肪酸を主成分としているので
、従来の牛脂ステアリン酸のように牛脂に起因する着色
成分を含有せず、ポリオレフィン樹脂の成型時の熱によ
り分解して色調を悪化させることがなく、成型品の外観
及び熱安定性を極めて良好なものとすることができる。

本発明においてはパーム油又はヤシ油から得られたもの
であれば、飽和脂肪酸の粗精製混合物であっても、個々
の飽和脂肪酸を単離した精製品を使用しても差支えない
。精製品を使用した場合にはコストが高くなるが特に優
れた性能が得られるものではなく、粗精製混合物を使用
するのがコスト面から好ましい。

実施例 以下本発明を実施例に基いて説明する。

実施例１ 比表面積１２０００Ｃｒｊ／９の重質炭酸カルシウム３
００９を１５０℃に加熱してミキサー中に投入し、パー
ム油系飽和脂肪酸（タイター５４℃、パルミチン酸５４
％、ステアリン酸４２％）を９９添加し、５分間攪拌し
て重質炭酸カルシウムに表面処理コーティングを施した
。

得られた表面処理重質炭酸カルシウムを６０重量％と、
ポリプロピレン（昭和電工株式会社製ショーアロマ−Ｍ
△−４，１０）　４０重世％とを充分に混合し、−軸の
押し出し混練機（中央機械株式会社製）を使用して混練
して押し出し、押し出されたストランドを裁断してマス
ターバッチベレットを得た。

次いで、そのマスターパッチベレットとポリプロピレン
（前出）とを、前記重質炭酸カルシウムの含有率が４０
重量％となるように混合して、射出成型機により一般物
性測定用試験片を射出成型した。

実施例２ パーム油系飽和脂肪酸の添加子を１５（］とした他は実
施例１と同様に操作した。

実施例３ 表面処理剤として、パーム油系飽和脂肪酸に代えてヤシ
油系飽和脂肪酸くタイター２７℃、ラウリン酸４８％、
ミリスチンＲ２０％、バルミチン酸１０％）を使用した
他は、実施例１と同様に操作した。

実施例４ 表面処理剤として、パーム油系飽和脂肪酸に代えて、ヤ
シ油脂肪酸から精製したラウリン酸（タイター４４℃、
ラウリン酸９９％）を使用した他は、実施例１と同様に
操作した。

実施例５ ポリオレフィン樹脂として、ポリプロピレンに代えて高
ざ度ポリエチレン（昭和電工株式会社製エースポリエチ
レン）−ＩＤ）を使用した他は、実施例１と同様に操作
した。

比較例１ 表面処理剤として、パーム油系飽和脂肪酸に代えて牛脂
ステアリン酸くタイター６０℃、バルミチンＭ３０％、
ステアリン酸６５％）を使用した他は、実施例１と同様
に操作した。

比較例２ 表面処理剤として、パーム油系飽和脂肪酸に代えて、牛
脂から精製した１２−ヒドロキシステアリン酸くタイタ
ー８２℃）を使用した他は、実施例１と同様に操作した
。

比較例３ 充填剤の重質炭酸カルシウムとして、表面処理を施さな
いものを使用した点を除き、実施例１と同様に操作した
。

試験方法 初期分散性：ストランド中の炭酸カルシウムの分散性を
目視により判定した。

引張り強度：Ｊ　Ｉｓ−に−７１１３に＊拠した。

アイグツ１１１ｊ撃強１１５ｔ　：　Ｊ　［Ｓ−Ｋ　−
７１１０１，：準拠した。

曲げ強さ、曲げ弾性率：　Ｊ　Ｉｓ−に−７２０３に準
拠した。

耐熱性 表面９８理剤：初期（熔融時）と、２５０℃で３時間加
熱後のへリーゲ色数を測定した。

成型品＝１５０℃で７日間加熱後の試験片の変色を目視
にて判定した。

試験結果 試験の結果を表に示す。

表の結果から明らかなように、表面処理を施していない
充填剤は、ポリオレフィン樹脂に対する分散性に問題が
あり、本発明の表面処理剤が充填剤の分散性を大幅に改
善していることは明らかである。

而して本発明の表面処理剤を使用して処理をした充填剤
は、従来の牛脂ステアリン酸を使用して処理をした充填
剤に比べ、機械的物性は同程度であって分散性の改善作
用は充分に高く、且つ牛脂ステアリン酸に比べて耐熱性
に優れており、加熱によって色調が悪化することがない
。この現象は成型品の耐熱性のみならず、表面処理剤自
体の耐熱性にも差が見られることから、表面処理剤中の
微■の着色成分の存否に原因があるものと考えられる。

また、牛脂脂肪酸から精製した１２−ヒドロキシステア
リン酸を使用した比較例２のものにおいても、耐熱性は
それ程改善されているとは言えず、本発明のものに比べ
て大幅に劣っている。すなわち牛脂脂肪酸に起因する着
色成分は、未だ同定してはいないが、単純な精製操作に
よって除去されるものではなく、精製によって表面処理
剤としての耐熱性を大幅に向上させることは期待できな
いものであって、本発明における優れた耐熱性は、本発
明に固有の効果である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　パーム油又はヤシ油から得られた高級飽和脂肪酸を
   主成分とする、ポリオレフィン用充填剤の表面処理剤 ２　前記高級飽和脂肪酸の融点が４０℃以上である、特
   許請求の範囲第１項記載のポリオレフィン用充填剤の表
   面処理剤