WO2011111487A1 - 合成樹脂用充填剤、合成樹脂組成物、その製造方法、およびその成形品 - Google Patents

合成樹脂用充填剤、合成樹脂組成物、その製造方法、およびその成形品 Download PDF

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岩本 禎士
健一 小橋
大輔 工藤
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    • C08K2003/2224Magnesium hydroxide

Definitions

  • the present invention relates to an agent for suppressing foaming failure of a filler for synthetic resin and a filler for synthetic resin having no foaming failure used in combination with synthetic resin, and more specifically, hydrotalcite having specific properties.
  • a certain amount of calcium hydroxide and / or magnesium hydroxide is added to the compound compound particles as an agent to suppress the foaming hindrance of the filler for synthetic resins, and the foaming effect by carbon dioxide gas is suppressed.
  • the present invention relates to an excellent synthetic resin composition having no foaming hindrance by blending the filler and the present filler with a synthetic resin, a production method thereof, and a molded product thereof.
  • Hydrotalcite compounds have been developed as excellent stabilizers for synthetic resins. Compared with conventional Cd / Zn composite metal soap stabilizers, it shows significantly safety, thermal stability and transparency, but on the other hand, it has the disadvantage of coloring the molded product and causing foaming in the molded product. Later, as a stabilizer, it was proposed to use an organic acid salt of zinc and a ⁇ -diketone compound or a metal salt thereof together with hydrotalcite, or an organic tin compound, and the coloring problem was overcome (Patent Literature). 1). However, the foaming problem has not been solved.
  • Hydrogen chloride gas is generated, which reacts with carbonate ions of hydrotalcite to generate CO 2 and foams the molded product.
  • Patent Document 2 A method of using magnesium oxide in combination with sites has been found (Patent Document 2). However, the foaming problem still remains with this method.
  • the present invention has an object to provide a filler for synthetic resin having an inhibitory effect on foaming by CO 2, a synthetic resin composition having no foaming obstacle containing the filler, a production method thereof, and a molded product thereof. It is said. More specifically, the present invention relates to an agent for suppressing foaming failure when a hydrotalcite compound is used as a filler for synthetic resin, a filler for synthetic resin having no foaming failure to be used by blending with a synthetic resin, An object of the present invention is to provide a synthetic resin composition containing no filler and having no foaming hindrance, a production method thereof, and a molded product thereof.
  • the present inventors have conducted research in order to satisfy this requirement. As a result, it is considered that the major cause of foaming is the presence of CO 2 , and a specific proportion of calcium hydroxide and / or water is added to the hydrotalcite compound particles. It has been found that by blending magnesium oxide, a synthetic resin filler having an inhibitory effect on foaming by CO 2 and a synthetic resin composition free from foaming obstacles blended with the filler can be obtained.
  • the gist of the present invention is an agent that suppresses foaming hindrance of the following fillers for synthetic resins (1) and (2).
  • (A) Filler for synthetic resin comprising hydrotalcite compound particles represented by the following chemical structural formula (1) [(Mg 2+ ) y (M 1 2+ ) (1-y) ] 1-x M 3+ x (OH) 2 CO 3 2- ⁇ mH 2 O (Formula 1) (In the formula, M 1 2+ represents a divalent metal, M 3+ represents at least one trivalent metal, and x, y, and m represent values satisfying the following conditions.
  • Calcium hydroxide particles and / or magnesium hydroxide particles were measured by a calcium hydroxide particle and / or a laser diffraction scattering method having an average secondary particle diameter of 0.1 to 35 ⁇ m measured by a laser diffraction scattering method.
  • the agent for suppressing foaming failure according to the above (1) which is magnesium hydroxide particles having an average secondary particle diameter of 0.01 to 10 ⁇ m.
  • the gist of the present invention is a filler for a synthetic resin having no foaming hindrance (3) to (10) below.
  • (3) Filler for synthetic resin free from foaming obstruction characterized by blending calcium hydroxide particles and / or magnesium hydroxide particles with hydrotalcite compound particles represented by the following chemical structural formula (1) .
  • M 1 2+ represents a divalent metal
  • M 3+ represents at least one trivalent metal
  • x, y, and m represent values satisfying the following conditions.
  • Calcium hydroxide particles and / or magnesium hydroxide particles were measured by a calcium hydroxide particle and / or a laser diffraction scattering method having an average secondary particle diameter of 0.1 to 35 ⁇ m measured by a laser diffraction scattering method.
  • the foaming hindrance described in the above (3) or (4) is formulated so that the ratio of calcium hydroxide particles and / or magnesium hydroxide particles: hydrotalcite compound particles is 2: 8 to 9: 1.
  • hydrotalcite compound particles are 3: 7 to 6: 4 filler.
  • the hydrotalcite particles are composed of at least one surface treatment agent selected from the group consisting of higher fatty acids, anionic surfactants, phosphate esters, coupling agents, and esters of polyhydric alcohols and fatty acids.
  • the hydrotalcite compound particles have an average secondary particle diameter measured by a laser diffraction scattering method of 0.01 to 10 ⁇ m and are free from foaming obstructions as described in any of (3) to (6) above. Filler for synthetic resin.
  • the gist of the present invention is a synthetic resin composition having no foaming obstructions (11) to (15) below.
  • the synthetic resin filler as set forth in any one of the above (6) to (10) is blended in an amount of 0.01 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin.
  • the synthetic resin composition as described in (11) above which is blended in an amount of 0.01 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin.
  • the synthetic resin composition as described in (11) above which is blended in an amount of 10 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin.
  • the gist of the present invention is the following (16) molded article. (16) A molded article formed from the synthetic resin composition according to any one of (11) to (15) above.
  • the gist of the present invention is the following method for producing a synthetic resin composition (17) to (29).
  • the manufacturing method of the synthetic resin composition characterized by the above-mentioned.
  • M 1 2+ represents a divalent metal
  • M 3+ represents at least one trivalent metal
  • x, y, and m represent values satisfying the following conditions. 0 ⁇ x ⁇ 0.5 0 ⁇ y ⁇ 1 0 ⁇ m ⁇ 2
  • Calcium hydroxide particles and / or magnesium hydroxide particles were measured by a calcium hydroxide particle and / or a laser diffraction scattering method having an average secondary particle diameter of 0.1 to 35 ⁇ m as measured by a laser diffraction scattering method.
  • the method for producing a synthetic resin composition according to the above (17), wherein the particles are magnesium hydroxide particles having an average secondary particle diameter of 0.01 to 10 ⁇ m.
  • the hydrotalcite particles are at least one surface treatment agent selected from the group consisting of higher fatty acids, anionic surfactants, phosphate esters, coupling agents and esters of polyhydric alcohols and fatty acids, The method for producing a synthetic resin composition according to the above (17), which is surface-treated.
  • Method The method for producing a synthetic resin composition according to the above (17), wherein the hydrotalcite compound particles have an average secondary particle diameter of 0.01 to 10 ⁇ m as measured by a laser diffraction scattering method.
  • a method for producing the composition The method for producing a synthetic resin composition according to any one of the above (17) to (27), wherein the synthetic resin is vinyl chloride and the synthetic resin composition is excellent in thermal stability.
  • a hydrotalcite compound when used as a filler for a synthetic resin, it is added to a synthetic resin, an agent having an effect of suppressing foaming due to CO 2 generated by reaction in the synthetic resin. It is possible to provide a synthetic resin filler having no foaming hindrance to be used, a synthetic resin composition having no foaming hindrance containing the filler, a production method thereof, and a molded product thereof.
  • hydrotalcite compound particles The hydrotalcite compound particles targeted by the present invention are represented by the following chemical structural formula (1).
  • M 1 2+ represents a divalent metal
  • M 3+ represents at least one trivalent metal
  • x satisfies 0 ⁇ x ⁇ 0.5
  • y satisfies 0 ⁇ y.
  • ⁇ 1 is satisfied
  • m is a value that satisfies 0 ⁇ m ⁇ 2.
  • the hydrotalcite-based compound particles of the present invention have an average secondary particle diameter measured by a laser diffraction scattering method of 0.01 to 10 ⁇ m, preferably 0.05 to 5 ⁇ m, more preferably 0.1 to 1 ⁇ m. That is, most of the particles are primary particles that are not secondary agglomerated. Furthermore, the hydrotalcite compound particles have a specific surface area measured by the BET method of 1 to 60 m 2 / g, preferably 5 to 50 m 2 / g. As the average secondary particle size is larger than the above value, the dispersion becomes insufficient, the liberation in the resin, the ability to neutralize with halogen, the thermal stability is poor, the mechanical strength is lowered, and the appearance is poor. Will arise. Moreover, when the specific surface area of the hydrotalcite compound particles measured by the BET method exceeds 60 m 2 / g, the dispersibility for the resin is lowered and the thermal stability is also lowered.
  • the hydrotalcite compound particles targeted by the present invention can be used after decrystallization water.
  • Decrystallized water is obtained by removing crystal water contained between layers by heating and drying hydrotalcite compound particles. That is, it can be obtained by heating hydrotalcite compound particles at a temperature in the range of 170 to 350 ° C., preferably 200 to 300 ° C.
  • the heating temperature is lower than 170 ° C., it takes a long time to decrystallize water.
  • the heating temperature is higher than 300 ° C., the hydrotalcite compound crystal itself tends to be destroyed and the adjustment of the heating time tends to be difficult.
  • this decrystallized water hydrotalcite compound is used as a stabilizer for a halogen-containing resin, the colorability of the halogen-containing resin molded product can be improved. It is estimated that the heat generated during molding, or the heat and light received from sunlight when used as a molded product and the hydrogen halide decomposed by light are confined between the layers more quickly than hydrotalcites that have not been decrystallized water. It was. That is, by removing the crystallization water present between the layers of the hydrotalcite particles, the hydrogen halide is ion-exchanged with carbonate ions without being disturbed by the crystallization water. The hydrotalcite compound particles that have been decrystallized water have less foaming hindrance than the hydrotalcite compound particles that have not been decrystallized water, because the amount of crystal water is small. However, it is not satisfactory.
  • a carbon dioxide adsorption coefficient of the filler of the present invention when the carbon dioxide adsorption coefficient of the filler of the present invention is increased, bubbles are generated when blended with a synthetic resin, and therefore, a carbon dioxide adsorption coefficient of 100 or less is preferable. Preferably it is 50 or less, More preferably, it is 20 or less.
  • the ratio of calcium hydroxide particles and / or magnesium hydroxide particles: hydrotalcite compound particles satisfying the above carbonic acid adsorption coefficient and exhibiting an anti-foaming effect when blended in a synthetic resin is from 2: 8 to 9: 1.
  • the ratio is preferably 3: 7 to 7: 3, more preferably 4.5: 5.5 to 5.5: 4.5. It has been found that a synthetic resin composition free from foaming problems can be obtained by blending the foam-suppressing filler of the present invention with a synthetic resin.
  • raw materials used to produce hydrotalcite compound particles in large quantities on an industrial scale are aluminum sources, aluminum sulfate and aluminum hydroxide, magnesium sources as magnesium chloride (brine, ion bitter) alkali sources Lime (or its digest) is a typical example, and these are mostly natural resources or processed products thereof.
  • the surface of the hydrotalcite compound particles of the present invention may be coated with at least one selected from the group consisting of silicon compounds, boron compounds and aluminum compounds to increase the acid resistance of the hydrotalcite compound particles. .
  • the calcium hydroxide particles and / or magnesium hydroxide used in the present invention may be a synthetic product or a natural product, and no special limitation is required.
  • the calcium hydroxide particles have an average particle size measured by a laser diffraction scattering method.
  • the secondary particle diameter is 0.1 to 35 ⁇ m
  • the magnesium hydroxide particles have an average secondary particle diameter of 0.01 to 10 ⁇ m as measured by a laser diffraction scattering method.
  • the method of blending calcium hydroxide particles or magnesium hydroxide particles into the hydrotalcite compound particles is not particularly limited as long as they are uniformly mixed. For example, even if the powders are mixed with a tumbler mixer etc. The slurry may be mixed and dried.
  • the hydrotalcite compound particles of the present invention can be blended with a synthetic resin per se, but the particles can be used after being treated with a surface treatment agent, and this is usually preferred.
  • surface treating agents include higher fatty acids, alkali metal salts of higher fatty acids, anionic surfactants, phosphate esters, coupling agents (silane-based, titanate-based, aluminum-based), and esters of polyhydric alcohols and fatty acids. And at least one selected from the group consisting of sulfates of higher alcohols, silicon compounds, phosphorus compounds, aluminum compounds, inorganic acids or organic acids.
  • Examples of those preferably used as the surface treatment agent are as follows.
  • (A) higher fatty acids having 10 or more carbon atoms such as stearic acid, erucic acid, palmitic acid, lauric acid, behenic acid,
  • (b) alkali metal salt of the higher fatty acid (c) sulfate ester salt of polyethylene glycol ether, Amide bond sulfate ester salt, ester bond sulfate ester salt, ester bond sulfonate, amide bond sulfonate, ether bond sulfonate, ether bond alkylaryl sulfonate, ester bond alkylaryl sulfonate, amide bond alkylaryl sulfonate Anionic surfactants such as salts (d) Mono- or diesters such as orthophosphoric acid and oleyl alcohol, stearyl alcohol or a mixture thereof, and their acid forms or phosphates such as alkali metal salts or amine
  • the surface treatment of the hydrotalcite compound particles using the surface treatment agent described above can be carried out by a wet or dry method known per se.
  • the surface treatment agent may be added in a liquid or emulsion state to a slurry of hydrotalcite compound particles and mechanically mixed sufficiently at a temperature up to about 100 ° C.
  • the addition amount of the surface treatment agent can be appropriately selected, but is preferably about 10% by weight or less based on the weight of the hydrotalcite compound particles.
  • the surface of the hydrotalcite compound particles is acid-resistant coated with at least one selected from the group consisting of a silicon compound, a boron compound, and an aluminum compound, and, if necessary, at least one of the surface treatment agents.
  • the acid-resistant coating agent examples include silicon compounds such as sodium silicate, sodium silicate such as sodium orthosilicate, potassium silicate, potassium silicate such as potassium orthosilicate, water glass; Sodium carbonate, sodium metaborate, potassium tetraborate, potassium metaborate; aluminum compounds such as sodium aluminate, sodium aluminate such as sodium metaaluminate, potassium orthoaluminate, potassium aluminate such as potassium metaaluminate, Examples thereof include aluminum salts of mineral acids such as aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, and aluminum phosphate.
  • silicon compounds such as sodium silicate, sodium silicate such as sodium orthosilicate, potassium silicate, potassium silicate such as potassium orthosilicate, water glass
  • aluminum compounds such as sodium aluminate, sodium aluminate such as sodium metaaluminate, potassium orthoaluminate, potassium aluminate such as
  • These acid-resistant coating agents are coated at 2% by weight or less with respect to the hydrotalcite compound particles. Even if it coats at 2% by weight or more, the acid resistance is not particularly improved, and the workability of the dewatering filtration after the surface treatment by a wet process is deteriorated, which is a problem.
  • the surface-treated hydrotalcite compound particles can be made into a final product form by appropriately selecting, for example, water washing, dehydration, granulation, drying, pulverization, and classification as necessary.
  • the synthetic resin in which the hydrotalcite compound particles of the present invention are blended may be a synthetic resin that is usually used as a molded product, and examples thereof include polyolefins or copolymers thereof.
  • Copolymers of olefin and diene ethylene-acrylate copolymer, polystyrene, polyvinyl acetate, ABS resin, AAS resin, AS resin, MBS resin, ethylene / vinyl chloride copolymer resin, ethylene vinyl acetate copolymer resin, ethylene- Vinyl chloride-vinyl acetate graft polymerization resin, vinylidene chloride, polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, vinyl chloride propylene copolymer, vinyl acetate resin, phenoxy resin, polyacetal, polyamide, polyimide, polycarbonate, polysulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene Examples thereof include thermoplastic resins such as sulfide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and methacrylic resin.
  • a means for blending using a known mixing means such as a ribbon blender, a high speed mixer, a kneader, a pelletizer, an extruder, or a suspension of a heat deterioration agent containing hydrotalcite particles as an active ingredient is used after polymerization.
  • a means for adding and stirring to the slurry, mixing and drying can be exemplified.
  • additives In addition to the above components, other conventional additives may be blended in the resin composition having no foaming hindrance of the present invention.
  • additives include antioxidants, ultraviolet inhibitors, antistatic agents, pigments, plasticizers, fillers, reinforcing agents, organic halogen flame retardants, crosslinking agents, light stabilizers, ultraviolet absorbers, lubricants, Other inorganic and organic heat stabilizers can be exemplified.
  • the present invention will be described in more detail based on examples.
  • Carbon adsorption coefficient calculation formula A ⁇ calculation formula B
  • the average secondary particle size is measured and determined using a MICROTRAC particle size distribution analyzer, Nikkiso X-100 (HRA) type.
  • the slurry is transferred to a surface treatment tank and heated to 80 ° C with stirring, and 1.3 kg of sodium stearate previously dissolved in 50 L of warm water at 80 ° C is gradually added, and stirring is maintained for 30 minutes to complete the surface treatment. did.
  • the individual product was separated by filtration, washed, re-emulsified and spray-dried to obtain a sample.
  • the composition formula was Mg 0.50 Zn 0.17 Al 0.33 (OH) 2 (CO 3 ) 0.17 ⁇ 0.50H 2 O.
  • Table 1 shows the specific surface area of the obtained hydrotalcite compound particles by BET method and the average secondary particle diameter measured by laser diffraction scattering method.
  • a reaction slurry of the compound was obtained. 800 L of this reaction slurry was sampled and maintained with stirring in an autoclave at 170 ° C. for 6 hours for heating and aging. After cooling, the slurry is transferred to a surface treatment tank, heated to 80 ° C. while stirring, 2 kg of sodium stearate previously dissolved in 50 L of hot water at 80 ° C. is gradually added, and stirring is maintained for 30 minutes to complete the surface treatment. did. The solid matter was separated by filtration, washed, dried with a hot air dryer, and then pulverized with a hammer mill to prepare a sample.
  • the composition formula was Mg 0.66 Al 0.33 (OH) 2 (CO 3 ) 017 ⁇ 0.50H 2 O.
  • Table 1 shows the specific surface area of the obtained hydrotalcite compound particles by BET method and the average secondary particle diameter measured by laser diffraction scattering method.
  • [Example 3 of adjustment] (calcium hydroxide particles) A calcium chloride solution concentrated to 1.2 mol / L and a sodium hydroxide solution concentrated to 2.3 mol / L were continuously added to a pre-watered reaction tank to obtain a calcium hydroxide particle suspension. . 1 L of the obtained suspension liquid was washed, transferred to a surface treatment tank, heated to 80 ° C.
  • Table 1 shows the specific surface area of the obtained calcium hydroxide particles by BET method and the average secondary particle diameter measured by laser diffraction scattering method.
  • Example 4 of adjustment Magnnesium hydroxide particles Put 400 ml of magnesium chloride aqueous solution (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) adjusted to a concentration of 0.5 mol / L in an autoclave and add 121 ml of 3N caustic soda solution dropwise while stirring, to room temperature (25 ° C.).
  • magnesium hydroxide suspension For 30 minutes to obtain a magnesium hydroxide suspension. This suspension was hydrothermally treated at 120 ° C. for 2 hours, dehydrated and washed with water. The washed magnesium hydroxide was transferred to a surface treatment tank, heated to 80 ° C. with stirring, and 0.2 g of sodium stearate previously dissolved in warm water at 80 ° C. was gradually added to complete the surface treatment. . After completion of the surface treatment, the sample was filtered, washed, dried and ground to obtain a sample. Table 1 shows the specific surface area of the obtained magnesium hydroxide particles by the BET method and the average secondary particle diameter measured by the laser diffraction scattering method.
  • the ratio of calcium hydroxide particles: hydrotalcite compound particles a to the hydrotalcite compound particles a according to Preparation Example 1 and calcium hydroxide particles according to Preparation Example 3 is 0:10, 1: 9, 2: 8, 3:
  • the amounts of CO 2 were adjusted to 7, 4: 6, 5: 5, 6: 4, 7: 3, 8: 2, and 9: 1.
  • this adjusted product was kneaded for 3 minutes at 190 ° C. using a roll with the following composition, to prepare a roll sheet having a thickness of 0.7 mm. This sheet was cut into a size of 5 cm ⁇ 8 cm and heat was applied at 190 ° C. using a compression molding machine. After 15 minutes, 60 minutes, and thereafter every 30 minutes, the foaming condition and thermal stability were observed. .
  • the thermal stability was evaluated by measuring the time when the resin deteriorated due to coloring and blacking to a certain black level, and evaluating the initial color of the thermal stability. The results are shown in Table 2.
  • Formulation composition Polyvinyl chloride (degree of polymerization 1000) 1250g Calcium carbonate 50 Zinc stearate 10 Calcium stearate 5 DPE 2.5 DBM 0.625 SBM 0.625 Custer wax 2.5 PA-20 6.25 Stabilizer of the present invention (hydrotalcite compound particles a + calcium hydroxide particles) 10
  • Example 3 An experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the sample of Example 1 (hydrotalcite compound particles a + calcium hydroxide particles) was changed to (hydrotalcite compound particles a + magnesium hydroxide particles). The results are shown in Table 3.
  • hydrotalcite compound particles a according to Preparation Example 1 were changed to the hydrotalcite compound particles b according to Preparation Example 2, and the ratios of calcium hydroxide particles: hydrotalcite compound particles b were set to 0:10, 1: 9, 3:
  • the test was performed in the same manner as in Example 1 except that 7, 5: 5 and 7: 3 were used. The results are shown in Table 4.
  • Example 5 A test was conducted in the same manner as in Example 3 except that the sample was hydrotalcite compound particles b: magnesium hydroxide particles. The results are shown in Table 5.
  • hydrotalcite compound particles a of Preparation Example 1 and natural calcium oxide manufactured by Nittsu Kogyo Co., Ltd. were digested and subjected to the same surface treatment as that of Preparation Example 3.
  • Natural calcium hydroxide: Hydrotalcite compound particles a The test was conducted in the same manner as in Example 1 except that the ratio was 3: 7. The results are shown in Table 6.

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Abstract

課題:本発明は、COが原因の発泡を抑制する、ハイドロタルサイト類化合物粒子と水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウムよりなる充填剤、およびその充填剤の合成樹脂への使用およびその成形品に関するもので、さらに詳しくは、下記化学構造式(1)で表わされるハイドロタルサイト類化合物粒子 [(Mg2+)y(M1 2+)(1-y)]1-xM3+ x(OH)2CO3 2-・mH2O・・・(式1) (ただし、式中、M 2+は2価金属を示し、M3+は少なくとも1種の3価金属を示し、x、y、mは下記条件を満足する価を示す。 0<x<0.5 0≦m<2 0<y≦1 ) と水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト化合物粒子を2:8~9:1の割合で配合した発泡を抑制する充填剤、およびその充填剤を配合した発泡障害がない樹脂組成物及びその成形品。

Description

合成樹脂用充填剤、合成樹脂組成物、その製造方法、およびその成形品
 本発明は、合成樹脂用充填剤の発泡障害を抑制する剤および合成樹脂に配合して使用する発泡障害がない合成樹脂用充填剤に関するもので、さらに詳しくは、特定の性状を有するハイドロタルサイト類化合物粒子に、合成樹脂用充填剤の発泡障害を抑制する剤として、水酸化カルシウムおよび/または水酸化マグネシウムを一定量配合し、炭酸ガスによる発泡に対し抑制効果を持たせた、合成樹脂用充填剤および本充填剤を合成樹脂に配合した発泡障害がない優れた合成樹脂組成物、その製造方法及びその成形品に関する。
ハイドロタルサイト類化合物は、優れた合成樹脂用安定剤として開発された。従来のCd/Zn系複合金属石鹸安定剤に比べて著しく安全性、熱安定性および透明性を示すが、反面、成形品を着色させるとともに成形品に発泡を生じさせる欠点があった。その後安定剤として、ハイドロタルサイト類に亜鉛の有機酸塩とβ―ジケトン化合物またはその金属塩を併用するかあるいは有機錫化合物を併用することが提案され、着色の問題は克服された(特許文献1)。しかしながら、発泡の問題については、解決されてない。
 一方、約300℃までの温度に加熱することにより、ハイドロタルサイト類の結晶水を実質的に取り除いたものを使用する等の工夫が行われたが、安定剤組成物の調整より実際使用時に至る間に吸水現象が生じ、現実には依然として解決するには至らなかった。この発泡の問題は特に、200℃前後の成形温度が採用される硬質のポリ塩化ビニル系樹脂成形品の製造に当たって大きな障害となっている。
 この発泡原因はハイドロタルサイト類の結晶水が約180℃以上の成形温度で脱離を開始して、成形品に発泡を生じさせること、及びポリ塩化ビニル系樹脂が成形温度で一部分解して塩化水素ガスを発生し、これがハイドロタルサイトの炭酸イオンと反応してCOを発生し、成形品を発泡させることの2つであるとし、この2つの発泡原因を解決する方法として、ハイドロタルサイト類に酸化マグネシウムを併用する方法が見出された(特許文献2)。しかし、この方法でも発泡の問題は依然として残っている。
特開昭57-80444号公報 特開昭63-46248号公報 特公昭46-2280号公報 米国特許第3879525号明細書 特公昭50-30039号公報 特公昭48-29477号公報 特公昭51-29129号公報)。
そこで本発明は、COによる発泡に対し抑制効果を備えた合成樹脂用充填剤、その充填剤を配合した発泡障害がない合成樹脂組成物、その製造方法およびその成形品を提供することを目的としている。
 さらに詳しくは、本発明は、ハイドロタルサイト類化合物を合成樹脂用充填剤として使用する際の発泡障害を抑制する剤、合成樹脂に配合して使用する発泡障害がない合成樹脂用充填剤、その充填剤を配合した発泡障害がない合成樹脂組成物、その製造方法およびその成形品を提供することを目的としている。
本発明者等は、この要求を満足させるため、研究を進めたところ、発泡の大きい原因はCOの存在にあると考え、ハイドロタルサイト類化合物粒子に特定割合の水酸化カルシウムおよび/または水酸化マグネシウムを配合することにより、COによる発泡に対し抑制効果をもつ合成樹脂用充填剤およびその充填剤を配合した発泡障害がない合成樹脂組成物が得られることを見出した。
かくして、本発明によれば、
(a)下記化学構造式(1)で表されるハイドロタルサイト粒子に

[(Mg2+)y(M1 2+)(1-y)]1-xM3+ x(OH)2CO3 2-・mH2O    (式1)

(ただし、式中、M 2+は2価金属を示し、M3+は少なくとも1種の3価金属を示し、x、y、mは下記条件を満足する価を示す。)
     0<x<0.5   0≦m<2   0<y≦1
(b)水酸化カルシウムおよび/または水酸化マグネシウムを(水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子)の割合が発泡障害の抑制に有効な割合で、好ましくは2:8~9:1になるように配合することでCOによる発泡に対し抑制効果を有する合成樹脂用充填剤を見出した。
 さらに本発明の充填剤を合成樹脂に配合し、発泡障害がない合成樹脂組成物およびその成形品を見出した。
 すなわち、本発明は、以下の(1)および(2)の合成樹脂用充填剤の発泡障害を抑制する剤を要旨としている。
(1)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子から成ることを特徴とする下記(a)の合成樹脂用充填剤の発泡障害を抑制する剤。
                記
(a)下記化学構造式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物粒子から成る合成樹脂用充填剤
  [(Mg2+)y(M1 2+)(1-y)]1-xM3+ x(OH)2CO3 2-・mH2O      (式1)

(ただし、式中、M 2+は2価金属を示し、M3+は少なくとも1種の3価金属を示し、x、y、mは下記条件を満足する価を示す。
     0<x<0.5
     0<y≦1
     0≦m<2
(2)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子が、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.1~35μmである水酸化カルシウム粒子および/またはレーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである水酸化マグネシウム粒子である、上記(1)記載の発泡障害を抑制する剤。
 また、本発明は、以下の(3)ないし(10)の発泡障害がない合成樹脂用充填剤を要旨としている。
(3)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子を、下記化学構造式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物粒子に配合したことを特徴とする発泡障害がない合成樹脂用充填剤。

  [(Mg2+)y(M1 2+)(1-y)]1-xM3+ x(OH)2CO3 2-・mH2O   (式1)

(ただし、式中、M 2+は2価金属を示し、M3+は少なくとも1種の3価金属を示し、x、y、mは下記条件を満足する価を示す。
     0<x<0.5
     0<y≦1
     0≦m<2
(4)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子が、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.1~35μmである水酸化カルシウム粒子および/またはレーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである水酸化マグネシウム粒子である、上記(3)記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
(5)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子の割合が2:8~9:1になるように配合した上記(3)または(4)記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
(6)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子の割合が3:7~6:4になるように配合した上記(5)記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
(7)ハイドロタルサイト粒子は、150~300℃の温度で脱結晶されたものである上記(3)ないし(6)のいずれかに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
(8)ハイドロタルサイト粒子が高級脂肪酸、アニオン系界面活性剤、リン酸エステル類、カップリング剤および多価アルコールと脂肪酸のエステル類よりなる群から選ばれた少なくとも1種の表面処理剤により、表面処理されている上記(3)ないし(6)のいずれかに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
(9)ハイドロタルサイト類化合物粒子は、その表面がケイ素化合物、ホウ素化合物およびアルミニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも一種により耐酸性被覆されている上記(3)ないし(6)のいずれかに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
(10)ハイドロタルサイト類化合物粒子は、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである上記(3)ないし(6)のいずれかにに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
 また、本発明は、以下の(11)ないし(15)の発泡障害がない合成樹脂組成物を要旨としている。
(11)上記(6)ないし(10)のいずれかに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤を、合成樹脂100重量部に対し、0.01~80重量部配合したことを特徴とする発泡障害がない合成樹脂組成物。
(12)合成樹脂100重量部に対し、0.01~30重量部配合したことを特徴とする上記(11)記載の合成樹脂組成物。
(13)合成樹脂100重量部に対し、10~80重量部配合したことを特徴とする上記(11)記載の合成樹脂組成物。
(14)合成樹脂が、塩化ビニルであり、合成樹脂組成物が熱安定性に優れたものである上記(13)記載の合成樹脂組成物。
(15)合成樹脂がポリオレフィンまたはその共重合体またはハロゲン含有樹脂であり、合成樹脂組成物が難燃性のものである上記(13)記載の合成樹脂組成物。
また、本発明は、以下の(16)の成形品を要旨としている。
(16)上記(11)ないし(15)のいずれかに記載の合成樹脂組成物より形成された成形品。
 また、本発明は、以下の(17)ないし(29)の合成樹脂組成物の製造方法を要旨としている。
(17)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子を、下記化学構造式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物粒子とともに、発泡障害がない合成樹脂用充填剤として合成樹脂に配合することを特徴とする合成樹脂組成物の製造方法。

  [(Mg2+)y(M1 2+)(1-y)]1-xM3+ x(OH)2CO3 2-・mH2O   (式1)

(ただし、式中、M 2+は2価金属を示し、M3+は少なくとも1種の3価金属を示し、x、y、mは下記条件を満足する価を示す。
     0<x<0.5
     0<y≦1
     0≦m<2
(18)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子が、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.1~35μmである水酸化カルシウム粒子および/またはレーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである水酸化マグネシウム粒子である、上記(17)記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(19)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子の割合が2:8~9:1になるように配合する上記(17)記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(20)水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子の割合が3:7~6:4になるように配合する上記(17)記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(21)ハイドロタルサイト粒子は、150~300℃の温度で脱結晶されたものである上記(17)記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(22)ハイドロタルサイト粒子が高級脂肪酸、アニオン系界面活性剤、リン酸エステル類、カップリング剤および多価アルコールと脂肪酸のエステル類よりなる群から選ばれた少なくとも1種の表面処理剤により、表面処理されている上記(17)記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(23)ハイドロタルサイト類化合物粒子は、その表面がケイ素化合物、ホウ素化合物およびアルミニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも一種により耐酸性被覆されている上記(17)記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(24)ハイドロタルサイト類化合物粒子は、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである請上記(17)記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(25)合成樹脂100重量部に対し、0.01~80重量部を発泡障害がない合成樹脂用充填剤として配合したことを特徴とする上記(17)ないし(24)のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(26)合成樹脂100重量部に対し、0.01~30重量部を発泡障害がない合成樹脂用充填剤として配合したことを特徴とする上記(17)ないし(24)のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(27)合成樹脂100重量部に対し、10~80重量部を発泡障害がない合成樹脂用充填剤として配合したことを特徴とする上記(17)ないし(24)のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(28)合成樹脂が、塩化ビニルであり、合成樹脂組成物が熱安定性に優れたものである上記(17)ないし(27)のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
(29)合成樹脂がポリオレフィンまたはその共重合体またはハロゲン含有樹脂であり、合成樹脂組成物が難燃性のものである上記(17)ないし(27)のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
 本発明によれば、ハイドロタルサイト類化合物を合成樹脂用充填剤として使用する際、合成樹脂中で反応して発生するCOによる発泡に対し抑制効果を備えた剤、合成樹脂に配合して使用する発泡障害がない合成樹脂用充填剤、その充填剤を配合した発泡障害がない合成樹脂組成物、その製造方法およびその成形品を提供することができる。
以下、本発明について具体的に説明する。
[ハイドロタルサイト類化合物粒子]
本発明が対象とするハイドロタルサイト類化合物粒子は、下記化学構造式(1)で表される。

[(Mg2+)y(M1 2+)(1-y)]1-xM3+ x(OH)2CO3 2-・mH2O    (式1)

前記化学構造式(1)において、M 2+は2価金属を示し、M3+は少なくとも1種の3価金属を示し、xは0<x<0.5を満足し、yは0<y≦1を満足し、mは0≦m<2を満足する価を示す。
 本発明のハイドロタルサイト類化合物粒子は、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmで、好ましくは0.05~5μm、さらに好ましくは0.1~1μmであること、つまりほとんどの粒子は2次凝集していない1次粒子である。
 さらにハイドロタルサイト類化合物粒子は、BET法により測定された比表面積が1~60m/gであり、好ましくは5~50m/gである。平均2次粒子径は前記値より大きくなるほど、分散が不十分となり、樹脂中の遊離、ハロゲンとの中和能力が劣り、熱安定性が悪く、機械的強度が低下したり、外観不良という問題が生じてくる。またハイドロタルサイト類化合物粒子のBET法により測定された比表面積が60m/gを超えると樹脂に対する分散性が低下し、熱安定性も低くなる
 さらに、本発明が対象とするハイドロタルサイト類化合物粒子は、脱結晶水して使用することも可能である。
 脱結晶水はハイドロタルサイト類化合物粒子を加熱乾燥することにより、層間に含まれる結晶水を除去したものである。すなわち、ハイドロタルサイト類化合物粒子を170~350℃、好ましくは、200~300℃の範囲の温度で加熱することにより得られる。加熱温度が170℃よりも低いと脱結晶水するのに長時間係り、300℃を超えるとハイドロタルサイト類化合物の結晶そのものが破壊されやすくなり、加熱時間の調節が困難となりやすい。
 この脱結晶水されたハイドロタルサイト類化合物を含ハロゲン樹脂の安定剤として用いると含ハロゲン樹脂成形品の着色性を改善できる。成形時の熱、または成形品として使用時の太陽光線等から受ける熱及び光により分解発生するハロゲン化水素を、脱結晶水されてないハイドロタルサイト類よりも速やかに層間に閉じ込めるものと推定された。すなわちハイドロタルサイト粒子の層間に存在する結晶水を取り除くことにより、ハロゲン化水素は結晶水に邪魔されることなく、炭酸イオンとイオン交換される。脱結晶水されたハイドロタルサイト類化合物粒子は、結晶水が少ない分、脱結晶水化していないハイドロタルサイト類化合物粒子より発泡障害が少ない。しかしながら満足のいくものではない。
[合成樹脂用充填剤の発泡障害を抑制する剤]
 本発明者等は、鋭意研究の結果、ハイドロタルサイト類化合物粒子を充填剤として使用したとき、樹脂中の発砲の原因が結晶水よりもむしろ炭酸ガスの存在が大きいことを見出した。単位面積当たりのCO量である。本発明者等はハイドロタルサイト類化合物粒子に水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子を一定量配合した本発明の発泡を抑制する充填剤のCO量およびBET法比表面積を測定することにより、本発明の充填剤の炭酸吸着係数を求め、発泡との関係を見出した。すなわち、本発明の充填剤の炭酸吸着係数が大きくなるほど合成樹脂に配合した場合泡が発生するので、炭酸吸着係数100以下がのぞましい。好ましくは50以下、さらに好ましくは20以下である。
 上記の炭酸吸着係数を満足し、合成樹脂に配合した場合に発泡防止効果を発揮する水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子の割合が2:8~9:1、好ましくは3:7~7:3、さらに好ましくは4.5:5.5~5.5:4.5である。本発明の発泡抑制充填剤を合成樹脂に配合することにより、発泡障害の問題がない合成樹脂組成物を得られることを見出した。
[ハイドロタルサイト類化合物粒子の製造方法]
 本発明が対象とする、あるいは本発明のハイドロタルサイト類化合物粒子を製造する方法は、MgとAlの割合および耐酸性を満足するハイドロタルサイト類化合物粒子が得られる限り、その方法や条件は何等制限されない。ハイドロタルサイト類化合物粒子を得るための原料および製造条件はそれ自体公知であり、基本的には、公知の方法に従って製造することが出来る。(例えば、特許文献3およびその対応する米国特許(特許文献4)、特許文献5、6および7)。
 一方、ハイドロタルサイト類化合物粒子を工業的規模で多量に生産するために使用される原料は、アルミニウム源として、硫酸アルミニウムおよび水酸化アルミニウム、マグネシウム源として塩化マグネシウム(ブライン、イオン苦汁)アルカリ源として石灰(またはその消化物)が代表例として挙げられ、これらは大部分天然資源もしくはその処理物である。
 本発明のハイドロタルサイト類化合物粒子表面をケイ素化合物、ホウ素化合物、アルミニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種により表面被覆をして、ハイドロタルサイト類化合物粒子の耐酸性をあげてもよい。
[水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子]
本発明に使用の水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウムは合成品でも天然品でもよく、特別な限定が必要なものではないが、水酸化カルシウム粒子は、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.1~35μmであり、水酸化マグネシウム粒子はレーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである。
ハイドロタルサイト類化合物粒子へ水酸化カルシウム粒子または水酸化マグネシウム粒子を配合する方法は、均一に混ぜ合わせられれば特別な制限はなく、例えば粉末同士をタンブラーミキサー等で混合しても、乾燥前のスラリー同士を混合し乾燥しても良い。
[樹脂への配合方法]
本発明の充填剤(ハイドロタルサイト類化合物粒子と水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子)を樹脂に配合する手段それ自体には特別な制約はなく、例えば安定剤や充填剤などをこれら樹脂に配合する公知慣用の配合手段と同様な手段で、他の樹脂配合剤ととともに、もしくは別個に合成樹脂にできるだけ均一に配合すればよい。例えば、リボンブレンダー、高速ミキサー、ニーダー、ペレタイザー、押出機などの公知混合手段を利用して配合する手段や、ハイドロタルサイト類化合物粒子を有効成分としてなる縣濁液を、重合後のスラリーに添加攪拌して混合し、乾燥する手段などを例示することができる。
[ハイドロタルサイト類化合物粒子のさらなる変性方法]
本発明のハイドロタルサイト類化合物粒子は、それ自体を合成樹脂に配合することが出来るが、粒子を表面処理剤で処理して使用することが出来、通常その方が好ましい。
かかる表面処理剤としては、例えば高級脂肪酸、高級脂肪酸のアルカリ金属塩、アニオン系界面活性剤、リン酸エステル類、カップリング剤(シラン系、チタネート系、アルミニウム系)および多価アルコールと脂肪酸のエステル類、高級アルコールの硫酸エステル、珪素化合物、リン系化合物、アルミニウム系化合物、無機酸または有機酸からなる群から選ばれた少なくとも1種が挙げられる。
表面処理剤として好ましく用いられるものを例示すれば次のとおりである。(a)ステアリン酸、エルカ酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ベヘニン酸等の炭素数10以上の高級脂肪酸類,(b)前記高級脂肪酸のアルカリ金属塩,(c)ポリエチレングリコールエーテルの硫酸エステル塩、アミド結合硫酸エステル塩、エステル結合硫酸エステル塩、エステル結合スルホネート、アミド結合スルホン酸塩、エーテル結合スルホン酸塩、エーテル結合アルキルアリールスルホン酸塩、エステル結合アルキルアリールスルホン酸塩、アミド結合アルキルアリールスルホン酸塩等のアニオン系界面活性剤類(d)オルトリン酸とオレイルアルコール、ステアリルアルコール等のモノまたはジエステルまたは両者の混合物であって、それらの酸型またはアルカリ金属塩またはアミン塩等のリン酸エステル類(e)ビニルエトキシシラン、ビニル-トリス(2-メトキシ-エトキシ)シラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、β(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤類;イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロフォスフェート)チタネート、イソプロピルトリス(N-アミノエチル-アミノエチル)チタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート等のチタネート系カップリング剤類;アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング剤類(f)グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレエート等の多価アルコールと脂肪酸のエステル類(g)ステアリルアルコール、オレイルアルコール等の高級アルコールの硫酸エステル塩。(h)SiO(OH) 、Al(OH) 、Cl、NO 、HPO 、C 、SiO(OH) 2-、Si(OH) 2-、HPO 2-、C 2-、PO 3-、C 、SiO 4-、またはSi(OH) 4-等を有する珪素化合物、リン系化合物、アルミニウム系化合物。
前記した表面処理剤を使用して、ハイドロタルサイト類化合物粒子の表面処理をするには、それ自体公知の湿式または乾式方により実施できる。例えば、湿式方としては、ハイドロタルサイト類化合物粒子のスラリーに該表面処理剤を液状またはエマルジョン状で加え、約100℃までの温度で機械的に十分混合すればよい。表面処理剤の添加量は、適宜選択できるが、該ハイドロタルサイト類化合物粒子の重量に基づいて、約10重量%以下とするのが好ましい。
本発明ではハイドロタルサイト類化合物粒子の表面をケイ素化合物、ホウ素化合物、およびアルミニウム化合物の群から選ばれた少なくとも1種により耐酸性被覆され、必要に応じて付加的に前記表面処理剤の少なくとも1種以上で表面処理されたハイドロタルサイト類化合物粒子を用いることにより、さらに高い耐酸性を持ち発泡がない樹脂組成物を得ることができる。
前記耐酸性被覆剤として、ケイ素化合物としては、メタケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウムのようなケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム、オルトケイ酸カリウムのようなケイ酸カリウム、水ガラス;ホウ素化合物としては、四ホウ酸ナトリウム、メタホウ酸ナトリウム、四ホウ酸カリウム、メタホウ酸カリウム;アルミニウム化合物としてはオルトアルミン酸ナトリウム、メタアルミン酸ナトリウムのようなアルミン酸ナトリウム、オルトアルミン酸カリウム、メタアルミン酸カリウムのようなアルミン酸カリウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、リン酸アルミニウムのような鉱酸のアルミニウム塩等が挙げられる。
これらの耐酸性被覆剤はハイドロタルサイト類化合物粒子に対し、2重量%以下で被覆される。2重量%以上で被覆しても特に耐酸性が向上するわけでもなく、また湿式により表面処理した後の脱水濾別の作業性が悪化し問題であるので2重量%以下が望ましい。
表面処理をしたハイドロタルサイト類化合物粒子は、必要により、例えば水洗、脱水、造粒、乾燥、粉砕、分級の手段を適宜選択して実施し、最終製品形態とすることが出来る。
[樹脂への配合割合]
本発明のハイドロタルサイト類化合物粒子と水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子からなる充填剤を樹脂用熱安定剤として使用する場合は、樹脂100重量部に対して0.001~20重量部、好ましくは0.01~15重量部の割合で樹脂に配合される。また合成樹脂用難燃剤として使用する場合は、樹脂100重量部に対して10~80重量部配合される。
[合成樹脂の種類]
本発明のハイドロタルサイト類化合物粒子が配合される合成樹脂は、通常、成形品として使用される合成樹脂であればよく、その例としては、ポリオレフィン又はその共重合体であり、具体的には、ポリプロピレンホモポリマー、エチレンプロピレン共重合体のようなポリプロピレン系樹脂、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、EVA(エチレンビニルアセテート樹脂)、EEA(エチレンエチルアクリレート樹脂)EEA(エチレンエチルアクリレート樹脂)、EMA(エチレンアクリル酸メチル共重合樹脂)、EAA(エチレンアクリル酸共重合樹脂)、超高分子量ポリエチレンのようなポリエチレン系樹脂、及びポリブテン、ポリ4-メチルペンテン-1等のC~Cのオレフィン(α-エチレン)の重合体もしくは共重合体である。
オレフィンとジエンとの共重合体類、エチレン-アクリレート共重合体、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ABS樹脂、AAS樹脂、AS樹脂、MBS樹脂、エチレン/塩ビ共重合樹脂、エチレン酢ビコポリマー樹脂、エチレン-塩ビ-酢ビグラフト重合樹脂、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、塩ビプロピレン共重合体、酢酸ビニル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、メタクリル樹脂等の熱可塑性樹脂が例示できる。
さらに、硬質塩ビ、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド等の硬化性樹脂、ポリテトラフロロエチレン、ポリエーテルサルフォン,非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、およびEPDM,ブチルゴム、イソプレンゴム、SBR,NBR,クロロヅルフォン化ポリエチレン、NIR、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムを例示することが出来る。
[樹脂への配合方法]
本発明の組成物を調整するため、ハイドロタルサイト類化合物粒子と水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子よりなる充填剤を樹脂に配合する手段それ自体には特別な制約はなく、例えば、安定剤や難燃剤、充填剤などをこれら樹脂に配合する公知慣用の配合手段と同様な手段で、他の樹脂配合剤と共に、もしくは別個に合成樹脂に」できるだけ均一に配合すればよい。例えば、リボンブレンダー、高速ミキサー、ニーダー、ペレタイザ―、押出機などの公知混合手段を利用して配合する手段や、ハイドロタルサイト粒子を有効成分としてなる熱劣化剤の懸濁液を、重合後のスラリーに添加攪拌して混合し、乾燥する手段などを例示することが出来る。
[その他の添加剤]
本発明の発泡障害のない樹脂組成物は、上記成分以外にも慣用の他の添加剤を配合してもよい。このような添加剤としては、例えば酸化防止剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、顔料、可塑剤、充填剤、補強剤、有機ハロゲン難燃剤、架橋剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、他の無機系および有機系熱安定剤等を例示できる。
以下実施例に基づき、本発明をより詳細に説明する。
実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
実施例において、ハイドロタルサイト類化合物粒子と水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子よりなる充填剤の(a)CO量、(b)炭素吸着係数、(c)平均2次粒子径、(d)BET法比表面積に記載する測定法によって測定された値を意味する。
(a)CO
AGK式CO簡易精密測定装置を用い、試料中のCO含量を滴定にて測定した。
(b)炭素吸着係数
下記の計算により求める。
炭素吸着係数=計算式A÷計算式B
計算式A:{配合したハイドロタルサイト類化合物粒子のCOのモル数×アボガドロ数(6.02×1023)×COの占有面積(C=O結合距離が1.62Åとして3.24Å)}
計算式B:{配合した水酸化カルシウム粒子または水酸化マグネシウム粒子の表面積(配合重量×日表面積)}
(c)平均2次粒子径
MICROTRAC粒度分布計、日機装X-100(HRA)タイプを用いて測定決定する。
100mL容ビーカーに試料粉末700mgを入れ、メタノール5mLを加えてなじませ、0.2W/V%-ヘキサメタリン酸ナトリウム溶液70mLをメスシリンダーで量り、徐々に試料に加え、超音波(NISSEI 社製、MODEL US-300,電流300μA)で3分間分散処理した後、1分以内にその分散液の2.5-4.0mlを採って、上記粒度分布計の試料室に加え、粒度分布を測定する。合計2回の測定を行い、それぞれの測定について得られた50%累積2次粒子径の算術平均値を算出して、試料の平均2次粒子径とする。
(d)BET法比表面積
液体窒素の吸着法により測定した。
 [調整例1](ハイドロタルサイト化合物粒子a)
イオン苦汁を濃度調整用タンクに移し、塩化亜鉛、硫酸アルミニウムを加えて、Mg濃度0.945mol/L、Al濃度0.63mol/LおよびZn濃度0.315mol/Lの混合水溶液を作る。この時、混合槽で硫酸カルシウムの沈殿を生じるので濾別し(A)液とする。次に苛性ソーダを別の濃度調整用タンクに移し、炭酸ソーダ粉末、および水を加えてNaOH 2.7mol/L、NaCO 0.23mol/L水溶液(B)を作る。
(A)液1Lに対し(B)液1.4Lの割合で、予め水を入れた反応槽に、攪拌下に滞留時間が60分となるように同時注下してハイドロタルサイトの反応スラリーを得た。
この反応スラリー800Lを採取し、加熱熟成するためオートクレーブ中で140℃×6時間攪拌しながら維持させた。冷却後スラリーを表面処理槽に移し攪拌しながら80℃まで加熱し、予め80℃の温水50Lに溶かしたステアリン酸ソーダ1.3Kgを徐々に投入し、30分間攪拌を維持して表面処理を完了した。個形物を濾別、洗浄し再乳化後噴霧乾燥しサンプルとした。
得られたハイドロタルサイト化合物粒子を分析した結果、組成式は
Mg0.50Zn0.17Al0.33(OH)(CO0.17・0.50HOであった。
得られた本ハイドロタルサイト化合物粒子のBET法による比表面積およびレーザー回折散乱法により測定された平均2次粒子径を表1に示す。
 [調整例2](ハイドロタルサイト化合物粒子b)
精製ブラインを濃度調整用タンクに移し、硫酸アルミニウムを加えてMg濃度1.69mol/LおよびAl濃度0.847mol/Lの混合水溶液(A)を作った。次に苛性ソーダを別の濃度調整用タンクに移し、炭酸ソーダ粉末および水を加えてNaOH 2.73mol/LおよびNaCO 0.23mol/Lを含む水溶液(B)を作った。
 混合水溶液(A)1.18Lに対し水溶液(B)2.2Lの割合で、予め水を入れた反応槽に、攪拌下に滞留時間が60分となるように同時注下してハイドロタルサイト化合物の反応スラリーを得た。この反応スラリー800Lを採取し、加熱熟成するためオートクレーブ中で170℃×6時間攪拌しながら維持させた。冷却後スラリーを表面処理槽に移し、攪拌しながら80℃まで加温し、予め80℃の温水50Lに溶かしたステアリン酸ソーダ2Kgを徐々に投入し、30分間攪拌を維持して表面処理を完了した。固形物を濾別、洗浄し熱風乾燥機にて乾燥後後ハンマーミル粉砕してサンプルとした。
得られたハイドロタルサイト化合物粒子を分析した結果組成式は
Mg0.66Al0.33(OH)(CO017・0.50HOであった。
得られた本ハイドロタルサイト化合物粒子のBET法による比表面積およびレーザー回折散乱法により測定された平均2次粒子径を表1に示す。
 [調整例3](水酸化カルシウム粒子)
1.2mol/Lへ濃調した塩化カルシウム溶液と2.3mol/Lへ濃調した水酸化ナトリウム溶液を、予め水を張った反応槽へ連続的に加え、水酸化カルシウム粒子サスペンジョン液を得た。
得られたサスペンジョン液1Lを洗浄後、表面処理槽へ移し、撹拌しながら80℃へ加温し、予め80℃の温水で溶解しておいたステアリン酸ソーダ1.6gを徐々に投入し、表面処理を完了した。表面処理完了後、濾別、洗浄を行い乾燥,粉砕後サンプルとした。得られた本水酸化カルシウム粒子のBET法による比表面積およびレーザー回折散乱法により測定された平均2次粒子径を表1に示す。
 [調整例4](水酸化マグネシウム粒子)
オートクレーブに0.5mol/Lの濃度に調整された塩化マグネシウム水溶液(和光純薬(株))400mlを入れ攪拌条件下に、3Nの苛性ソーダ溶液121mlを滴下しながら添加し、室温(25℃)にて30分間反応させて水酸化マグネシウムサスペンション液を得た。このサスペンション液を、120℃、2時間の条件下で水熱処理し、脱水後、水洗した。洗浄した水酸化マグネシウムを表面処理槽へ移し、撹拌しながら80℃へ加温し、予め80℃の温水で溶解しておいたステアリン酸ソーダ0.2gを徐々に投入し、表面処理を完了した。表面処理完了後、濾別、洗浄を行い乾燥,粉砕後サンプルとした。得られた本水酸化マグネシウム粒子のBET法による比表面積およびレーザー回折散乱法により測定された平均2次粒子径を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 調整例1によるハイドロタルサイト化合物粒子aと調整例3による水酸化カルシウム粒子を、水酸化カルシウム粒子:ハイドロタルサイト化合物粒子aの比が、0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1になるよう調整し、それぞれのCO量を測定し表2に示した。
さらにこの調整物を下記配合組成で、ロールを用いて190℃で3分間混練し、厚さ0.7mmのロールシートを作成した。このシートを5cm×8cmのサイズに切り取り圧縮成形機を用いて190℃の熱を与え、15分後、60分後、その後は30分毎に取り出し、発泡の状況、及び熱安定性を見た。熱安定性の評価は樹脂の劣化が着色によってあらわれ、一定の黒さに黒化した時間を測定するとともに、熱安定性初期の色を評価した。結果を表2に示す。
 配合組成
ポリ塩化ビニル(重合度1000)      1250g
炭酸カルシウム                 50
ステアリン酸亜鉛                10
ステアリン酸カルシウム              5
DPE                      2.5
DBM                      0.625
SBM                      0.625
カスターワックス                 2.5
PA-20                    6.25
本発明の安定剤(ハイドロタルサイト化合物粒子a+水酸化カルシウム粒子)   10
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
実施例1の試料(ハイドロタルサイト化合物粒子a+水酸化カルシウム粒子)を(ハイドロタルサイト化合物粒子a+水酸化マグネシウム粒子)に変更した以外は実施例1と同様の方法で実験した。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
調整例1によるハイドロタルサイト化合物粒子aを調整例2によるハイドロタルサイト化合物粒子bに変更し、水酸化カルシウム粒子:ハイドロタルサイト化合物粒子bの比を、0:10、1:9、3:7、5:5、7:3にした以外は実施例1同様の方法でテストを行った。結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
サンプルをハイドロタルサイト類化合物粒子b:水酸化マグネシウム粒子にした以外は実施例3と同様の方法でテストを行った。結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
調整例1のハイドロタルサイト類化合物粒子aと日鉄工業株式会社製天然酸化カルシウムを消化して、調整例3と同様の表面処理を施したものを天然水酸化カルシウム:ハイドロタルサイ化合物粒子aが3:7になるように配合した以外は実施例1と同様な方法でテストを行った。結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006

Claims (29)

  1. 水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子から成ることを特徴とする下記(a)の合成樹脂用充填剤の発泡障害を抑制する剤。
                    記
    (a)下記化学構造式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物粒子から成る合成樹脂用充填剤
      [(Mg2+)y(M1 2+)(1-y)]1-xM3+ x(OH)2CO3 2-・mH2O      (式1)

    (ただし、式中、M 2+は2価金属を示し、M3+は少なくとも1種の3価金属を示し、x、y、mは下記条件を満足する価を示す。
         0<x<0.5
         0<y≦1
         0≦m<2
  2. 水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子が、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.1~35μmである水酸化カルシウム粒子および/またはレーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである水酸化マグネシウム粒子である、請求項1記載の発泡障害を抑制する剤。
  3. 水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子を、下記化学構造式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物粒子に配合したことを特徴とする発泡障害がない合成樹脂用充填剤。

      [(Mg2+)y(M1 2+)(1-y)]1-xM3+ x(OH)2CO3 2-・mH2O   (式1)

    (ただし、式中、M 2+は2価金属を示し、M3+は少なくとも1種の3価金属を示し、x、y、mは下記条件を満足する価を示す。
         0<x<0.5
         0<y≦1
         0≦m<2
  4.  水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子が、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.1~35μmである水酸化カルシウム粒子および/またはレーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである水酸化マグネシウム粒子である、請求項3記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
  5.  水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子の割合が2:8~9:1になるように配合した請求項3または4記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
  6.  水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子の割合が3:7~6:4になるように配合した請求項5記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
  7.  ハイドロタルサイト粒子は、150~300℃の温度で脱結晶されたものである請求項3ないし6のいずれかに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
  8.  ハイドロタルサイト粒子が高級脂肪酸、アニオン系界面活性剤、リン酸エステル類、カップリング剤および多価アルコールと脂肪酸のエステル類よりなる群から選ばれた少なくとも1種の表面処理剤により、表面処理されている請求項3ないし6のいずれかに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
  9.  ハイドロタルサイト類化合物粒子は、その表面がケイ素化合物、ホウ素化合物およびアルミニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも一種により耐酸性被覆されている請求項3ないし6のいずれかに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
  10.  ハイドロタルサイト類化合物粒子は、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである請求項3ないし6のいずれかに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤。
  11.  請求項6ないし10のいずれかに記載の発泡障害がない合成樹脂用充填剤を、合成樹脂100重量部に対し、0.01~80重量部配合したことを特徴とする発泡障害がない合成樹脂組成物。
  12.  合成樹脂100重量部に対し、0.01~30重量部配合したことを特徴とする請求項11記載の合成樹脂組成物。
  13.  合成樹脂100重量部に対し、10~80重量部配合したことを特徴とする請求項11記載の合成樹脂組成物。
  14.  合成樹脂が、塩化ビニルであり、合成樹脂組成物が熱安定性に優れたものである請求項13記載の合成樹脂組成物。
  15.  合成樹脂がポリオレフィンまたはその共重合体またはハロゲン含有樹脂であり、合成樹脂組成物が難燃性のものである請求項13記載の合成樹脂組成物。
  16. 請求項11ないし15のいずれかに記載の合成樹脂組成物より形成された成形品。
  17. 水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子を、下記化学構造式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物粒子とともに、発泡障害がない合成樹脂用充填剤として合成樹脂に配合することを特徴とする合成樹脂組成物の製造方法。

      [(Mg2+)y(M1 2+)(1-y)]1-xM3+ x(OH)2CO3 2-・mH2O   (式1)

    (ただし、式中、M 2+は2価金属を示し、M3+は少なくとも1種の3価金属を示し、x、y、mは下記条件を満足する価を示す。
         0<x<0.5
         0<y≦1
         0≦m<2
  18. 水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子が、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.1~35μmである水酸化カルシウム粒子および/またはレーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである水酸化マグネシウム粒子である、請求項17記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  19.  水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子の割合が2:8~9:1になるように配合する請求項17記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  20.  水酸化カルシウム粒子および/または水酸化マグネシウム粒子:ハイドロタルサイト類化合物粒子の割合が3:7~6:4になるように配合する請求項17記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  21.  ハイドロタルサイト粒子は、150~300℃の温度で脱結晶されたものである請求項17記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  22.  ハイドロタルサイト粒子が高級脂肪酸、アニオン系界面活性剤、リン酸エステル類、カップリング剤および多価アルコールと脂肪酸のエステル類よりなる群から選ばれた少なくとも1種の表面処理剤により、表面処理されている請求項17記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  23.  ハイドロタルサイト類化合物粒子は、その表面がケイ素化合物、ホウ素化合物およびアルミニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも一種により耐酸性被覆されている請求項17記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  24.  ハイドロタルサイト類化合物粒子は、レーザー回折散乱法により測定した平均二次粒子径が0.01~10μmである請求項17記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  25.  合成樹脂100重量部に対し、0.01~80重量部を発泡障害がない合成樹脂用充填剤として配合したことを特徴とする請求項17ないし24のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  26.  合成樹脂100重量部に対し、0.01~30重量部を発泡障害がない合成樹脂用充填剤として配合したことを特徴とする請求項17ないし24のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  27.  合成樹脂100重量部に対し、10~80重量部を発泡障害がない合成樹脂用充填剤として配合したことを特徴とする請求項17ないし24のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  28.  合成樹脂が、塩化ビニルであり、合成樹脂組成物が熱安定性に優れたものである請求項17ないし27のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
  29.  合成樹脂がポリオレフィンまたはその共重合体またはハロゲン含有樹脂であり、合成樹脂組成物が難燃性のものである請求項17ないし27のいずれかに記載の合成樹脂組成物の製造方法。
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