JP2015232081A - Modified polypropylene resin reduced in gel content - Google Patents

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明 菊澤
Akira Kikusawa
明 菊澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a modified polypropylene resin which is suppressed very well in gel formation even when applied with a high melt tension and provides a molding having an excellent appearance and its production method.SOLUTION: A modified polypropylene resin which has a gel fraction of smaller than 0.5%, a melt flow rate of 0.1 g/10 min or higher and lower than 10 g/10 min, a loss tangent tanδ, namely, the ratio of the storage elastic modulus and the loss elastic modulus at the angular frequency of 1 rad/s in measurement of the kinematic viscoelasticity at 200°C, of 2.0 or lower and a melt tension at 200°C of 2.0 cN or higher is obtained by melt-kneading a polypropylene resin with a radical polymerization initiator and a conjugated diene compound in an extruder having a specified screw configuration.

Description

本発明はゲル分の低減した改質ポリプロピレン系樹脂、およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a modified polypropylene resin having a reduced gel content and a method for producing the same.

ポリプロピレン系樹脂は耐熱性、軽量性、加工性に優れ、安価であることから自動車内装部品や家電・日用雑貨部品に多く用いられている。その一方で、溶融張力が低いことから、シート成形や発泡成形などの加工性に劣っていた。このような欠点を改良するために、樹脂に高溶融張力を付与するには、分岐構造あるいは高分子量成分を有するものを使用、あるいは添加する方法が一般的である。うち、分岐構造を持つポリプロピレン系樹脂は、汎用の、線状の分子構造を有するポリプロピレン系樹脂を軽度に架橋することによって得られることがこれまでに知られている。しかし、このような手段により高溶融張力を示すポリプロピレン系樹脂を得ようとする場合、架橋反応が不均一であると、部分的に過度に架橋した樹脂がゲルとなることがある。このようなゲルは、外観不良につながる可能性があり、特に透明な成形体やシート成形体では改善の余地があった。   Polypropylene resins are widely used in automobile interior parts, home appliances, and household goods parts because they are excellent in heat resistance, light weight, and processability and are inexpensive. On the other hand, since melt tension is low, it was inferior to workability, such as sheet molding and foam molding. In order to improve such defects, a method of using or adding a branched structure or a compound having a high molecular weight component is generally used to impart a high melt tension to the resin. Among them, it has been known that a polypropylene resin having a branched structure can be obtained by lightly crosslinking a general-purpose polypropylene resin having a linear molecular structure. However, when trying to obtain a polypropylene resin exhibiting high melt tension by such means, if the crosslinking reaction is non-uniform, a partially excessively crosslinked resin may become a gel. Such a gel may lead to poor appearance, and there is room for improvement particularly in transparent molded articles and sheet molded articles.

特開平11-080262には実質的にゲル分率が0%の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂が開示されている。ここではゲルの生成を抑制するために、ポリプロピレン粒子に過酸化物などを含浸させた後、樹脂を微架橋している。この方法では、過酸化物によるポリプロピレンの主鎖切断が起こりにくく、反応が不均一になりにくい。しかし、微架橋する方法が、水性媒体中でのバッチ式の反応であり、連続生産性の点で好ましくない。   JP-A-11-080262 discloses a polypropylene resin for extrusion foaming having a gel fraction of substantially 0%. Here, in order to suppress the formation of gel, the resin is finely cross-linked after impregnating the polypropylene particles with a peroxide or the like. In this method, the main chain of the polypropylene is not easily cleaved by peroxide, and the reaction is less likely to be uneven. However, the method of microcrosslinking is a batch-type reaction in an aqueous medium, which is not preferable in terms of continuous productivity.

特許第3473990号には結晶性ポリプロピレン系重合体の性能は保持したまま、溶融張力が改善されたシート成形などに適したプロピレン系重合体組成物が開示されている。ゲル成分が多く発生すると外観などの物性が悪化することも記載されている。しかし、不飽和カルボン酸をグラフトした後に、さらに低分子量成分と反応させるという多段階の経路を経る必要があるので、コスト面で好ましくない。さらにグラフト時および低分子量成分との反応時に熱がかかるため、樹脂が劣化する可能性がある。   Japanese Patent No. 3473990 discloses a propylene-based polymer composition suitable for sheet molding and the like having improved melt tension while maintaining the performance of the crystalline polypropylene-based polymer. It is also described that physical properties such as appearance deteriorate when a large amount of gel component is generated. However, after grafting the unsaturated carboxylic acid, it is necessary to go through a multi-step route of further reacting with a low molecular weight component, which is not preferable in terms of cost. Furthermore, since heat is applied at the time of grafting and reaction with a low molecular weight component, the resin may be deteriorated.

特開平11-080262号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-080262 特許第3473990号公報Japanese Patent No. 3473990

本発明の目的は高い溶融張力を付与しても、ゲルの生成が極めて抑制されており外観に優れた成形体をえることができる改質ポリプロピレン系樹脂、およびその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a modified polypropylene-based resin capable of obtaining a molded article excellent in appearance, in which formation of gel is extremely suppressed even when high melt tension is applied, and a method for producing the same. .

かかる課題を解決するために本発明者は鋭意検討の結果、本発明の改質ポリプロピレン系樹脂が、上記課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明は以下の内容をなす。
1)下記a)〜c)を満たし、かつ溶融張力を示す改質ポリプロピレン系樹脂。
a)ゲル分率が0.5%重量未満
b)230℃、2.16kgにおけるメルトフローレートが0.1g/10分以上10g/10分未満
c)200℃での動的粘弾性測定における角振動数1rad/sでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接tanδが2.0以下
d)200℃での溶融張力が2.0cN以上
2)改質ポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂をラジカル重合開始剤と共役ジエン化合物を溶融混練して得られることを特徴とする1)記載の改質ポリプロピレン系樹脂。
3)二軸押出機で溶融混練して得られる改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法であって、溶融混練する工程における、共役ジエン化合物の二軸押出機の注入口でのスクリュー構成はニーディングディスクを使用して充満状態となっていることを特徴とする1)〜2)のいずれかに記載の改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法。
As a result of intensive studies, the present inventor has found that the modified polypropylene resin of the present invention can solve the above problems. That is, the present invention has the following contents.
1) A modified polypropylene resin that satisfies the following a) to c) and exhibits melt tension.
a) Gel fraction is less than 0.5% weight b) 230 ° C., melt flow rate at 2.16 kg is 0.1 g / 10 min or more and less than 10 g / 10 min c) Angle in dynamic viscoelasticity measurement at 200 ° C. Loss tangent tan δ, which is the ratio of storage elastic modulus and loss elastic modulus at a frequency of 1 rad / s, is 2.0 or less. D) Melt tension at 200 ° C. is 2.0 cN or more. 2) A modified polypropylene resin is a polypropylene resin. The modified polypropylene resin according to 1), which is obtained by melt-kneading a resin with a radical polymerization initiator and a conjugated diene compound.
3) A method for producing a modified polypropylene resin obtained by melt-kneading with a twin-screw extruder, wherein the screw configuration at the injection port of the conjugated diene compound twin-screw extruder in the melt-kneading step is a kneading disk The method for producing a modified polypropylene resin according to any one of 1) to 2), wherein the modified polypropylene resin is in a full state.

本発明によれば、ゲル分の低減した改質ポリプロピレン系樹脂を得ることができる。本発明の改質ポリプロピレン系樹脂を用いれば、外観に優れた成形体を得ることができる。また、本発明の製法により、上記、ゲル分の低減した改質ポリプロピレン系樹脂を容易に得ることができる。   According to the present invention, a modified polypropylene resin having a reduced gel content can be obtained. If the modified polypropylene resin of the present invention is used, a molded article having an excellent appearance can be obtained. Moreover, the modified polypropylene resin with reduced gel content can be easily obtained by the production method of the present invention.

本発明の実施例1〜3に係る二軸押出機のスクリュー構成を示した図である。It is the figure which showed the screw structure of the twin-screw extruder which concerns on Examples 1-3 of this invention. 本発明の比較例1に係る二軸押出機のスクリュー構成を示した図である。It is the figure which showed the screw structure of the twin-screw extruder which concerns on the comparative example 1 of this invention.

本発明の一実施形態について説明すれば以下の通りである。なお、本発明は以下の説明に限定されるものではない。   An embodiment of the present invention will be described as follows. The present invention is not limited to the following description.

本発明の改質ポリプロピレン系樹脂は、(a)ゲル分率が0.5%未満、b)メルトフローレートが0.1g/10分以上10g/10分未満、c)200℃での動的粘弾性測定における角振動数1rad/sでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接tanδが2.0以下、d)200℃での溶融張力が0.5cN以上が必要である。ここで、改質ポリプロピレン系樹脂とは、汎用の線状PPを改質して溶融張力を高めたもののことを指す。   The modified polypropylene resin of the present invention has (a) a gel fraction of less than 0.5%, b) a melt flow rate of 0.1 g / 10 min or more and less than 10 g / 10 min, c) dynamic at 200 ° C. The loss tangent tan δ, which is the ratio of the storage elastic modulus and loss elastic modulus at an angular frequency of 1 rad / s in the viscoelasticity measurement, is 2.0 or less, and d) the melt tension at 200 ° C. is 0.5 cN or more. Here, the modified polypropylene resin refers to a resin obtained by modifying a general-purpose linear PP to increase the melt tension.

改質ポリプロピレン系樹脂のゲル分率は0.5%未満であることが好ましく、0.4%未満であることが特に好ましく、0.2%未満であることが最も好ましい。ゲル分率が0.5%以上であると、成形体の表面にゲル由来の欠陥ができ、外観不良の原因となる場合がある。ここでのゲルとは、樹脂が過度に架橋してできたものであり、モノマー残渣や低分子量成分、樹脂以外の異物は含まれない。改質ポリプロピレン系樹脂の230℃、2.16kgにおけるメルトフローレート(以下、MFRとする)は、0.1g/10分以上10g/10分未満が好ましく、0.5g/10分以上7.5g/10分未満が特に好ましく、1.0g/10分以上4.0g/10分未満が最も好ましい。MFRが0.1g/10分未満であると加工性が悪化し、10g/10分以上であると成形体の機械的物性の低下が大きくなる。   The gel fraction of the modified polypropylene resin is preferably less than 0.5%, particularly preferably less than 0.4%, and most preferably less than 0.2%. When the gel fraction is 0.5% or more, a defect derived from the gel is formed on the surface of the molded article, which may cause poor appearance. The gel here is formed by excessive crosslinking of the resin, and does not include monomer residues, low molecular weight components, or foreign substances other than the resin. The melt flow rate (hereinafter referred to as MFR) at 230 ° C. and 2.16 kg of the modified polypropylene resin is preferably 0.1 g / 10 min or more and less than 10 g / 10 min, 0.5 g / 10 min or more and 7.5 g. / 10 minutes or less is particularly preferable, and 1.0 g / 10 minutes or more and less than 4.0 g / 10 minutes is most preferable. When the MFR is less than 0.1 g / 10 minutes, the workability deteriorates, and when the MFR is 10 g / 10 minutes or more, the mechanical properties of the molded article are greatly lowered.

改質ポリプロピレン系樹脂のtanδは2.0以下が好ましく、1.4以下が特に好ましく、1.0以下が最も好ましい。tanδが2.0より大きいと十分な溶融張力を示さない。   The tan δ of the modified polypropylene resin is preferably 2.0 or less, particularly preferably 1.4 or less, and most preferably 1.0 or less. When tan δ is greater than 2.0, sufficient melt tension is not exhibited.

200℃での溶融張力は、2.0cN以上が好ましく、5.0cN以上が特に好ましく、12.0cN以上が最も好ましい。溶融張力の上限は特に限定されないが、30cN以下が好ましく、25cN以下が特に好ましい。   The melt tension at 200 ° C. is preferably 2.0 cN or more, particularly preferably 5.0 cN or more, and most preferably 12.0 cN or more. The upper limit of the melt tension is not particularly limited, but is preferably 30 cN or less, particularly preferably 25 cN or less.

改質ポリプロピレン系樹脂の製法としては、例えば、線状ポリプロピレン系樹脂に放射線を照射するか、線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物、ラジカル重合開始剤を溶融混合するなどの方法が挙げられる。本発明においては、特に分岐構造を有するものが好ましく、その製法としては、線状ポリプロピレン樹脂、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を溶融混合して得られる改質ポリプロピレン系樹脂が、連続生産性および高価な設備を必要としないことにより、安価に製造できる点から好ましい。   Examples of the method for producing the modified polypropylene-based resin include a method of irradiating the linear polypropylene-based resin with radiation, or melt-mixing the linear polypropylene-based resin, the conjugated diene compound, and the radical polymerization initiator. In the present invention, those having a branched structure are particularly preferred, and the production method thereof includes a modified polypropylene resin obtained by melt-mixing a linear polypropylene resin, a conjugated diene compound and a radical polymerization initiator, and continuous productivity and This is preferable because it does not require expensive equipment and can be manufactured at low cost.

本発明の改質ポリプロピレン系樹脂の製造に用いられる前記線状ポリプロピレン系樹脂とは、線状の分子構造を有しているポリプロピレン系樹脂であり、具体的にはプロピレンの単独重合体、ブロック共重合体およびランダム共重合体であって、結晶性の重合体があげられる。プロピレンの共重合体としては、プロピレンを75重量%以上含有しているものが、ポリプロピレン系樹脂の特徴である結晶性、剛性、耐薬品性などが保持されている点で好ましい。共重合可能なα−オレフィンは、エチレン、1−ブテン、イソブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3,4−ジメチル−1−ブテン、1−ヘプテン、3−メチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセンなどの炭素数2または4〜12のα−オレフィン、シクロペンテン、ノルボルネン、テトラシクロ[6,2,11,8,13,6]−4−ドデセンなどの環状オレフィン、5−メチレン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、メチル−1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエンなどのジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、無水マレイン酸、スチレン、メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼンなどのビニル単量体などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうち、エチレン、1−ブテンが、加工性、安価等という点で好ましい。   The linear polypropylene resin used in the production of the modified polypropylene resin of the present invention is a polypropylene resin having a linear molecular structure, specifically, a propylene homopolymer and a block copolymer. A polymer and a random copolymer, which are crystalline polymers. As a copolymer of propylene, a copolymer containing propylene in an amount of 75% by weight or more is preferable in that the crystallinity, rigidity, chemical resistance, etc., which are characteristics of the polypropylene resin, are maintained. The copolymerizable α-olefin is ethylene, 1-butene, isobutene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3,4-dimethyl-1-butene. , 1-heptene, 3-methyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene and the like, such as α-olefins having 2 or 4 to 12 carbon atoms, cyclopentene, norbornene, tetracyclo [6,2,11,8,13, 6] Cyclic olefins such as -4-dodecene, 5-methylene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 1,4-hexadiene, methyl-1,4-hexadiene, 7-methyl-1,6-octadiene Such as dienes, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, vinyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, ethyl acrylate, Examples thereof include vinyl monomers such as butyl acrylate, methyl methacrylate, maleic anhydride, styrene, methyl styrene, vinyl toluene, and divinyl benzene. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, ethylene and 1-butene are preferable in terms of processability and low cost.

線状ポリプロピレン系樹脂の230℃、2.16kgにおけるMFRは、0.1g/10分以上10g/10分未満が好ましく、0.5g/10分以上8.0g/10分未満が特に好ましく、1.0g/10分以上5.0g/10分未満が最も好ましい。0.1g/10分未満であると加工性に乏しく、10g/10分以上であると、必要な溶融張力を付与するために高い変性度合を必要とし、ゲル分率が0.5%より高くなりやすい   The MFR of the linear polypropylene resin at 230 ° C. and 2.16 kg is preferably 0.1 g / 10 min or more and less than 10 g / 10 min, particularly preferably 0.5 g / 10 min or more and less than 8.0 g / 10 min. Most preferably, it is 0.0 g / 10 min or more and less than 5.0 g / 10 min. If it is less than 0.1 g / 10 min, workability is poor, and if it is 10 g / 10 min or more, a high degree of modification is required to give the necessary melt tension, and the gel fraction is higher than 0.5%. Prone

前記共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ヘプタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、2,5−ジメチル−2,4−ヘキサジエンなどがあげられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ブタジエン、イソプレンが安価で取り扱いやすく、反応が均一に進みやすい点で、イソプレンが最も好ましい。   Examples of the conjugated diene compound include butadiene, isoprene, 1,3-heptadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2,5-dimethyl-2,4-hexadiene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, isoprene is the most preferable because butadiene and isoprene are inexpensive and easy to handle and the reaction easily proceeds uniformly.

前記共役ジエン化合物の添加量としては、線状ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して、0.01重量部以上20重量部以下が好ましく、0.05重量部以上5重量部以下がさらに好ましい。共役ジエン化合物の添加量が0.01重量部未満では改質の効果が得られにくい場合があり、また、20重量部を超える添加量においては、効果が飽和してしまい、経済的でない場合がある。   The addition amount of the conjugated diene compound is preferably 0.01 parts by weight or more and 20 parts by weight or less, and more preferably 0.05 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the linear polypropylene resin. If the addition amount of the conjugated diene compound is less than 0.01 parts by weight, the effect of the modification may be difficult to obtain, and if the addition amount exceeds 20 parts by weight, the effect is saturated and may not be economical. is there.

前記共役ジエン化合物と共重合可能な単量体、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、アクリル酸金属塩、メタクリル酸金属塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリルなどのメタクリル酸エステルなどを併用してもよい。 ラジカル重合開始剤としては、一般に過酸化物、アゾ化合物などが挙げられるが、ポリプロピレン系樹脂や前記共役ジエン化合物からの水素引き抜き能を有するものが好ましく、一般にケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステルなどの有機過酸化物が挙げられる。これらのうち、特に水素引き抜き能が高いものが好ましく、例えば1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタンなどのパーオキシケタール、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3−ヘキシンなどのジアルキルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシオクテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレートなどのパーオキシエステルなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Monomers copolymerizable with the conjugated diene compounds, such as vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, vinyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, acrylic acid Metal salts, metal methacrylate salts, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, acrylic acid esters such as 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, methacrylic acid 2 -You may use together methacrylic acid esters, such as ethylhexyl and stearyl methacrylate. The radical polymerization initiator generally includes peroxides, azo compounds, and the like, but those having a capability of extracting hydrogen from a polypropylene resin or the conjugated diene compound are preferable. Generally, ketone peroxides, peroxyketals, hydroperoxides are used. Organic peroxides such as oxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxydicarbonates, and peroxyesters are listed. Of these, those having particularly high hydrogen abstraction ability are preferred, such as 1,1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, Peroxyketals such as n-butyl 4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5 -Di (t-butylperoxy) hexane, α, α'-bis (t-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, t-butylcumyl peroxide, di-t-butylperoxide, 2,5-dimethyl Diacyl peroxides such as dialkyl peroxides such as -2,5-di (t-butylperoxy) -3-hexyne and benzoyl peroxides Xide, t-butyl peroxyoctate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxy 3,5,5-trimethylhexanoate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate Peroxyesters such as 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxybenzoate, and di-t-butylperoxyisophthalate. It is done. These may be used alone or in combination of two or more.

ラジカル重合開始剤の添加量としては、線状ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して、0.01重量部以上10重量部以下が好ましく、0.05重量部以上4重量部以下がさらに好ましい。ラジカル重合開始剤の添加量が0.01重量部未満では改質の効果が得られにくい場合があり、また、10重量部を超える添加量では、改質の効果が飽和してしまい経済的でない場合がある。   The addition amount of the radical polymerization initiator is preferably from 0.01 to 10 parts by weight, more preferably from 0.05 to 4 parts by weight, based on 100 parts by weight of the linear polypropylene resin. If the addition amount of the radical polymerization initiator is less than 0.01 parts by weight, the effect of the modification may be difficult to obtain. If the addition amount exceeds 10 parts by weight, the effect of the modification is saturated and it is not economical. There is a case.

線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物、ラジカル重合開始剤を反応させるための装置としては、単軸押出機、二軸押出機などの混練機、二軸表面更新機、二軸多円板装置などの横型撹拌機、ダブルヘリカルリボン撹拌機などの縦型撹拌機、などが挙げられる。これらのうち、混練機を使用することが好ましく、特に押出機が生産性の点から好ましい。   Equipment for reacting linear polypropylene resins, conjugated diene compounds, and radical polymerization initiators include kneaders such as single-screw extruders and twin-screw extruders, biaxial surface renewal machines, and biaxial multi-disc devices. Vertical agitators such as a horizontal agitator and a double helical ribbon agitator. Among these, a kneader is preferably used, and an extruder is particularly preferable from the viewpoint of productivity.

押出機としては単軸または二軸押出機等の複数の軸を持つ押出機を用いることができる。このうち、原料の分散・混合が容易な二軸押出機が好ましい。   As the extruder, an extruder having a plurality of axes such as a single-screw or twin-screw extruder can be used. Of these, a twin-screw extruder in which the raw materials can be easily dispersed and mixed is preferable.

二軸押出機としては非かみ合い型同方向回転、かみ合い型同方向回転、非かみ合い型異方向回転、かみ合い型異方向回転が挙げられる。これらのうちかみ合い型同方向回転が好ましい。二軸押出機のバレル直径に対する長さ(L/D)は、好ましくは30〜100、より好ましくは40〜75である。   Examples of the twin-screw extruder include non-meshing type same direction rotation, meshing type same direction rotation, non-meshing type different direction rotation, and meshing type different direction rotation. Of these, meshing type rotation in the same direction is preferable. The length (L / D) with respect to the barrel diameter of the twin-screw extruder is preferably 30 to 100, more preferably 40 to 75.

本発明に用いるスクリュー構成については共役ジエン化合物を添加する注入口直下にニーディングディスクを使用することが必要である。また、充満状態にするためにニーディングディスクの下流側には逆ねじフライトや逆ニーディングディスクなど、樹脂を充満させる機能を持つエレメントが必要である。ここで、充満状態とはニーディングディスクと押出機のバレルとの間にある隙間が樹脂で埋められた状態のことをいう。注入口直下にニーディングディスクを用いることと下流側には逆ねじフライトや逆ニーディングディスクを組み込むことで共役ジエン化合物が二軸押出機中で滞留することなく、共役ジエン化合物を線状ポリプロピレン系樹脂に分散することができる。   For the screw configuration used in the present invention, it is necessary to use a kneading disk just below the injection port to which the conjugated diene compound is added. Further, in order to obtain a full state, an element having a function of filling a resin, such as a reverse screw flight or a reverse kneading disk, is required on the downstream side of the kneading disk. Here, the full state means a state where a gap between the kneading disk and the barrel of the extruder is filled with resin. By using a kneading disc directly under the inlet and incorporating a reverse screw flight or reverse kneading disc on the downstream side, the conjugated diene compound does not stay in the twin screw extruder, and the conjugated diene compound is linear polypropylene. It can be dispersed in the resin.

ここで、共役ジエン化合物を添加する方法としては、定量ポンプを用いて溶融状態の樹脂に圧入する方法がよい。このときの圧入圧力としては、2.0MPa以上である必要がある。2.0MPa未満であると、バレルとスクリュー間に隙間があり、樹脂が充満でないことが考えられる。   Here, as a method of adding the conjugated diene compound, a method of press-fitting into a molten resin using a metering pump is preferable. The press-fitting pressure at this time needs to be 2.0 MPa or more. If it is less than 2.0 MPa, there is a gap between the barrel and the screw, and it is considered that the resin is not full.

線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物、ラジカル重合開始剤を混合、混練(撹拌)する順序、方法にはとくに制限はない。線状ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合開始剤を溶融混練(撹拌)した後、共役ジエン化合物を混合してもよいし、ポリプロピレン系樹脂を溶融混練(撹拌)したのち、共役ジエン化合物あるいはラジカル開始剤を同時に、あるいは、別々に、一括してあるいは分割して混合してもよい。混練(撹拌)機の温度は130℃以上300℃以下が、線状ポリプロピレン系樹脂が溶融し、かつ熱分解しないという点で好ましい。またその時間は一般に1〜60分が好ましい。   There is no particular limitation on the order and method of mixing and kneading (stirring) the linear polypropylene resin, the conjugated diene compound, and the radical polymerization initiator. After melt-kneading (stirring) the linear polypropylene resin and radical polymerization initiator, the conjugated diene compound may be mixed, or after melt-kneading (stirring) the polypropylene resin, the conjugated diene compound or radical initiator is mixed. At the same time or separately, they may be mixed in a lump or divided. The temperature of the kneading (stirring) machine is preferably 130 ° C. or more and 300 ° C. or less from the viewpoint that the linear polypropylene resin melts and does not thermally decompose. The time is generally preferably 1 to 60 minutes.

このようにして得られる改質ポリプロピレン系樹脂の形状、大きさに制限はなく、ペレット状でもよい。   The shape and size of the modified polypropylene resin thus obtained are not limited, and may be pellets.

本発明においては、さらに必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、滑剤、ポリオレフィンワックス、等の流動性向上剤、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、蛍光増白剤、金属石鹸、制酸吸着剤などの安定剤、架橋剤、連鎖移動剤、核剤、可塑剤、充填材、強化材、顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤などの添加剤を併用してもよい。好ましくは0.01重量部以上40重量部以下で使用される。   In the present invention, if necessary, fluidity improvers such as lubricants, polyolefin waxes, antioxidants, metal deactivators, phosphorus-based processing stabilizers, ultraviolet absorbers, as long as the effects of the present invention are not impaired. Stabilizer, light stabilizer, fluorescent brightener, metal soap, antacid adsorbent stabilizer, cross-linking agent, chain transfer agent, nucleating agent, plasticizer, filler, reinforcing material, pigment, dye, flame retardant, electrification You may use together additives, such as an inhibitor. Preferably, it is used in 0.01 parts by weight or more and 40 parts by weight or less.

このようにして得られる改質ポリプロピレン系樹脂は真空成形、カレンダー成形、ブロー成形、シート成形、インフレーションフィルム成形等の各種成形法に使用した際に、ゲル由来の外観不良を起こさず成形体を作成することができる。   The modified polypropylene resin obtained in this way creates molded bodies without causing gel-like appearance defects when used in various molding methods such as vacuum molding, calendar molding, blow molding, sheet molding, and inflation film molding. can do.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。下記実施例および比較例中「部」および「%」は、それぞれ「重量部」および「重量%」を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited at all by these Examples. In the following examples and comparative examples, “parts” and “%” indicate “parts by weight” and “% by weight”, respectively.

<ゲル分率>
ゲル分率の測定手順を以下に示す。まずサンプルの樹脂約1.0gを秤量し、400メッシュの金網製の袋に入れた上で、後の浸漬処理時に隙間から漏れださないように封をし、全体の重さを秤量した。これを125℃に加熱した150mLのキシレンに浸漬し、1時間撹拌したのち、樹脂の入った袋を取り出し、別の125℃に加熱した150mLのキシレンに浸漬し、さらに1時間撹拌した。この作業を浸漬する時間を3時間、1時間と変えてさらに行った。以上の操作により得られた、袋に入った残留樹脂を袋ごと80℃で6時間真空乾燥させ、重さを秤量した。このとき、前記操作後に金網を通過せず、袋の中に残った残留樹脂を「ゲル分」とし、ゲル分率を以下の式に従って算出した。
<Gel fraction>
The procedure for measuring the gel fraction is shown below. First, about 1.0 g of a sample resin was weighed, put in a 400 mesh wire net bag, sealed so as not to leak from the gap during the subsequent dipping process, and the entire weight was weighed. This was immersed in 150 mL of xylene heated to 125 ° C. and stirred for 1 hour, then the bag containing the resin was taken out, immersed in another 150 mL of xylene heated to 125 ° C., and further stirred for 1 hour. This operation was further performed by changing the immersion time to 3 hours and 1 hour. The residual resin in the bag obtained by the above operation was vacuum dried at 80 ° C. for 6 hours together with the bag, and the weight was weighed. At this time, the residual resin that did not pass through the wire mesh after the operation and remained in the bag was defined as “gel content”, and the gel fraction was calculated according to the following formula.

ゲル分率(%)=(袋に残った残留樹脂(g)/仕込み量(g))x100
キシレンに浸漬する前の秤量値に対する、浸漬後の秤量値の百分率をゲル分率とした。
Gel fraction (%) = (residual resin remaining in the bag (g) / charged amount (g)) × 100
The percentage of the weighed value after dipping relative to the weighed value before dipping in xylene was taken as the gel fraction.

<メルトフローレート(MFR)>
MFRは、JIS K 7210(1999)記載のA法の規定に準拠し、メルトインデクサーS−01(東洋精機製作所製)を用い、所定温度、一定荷重下でダイから一定時間に押し出される樹脂量から、10分間に押し出される量に換算した値とした。前記所定温度および一定荷重は、230℃、2.16kgとした。
<Melt flow rate (MFR)>
MFR conforms to the provisions of Method A described in JIS K 7210 (1999), and uses a melt indexer S-01 (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), and the amount of resin extruded from a die at a predetermined time under a predetermined temperature and constant load From this, it was set as a value converted into the amount extruded for 10 minutes. The predetermined temperature and constant load were 230 ° C. and 2.16 kg.

<損失正接tanδ>
ポリプロピレン系樹脂を、1.5mm厚のスペーサーを用いて、190℃にて5分間熱
プレスして1.5mm厚のプレス板を作製し、ここから25mmφのポンチを用いて打ち
抜き、試験片を得た。測定装置としては、TAインスツルメンツ社製粘弾性測定装置AR
ESを用い、25mmφのパラレルプレート型冶具を装着した。冶具を囲うように恒温槽
を設置し、180℃に保温、冶具が予熱された後に、恒温槽を開け、パラレルプレート間
に25mmφとした試験片を挿入して恒温槽を閉じ、5分間予熱した後にパラレルプレー
ト間隔を1mmまで圧縮した。圧縮後、再度恒温槽を開き、パラレルプレートからはみ出
した樹脂を真鍮のヘラで掻き取り、恒温槽を閉じて再度5分間保温した後に、動的粘弾性
測定を開始した。
<Loss tangent tan δ>
A polypropylene resin is hot-pressed at 190 ° C for 5 minutes using a spacer with a thickness of 1.5 mm to produce a 1.5 mm-thick press plate, and punched out with a 25 mmφ punch to obtain a test piece. It was. As a measuring device, TA Instruments viscoelasticity measuring device AR
Using ES, a 25 mmφ parallel plate type jig was attached. A thermostatic chamber was installed to surround the jig, kept at 180 ° C, and after the jig was preheated, the thermostat was opened, a 25 mmφ test piece was inserted between the parallel plates, the thermostat was closed and preheated for 5 minutes. Later, the parallel plate spacing was compressed to 1 mm. After compression, the thermostat was opened again, the resin protruding from the parallel plate was scraped off with a brass spatula, the thermostat was closed and the temperature was kept again for 5 minutes, and then dynamic viscoelasticity measurement was started.

測定は、角振動数0.1rad/sから100rad/sまでの範囲で行い、各角振動
数での貯蔵弾性率と損失弾性率および、計算値として損失正接tanδを得た。これらの
結果のうち、角周波数1rad/sでの損失正接tanδの値を採用した。なお、歪み量
は5%で、窒素雰囲気下で測定を行った。
The measurement was performed in the range of angular frequency from 0.1 rad / s to 100 rad / s, and storage elastic modulus and loss elastic modulus at each angular frequency and loss tangent tan δ were obtained as calculated values. Among these results, the value of loss tangent tan δ at an angular frequency of 1 rad / s was adopted. The amount of strain was 5%, and the measurement was performed in a nitrogen atmosphere.

<溶融張力(MT)>
溶融張力測定用アタッチメントが装備されており、先端にφ1mm、長さ10mmのオリフィスを装着したφ10mmのシリンダーを有するキャピログラフ(東洋精機製作所製)を使用して、200℃、ピストン降下速度10mm/分で降下させた際にダイから吐出されるストランドを350mm下のロードセル付きプーリーに掛けて1m/分の速度で引き取り、安定後に引き取り速度を4分間で200m/分の速度に達する割合で増加させ、ストランドが破断したときのロードセル付きプーリーにかかる荷重を溶融張力とした。なお、ストランドが破断に至らない場合は、引き取り速度を増加させてもロードセル付きプーリーにかかる荷重が増加しなくなった点の荷重を溶融張力とした。
<Melting tension (MT)>
It is equipped with an attachment for melt tension measurement, using a capillograph (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) with a φ10 mm cylinder fitted with an orifice of φ1 mm and a length of 10 mm at the tip, at a piston descending speed of 10 mm / min. When lowered, the strand discharged from the die is applied to a pulley with a load cell 350 mm below and taken up at a speed of 1 m / min. After stabilization, the take-up speed is increased at a rate of reaching 200 m / min in 4 minutes. The load applied to the pulley with a load cell when ruptured was defined as the melt tension. When the strand did not break, the load at the point where the load applied to the pulley with the load cell did not increase even when the take-up speed was increased was taken as the melt tension.

(実施例1)
ポリプロピレン樹脂としてMFR8g/10分のプロピレン単独重合体100重量部と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート0.65重量部の混合物を、ホッパーから70kg/時でシリンダー温度200℃、スクリュー回転数230rpmに設定した二軸押出機(46mmφ、L/D=63、神戸製鋼社製)で溶融混練し、途中に設けた圧入部より共役ジエン化合物としてイソプレンモノマーを、定量ポンプを用いて0.45重量部供給した。このとき、イソプレンモノマーを添加する位置でのスクリュー構成はニーディングディスクであり、定量ポンプの圧入圧力は2.6−2.8MPaを示しており、注入口位置におけるで押出機バレル内部は溶融樹脂組成物で充満状態となっていた。二軸押出機中で溶融混練し、押し出されたストランドを水冷、細断することにより改質ポリプロピレン樹脂を得た(ゲル分率=0.06%、MFR=3.2g/10分、tanδ=1.2、MT=11.7cN)。
(Example 1)
A mixture of 100 parts by weight of a propylene homopolymer with an MFR of 8 g / 10 min as a polypropylene resin and 0.65 parts by weight of t-butyl peroxyisopropyl carbonate as a radical polymerization initiator at a cylinder temperature of 200 ° C. at 70 kg / h from a hopper, screw It is melt-kneaded by a twin screw extruder (46 mmφ, L / D = 63, manufactured by Kobe Steel) set at a rotation speed of 230 rpm, and isoprene monomer is converted into a conjugated diene compound from a press-fitting portion provided in the middle using a metering pump. .45 parts by weight were supplied. At this time, the screw configuration at the position where the isoprene monomer is added is a kneading disk, and the press-fitting pressure of the metering pump is 2.6-2.8 MPa, and the inside of the extruder barrel is a molten resin at the inlet position. The composition was full. A modified polypropylene resin was obtained by melt-kneading in a twin screw extruder and water-cooling and chopping the extruded strand (gel fraction = 0.06%, MFR = 3.2 g / 10 min, tan δ = 1.2, MT = 11.7 cN).

(実施例2)
添加するt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートを1.1重量部、イソプレンモノマーを1.2重量部添加する以外は実施例1と同様にして、改質ポリプロピレン樹脂を得た(ゲル分率=0.15%、MFR=1.3g/10分、tanδ=0.9、MT=19.1cN)。
(Example 2)
A modified polypropylene resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.1 parts by weight of t-butylperoxyisopropyl carbonate and 1.2 parts by weight of isoprene monomer were added (gel fraction = 0.0). 15%, MFR = 1.3 g / 10 min, tan δ = 0.9, MT = 19.1 cN).

(実施例3)
添加するt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートを0.5重量部、イソプレンモノマーを0.19重量部添加する以外は実施例1と同様にして、改質ポリプロピレン樹脂を得た(ゲル分率=0.13%、MFR=7.0g/10分、tanδ=1.5、MT=4.8cN)。
(Example 3)
A modified polypropylene resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.5 part by weight of t-butylperoxyisopropyl carbonate and 0.19 part by weight of isoprene monomer were added (gel fraction = 0.0). 13%, MFR = 7.0 g / 10 min, tan δ = 1.5, MT = 4.8 cN).

(比較例1)
ポリプロピレン樹脂としてMFR8g/10分のプロピレン単独重合体100重量部と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート0.65重量部の混合物を、ホッパーから70kg/時でシリンダー温度200℃、スクリュー回転数230rpmに設定した二軸押出機(46mmφ、L/D=63、神戸製鋼社製)で溶融混練し、途中に設けた圧入部より共役ジエン化合物としてイソプレンモノマーを、定量ポンプを用いて0.45重量部供給した。このとき、イソプレンモノマーを添加する位置でのスクリュー構成はフライトディスクであり、定量ポンプの圧入圧力は1.6−1.8MPaを示しており、注入口で押出機内は充満状態ではなかった。二軸押出機中で溶融混練し、押し出されたストランドを水冷、細断することにより改質ポリプロピレン樹脂を得た(ゲル分率=1.1%、MFR=4.7g/10分、tanδ=1.3、MT=10.9cN)。
(Comparative Example 1)
A mixture of 100 parts by weight of a propylene homopolymer with an MFR of 8 g / 10 min as a polypropylene resin and 0.65 parts by weight of t-butyl peroxyisopropyl carbonate as a radical polymerization initiator at a cylinder temperature of 200 ° C. at 70 kg / h from a hopper, screw It is melt-kneaded by a twin screw extruder (46 mmφ, L / D = 63, manufactured by Kobe Steel) set at a rotation speed of 230 rpm, and isoprene monomer is converted into a conjugated diene compound from a press-fitting portion provided in the middle using a metering pump. .45 parts by weight were supplied. At this time, the screw configuration at the position where the isoprene monomer was added was a flight disk, the press-fitting pressure of the metering pump was 1.6 to 1.8 MPa, and the inside of the extruder was not filled at the injection port. A modified polypropylene resin was obtained by melt-kneading in a twin screw extruder and water-cooling and chopping the extruded strand (gel fraction = 1.1%, MFR = 4.7 g / 10 min, tan δ = 1.3, MT = 10.9 cN).

(比較例2)
ポリプロピレン樹脂としてMFR8g/10分のプロピレン単独重合体100重量部を、ホッパーから70kg/時でシリンダー温度200℃、スクリュー回転数230rpmに設定した二軸押出機(46mmφ、L/D=63、神戸製鋼社製)で溶融混練し、押し出されたストランドを水冷、細断することにより改質ポリプロピレン樹脂を得た(ゲル分率=0.0%、MFR=8g/10分、tanδ=2.4、MT=1.0)。
(Comparative Example 2)
A twin-screw extruder (46 mmφ, L / D = 63, Kobe Steel) with 100 parts by weight of a propylene homopolymer having an MFR of 8 g / 10 min as a polypropylene resin set at a cylinder temperature of 200 ° C. and a screw rotation speed of 230 rpm from a hopper at 70 kg / hour The modified strand was obtained by melt-kneading and extruding the extruded strand with water and chopping (gel fraction = 0.0%, MFR = 8 g / 10 minutes, tan δ = 2.4, MT = 1.0).

Figure 2015232081
Figure 2015232081

以上の結果から、比較例1に示した、本発明の範囲から外れるスクリューを用いて高い溶融張力を付与した場合にゲル分率が高くなるのに対し、本発明に記載の方法では、高い溶融張力を付与しても、ゲル分率を低くすることが可能であるため、成形体の表面にゲル由来の欠陥ができにくく、外観に優れた成形体を作成可能である。   From the above results, the gel fraction increases when a high melt tension is applied using a screw that is out of the scope of the present invention shown in Comparative Example 1, whereas the method described in the present invention has a high melting rate. Even if tension is applied, the gel fraction can be lowered, so that it is difficult to produce gel-derived defects on the surface of the molded body, and a molded body having an excellent appearance can be created.

1.二軸押出機バレル
2.ホッパー
3.ダイ
4.液体添加注入口
5.ベントライン
1. Twin screw barrel 1. Hopper Die 4. 4. Liquid addition inlet Vent line

Claims (4)

下記a)〜d)を満たし、かつ溶融張力を示す改質ポリプロピレン系樹脂。
a)ゲル分率が0.5重量%未満
b)230℃、2.16kgにおけるメルトフローレートが0.1g/10分以上10g/10分未満
c)200℃での動的粘弾性測定における角振動数1rad/sでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接tanδが2.0以下
d)200℃での溶融張力が2.0cN以上
A modified polypropylene resin that satisfies the following a) to d) and exhibits melt tension.
a) Gel fraction is less than 0.5% by weight b) Melt flow rate at 230 ° C. and 2.16 kg is 0.1 g / 10 min or more and less than 10 g / 10 min c) Angle in dynamic viscoelasticity measurement at 200 ° C. Loss tangent tan δ, which is the ratio of storage elastic modulus to loss elastic modulus at a frequency of 1 rad / s, is 2.0 or less d) Melt tension at 200 ° C. is 2.0 cN or more
改質ポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂をラジカル重合開始剤と共役ジエン化合物を溶融混練して得られることを特徴とする請求項1記載の改質ポリプロピレン系樹脂。   The modified polypropylene resin according to claim 1, wherein the modified polypropylene resin is obtained by melt-kneading a polypropylene resin with a radical polymerization initiator and a conjugated diene compound. 二軸押出機で溶融混練して得られる改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法であって、共役ジエン化合物の二軸押出機の注入口直下でのスクリュー構成はニーディングディスクを使用することを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法。   A method for producing a modified polypropylene resin obtained by melt-kneading with a twin screw extruder, characterized in that a kneading disk is used for the screw configuration immediately below the injection port of the twin screw extruder of the conjugated diene compound. The manufacturing method of the modified polypropylene resin in any one of Claims 1-2. 共役ジエン化合物を注入する定量ポンプの圧入圧力が2.0MPa以上であることを特徴とする請求項3に記載の改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法。   The method for producing a modified polypropylene-based resin according to claim 3, wherein the press-fitting pressure of a metering pump for injecting the conjugated diene compound is 2.0 MPa or more.
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