JP2021054930A - ポリプロピレン樹脂組成物、ポリプロピレン樹脂成形品 - Google Patents
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Abstract
【課題】押出安定性に優れるポリプロピレン系セグメントとポリスチレン系重合体セグメントを有するグラフト共重合体を用い、耐摩耗性と耐候性に優れるポリプロピレン成形品が得られるポリプロピレン樹脂組成物を提供すること。【解決手段】ポリプロピレン樹脂(A)、およびグラフト共重合体(B)を含有するポリプロピレン樹脂組成物であって、前記グラフト共重合体(B)は、ポリプロピレン樹脂と、スチレン系単量体を含むモノマー成分と、過酸化結合を有するビニル系単量体を反応して得られるグラフト共重合体であり、前記ポリプロピレン樹脂は、230℃、2.16kg荷重下におけるMFRが、0.5〜7g/10分であり、前記ポリプロピレン樹脂と前記スチレン系単量体を含むモノマー成分との質量比(ポリプロピレン樹脂/スチレン系単量体を含むモノマー成分)が60/40〜90/10であり、前記ポリプロピレン樹脂(A)100質量部に対して、前記グラフト共重合体(B)が1質量部以上25質量部以下であるポリプロピレン樹脂組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、ポリプロピレン樹脂組成物、ポリプロピレン樹脂成形品に関する。
ポリプロピレン樹脂は、安価で軽く、さらに、電気的性質、化学的性質、成形性などに優れているため、機構部品、容器類、各種フィルム、シート、テープ類、絶縁部品、被覆材料などとして様々な分野で広く使用されている。
ポリプロピレン樹脂(成形品)は、傷つき、摩耗が発生し易く、また、ポリプロピレン樹脂の部材同士、あるいは、ポリプロピレン樹脂の部材と他の素材からなる部材が擦れ合うと、軋み音が発生し易いといった欠点がある。よって、これら問題を解決すべく、ポリプロピレン樹脂成形品の耐擦傷性、耐摩耗性、または異音防止性を向上させ得る表面物性改良剤組成物が知られている(特許文献1〜2)。これら特許文献で開示された表面物性改良剤組成物は、エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム、またはエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムと、エチレン・ビニル共重合体と、脂肪酸モノアミドと、特定のグラフト共重合体を含有する。また、ポリプロピレン樹脂と、スチレン系単量体を含むモノマー成分と、過酸化結合を有するビニル系単量体を反応して得られるグラフト共重合体(ポリプロピレン系セグメントとポリスチレン系重合体セグメントを有するグラフト共重合体)を熱可塑性エラストマーに添加し、熱可塑性エラストマーの成形性を改良する技術も知られている(特許文献3)。
一方、ポリプロピレン樹脂成形品は、その用途が拡大するにつれて、様々な環境下で使用されるようになってきており、経年後でも経年前と同等の外観が維持できる材料が求められている。しかしながら、特許文献1〜3で具体的に開示された表面物性改良剤組成物を用いたポリプロピレン樹脂成形品は、経年後を想定した耐候試験後の外観に改善の余地があった。
また、上記のようなグラフト共重合体については、製造スケールが大きくなると、生産性を向上させるため、押出機での押出時の吐出量が10kg/h以上になる場合がある。しかし、特許文献3で具体的に開示されたポリプロピレン樹脂(商品名:「日石ポリプロJ150G」、230℃、2.16kg荷重下におけるMFRが8g/10分(特開平03−217430号公報に記載)、日本石油化学(株)製)と、スチレン系単量体を含むモノマー成分と、過酸化結合を有するビニル系単量体を反応して得られるグラフト共重合体は、上記のような吐出量で製造する場合には、ストランドが不安定となりペレタイズが困難になる(押出安定性が不良となる)問題があった。
以上のような事情に鑑み、本発明は、押出安定性に優れるポリプロピレン系セグメントとポリスチレン系重合体セグメントを有するグラフト共重合体を用い、耐摩耗性と耐候性に優れるポリプロピレン成形品が得られるポリプロピレン樹脂組成物を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、ポリプロピレン樹脂(A)、およびグラフト共重合体(B)を含有するポリプロピレン樹脂組成物であって、前記グラフト共重合体(B)は、ポリプロピレン樹脂と、スチレン系単量体を含むモノマー成分と、過酸化結合を有するビニル系単量体を反応して得られるグラフト共重合体であり、前記ポリプロピレン樹脂は、230℃、2.16kg荷重下におけるMFRが、0.5〜7g/10分であり、前記ポリプロピレン樹脂と前記スチレン系単量体を含むモノマー成分との質量比(ポリプロピレン樹脂/スチレン系単量体を含むモノマー成分)が60/40〜90/10であり、前記ポリプロピレン樹脂(A)100質量部に対して、前記グラフト共重合体(B)が1質量部以上25質量部以下であるポリプロピレン樹脂組成物に関する。
また、本発明は、前記ポリプロピレン樹脂組成物から得られるポリプロピレン樹脂成形品に関する。
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、ポリプロピレン樹脂(A)、およびグラフト共重合体(B)を含有し、前記グラフト共重合体(B)は、ポリプロピレン樹脂と、スチレン系単量体を含むモノマー成分と、過酸化結合を有するビニル系単量体を反応して得られるグラフト共重合体(ポリプロピレン系セグメントとポリスチレン系重合体セグメントを有するグラフト共重合体)であり、前記ポリプロピレン樹脂は、230℃、2.16kg荷重下におけるMFRが、0.5〜7g/10分であり、前記ポリプロピレン樹脂と前記スチレン系単量体を含むモノマー成分との質量比(ポリプロピレン樹脂/スチレン系単量体を含むモノマー成分)が60/40〜90/10であり、前記ポリプロピレン樹脂(A)100質量部に対して、前記グラフト共重合体(B)が1質量部以上25質量部以下である。ポリプロピレン系セグメントを構成するポリプロピレン樹脂は、特定範囲のMFRを有するため、グラフト共重合体(B)は、押出時の吐出量が高い多い製造条件の場合においても、押出安定性に優れる。また、グラフト共重合体(B)は、ポリプロピレン(A)の耐摩耗性の改良剤として機能するため、ポリプロピレン樹脂組成物から得られるポリプロピレン成形品は、耐摩耗性に優れる。さらに、ポリスチレン系重合体セグメントがポリプロピレン樹脂(A)中に微分散しているため、ポリプロピレン成形品は、耐候性に優れる。
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、ポリプロピレン樹脂(A)、およびグラフト共重合体(B)を含有する。
<ポリプロピレン樹脂(A)>
本発明のポリプロピレン樹脂は、主成分としてプロピレンに由来する構成単位を有するポリマーであり、例えば、プロピレンを単独で重合したホモポリプロピレン、プロピレンとエチレンなどのα−オレフィンを共重合したランダムポリプロピレン、ホモポリプロピレンを重合し、引き続きホモポリプロピレンの存在下にプロピレンとエチレンなどのα−オレフィンを共重合したブロックポリプロピレンなどが挙げられる。前記ポリプロピレン樹脂は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
本発明のポリプロピレン樹脂は、主成分としてプロピレンに由来する構成単位を有するポリマーであり、例えば、プロピレンを単独で重合したホモポリプロピレン、プロピレンとエチレンなどのα−オレフィンを共重合したランダムポリプロピレン、ホモポリプロピレンを重合し、引き続きホモポリプロピレンの存在下にプロピレンとエチレンなどのα−オレフィンを共重合したブロックポリプロピレンなどが挙げられる。前記ポリプロピレン樹脂は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
前記ホモポリプロピレンとしては、例えば、「プライムポリプロ J105G」、「プライムポリプロ J108M」(以上、(株)プライムポリマー製)、ランダムポリプロピレンとしては、例えば、「プライムポリプロ F227D」、「プライムポリプロ F219DA」、「プライムポリプロ F329RA」(以上、(株)プライムポリマー製)、ブロックポリプロピレンとしては、例えば、「プライムポリプロ J704UG」、「プライムポリプロ J708UG」(以上、(株)プライムポリマー製)などが挙げられる。なお、ポリプロピレン樹脂の重合度(分子量)は特に限定されない。
<グラフト共重合体(B)>
本発明のグラフト共重合体は、ポリプロピレン樹脂と、スチレン系単量体を含むモノマー成分と、過酸化結合を有するビニル系単量体を反応して得られるグラフト共重合体(ポリプロピレン系セグメントと、スチレン系重合体セグメントを有するグラフト共重合体)である。また、前記ポリプロピレン系セグメントを構成するポリプロピレン樹脂は、230℃、2.16kg荷重下におけるMFRが0.5〜7g/10分である。前記グラフト共重合体(B)は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
本発明のグラフト共重合体は、ポリプロピレン樹脂と、スチレン系単量体を含むモノマー成分と、過酸化結合を有するビニル系単量体を反応して得られるグラフト共重合体(ポリプロピレン系セグメントと、スチレン系重合体セグメントを有するグラフト共重合体)である。また、前記ポリプロピレン系セグメントを構成するポリプロピレン樹脂は、230℃、2.16kg荷重下におけるMFRが0.5〜7g/10分である。前記グラフト共重合体(B)は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
前記ポリプロピレン系セグメントを構成するポリプロピレン樹脂は、主成分としてプロピレンに由来する構成単位を有するポリマーであり、例えば、プロピレンを単独で重合したホモポリプロピレン、プロピレンとエチレンなどのα−オレフィンを共重合したランダムポリプロピレン、ホモポリプロピレンを重合し、引き続きホモポリプロピレンの存在下にプロピレンとエチレンなどのα−オレフィンを共重合したブロックポリプロピレンなどが挙げられる。前記ポリプロピレン系セグメントを構成するポリプロピレン樹脂は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
前記ポリプロピレン系セグメントを構成するポリプロピレン樹脂は、230℃、2.16kg荷重下におけるMFR(メルトマスフローレイト)が0.5〜7g/10分であり、耐摩耗性を向上させる観点から、当該MFRが1g/10分以上であることが好ましく、1.5g/10分以上であることがより好ましく、そして、押出安定性を向上させる観点から、6g/10分以下であることが好ましく、5.5g/10分以下であることがより好ましい。
前記ホモポリプロピレンとしては、例えば、「プライムポリプロ E111G」、「プライムポリプロ F113G」、「プライムポリプロ F−704NP」(以上、(株)プライムポリマー製)、ランダムポリプロピレンとしては、例えば、「プライムポリプロ B241」、「プライムポリプロ F−730NV」(以上、(株)プライムポリマー製)、ブロックポリプロピレンとしては、例えば、「プライムポリプロ E702MG」、「プライムポリプロ J452HP」(以上、(株)プライムポリマー製)などが挙げられる。
前記スチレン系重合体セグメントは、スチレン系単量体を含むモノマー成分に由来する構成単位を有する重合体である。
前記スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、ビニルナフタレンなどの芳香族ビニル単量体が挙げられる。これらの中でも、スチレンが好ましい。
前記モノマー成分には、前記スチレン系単量体以外の単量体を用いてもよく、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチルなどの炭素数1以上18以下の直鎖または分岐鎖のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体;メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2,3−ジヒドロキシプロピル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシベンジルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミド基含有単量体;(メタ)アクリル酸などのカルボキシル基含有単量体;グリシジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有単量体;ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどのグリコール系単量体などが挙げられる。
前記ポリプロピレン樹脂と前記スチレン系単量体を含むモノマー成分との質量比(ポリプロピレン樹脂/スチレン系単量体を含むモノマー成分)が60/40〜90/10である。耐候性および押出安定性を向上させる観点から、前記ポリプロピレン樹脂と前記スチレン系単量体を含むモノマー成分との質量比(ポリプロピレン樹脂/スチレン系単量体を含むモノマー成分)が、70/30〜80/20であることが好ましい。
<グラフト共重合体(B)の製造方法>
前記グラフト共重合体(B)の製造方法は、過酸化結合を有するビニル系単量体(ラジカル重合性有機過酸化物)を用いたラジカル重合法である。
前記グラフト共重合体(B)の製造方法は、過酸化結合を有するビニル系単量体(ラジカル重合性有機過酸化物)を用いたラジカル重合法である。
前記過酸化結合を有するビニル系単量体(ラジカル重合性有機過酸化物)は、分子内にペルオキシ基およびエチレン性不飽和基を有する単量体であれば、その種類に特に制限はなく使用でき、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。前記過酸化結合を有するビニル系単量体としては、例えば、以下の一般式(1)または一般式(2)で表される化合物が挙げられる。
(式(1)中、R1は水素原子、またはメチル基を表し、R2は水素原子、メチル基、またはエチル基を表し、R3およびR4はそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、R5は炭素原子数1〜12のアルキル基、フェニル基、アルキル置換フェニル基、または炭素原子数3〜12のシクロアルキル基を表す。mの値は、1または2である。)
(式(2)中、R6は水素原子、またはメチル基を表し、R7は水素原子、または炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、R8およびR9はそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、R10は炭素原子数1〜12のアルキル基、フェニル基、アルキル置換フェニル基、または炭素原子数3〜12のシクロアルキル基を表す。nの値は、0、1または2である。)
前記一般式(1)で表される単量体としては、例えば、t−ブチルペルオキシ(メタ)アクリロイロキシエチルカーボネート、t−アミルペルオキシ(メタ)アクリロイロキシエチルカーボネート、t−ヘキシルペルオキシ(メタ)アクリロイロキシエチルカーボネート、t−ブチルペルオキシ(メタ)アクリロイロキシエトキシエチルカーボネート、t−ヘキシルペルオキシ(メタ)アクリロイロキシエトキシエチルカーボネートなどが挙げられる。
前記一般式(2)で表される単量体としては、例えば、t−ブチルペルオキシ(メタ)アリルカーボネート、t−アミルペルオキシ(メタ)アリルカーボネート、t−ヘキシルペルオキシ(メタ)アリルカーボネートなどが挙げられる。
前記過酸化結合を有するビニル系単量体を用いたラジカル重合法は、例えば、前記ポリプロピレン系セグメントを構成するポリプロピレン樹脂を、水を主成分とする媒体に懸濁した溶液に、前記スチレン系単量体を含むモノマー成分と、前記過酸化結合を有するビニル系単量体と、重合開始剤を加え、前記ポリプロピレン樹脂中に、前記スチレン系単量体を含むモノマー成分と前記過酸化結合を有するビニル系単量体と前記重合開始剤を含浸させて、前記モノマー成分を重合してグラフト化前駆体を得る工程と、当該前駆体を溶融して混練(溶融混練)して、グラフト共重合体(B)を製造する工程を含む方法が挙げられる。なお、前記ポリプロピレン樹脂を懸濁する際、必要に応じ、懸濁剤(例えば、ポリビニルアルコール)を前記ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、0.1〜2質量部程度使用してもよく、また、分散剤(例えば、リン酸カルシウム)を前記ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、1〜20質量部程度使用してもよい。また、上記の含浸の際、前記ポリエチレン中にモノマー成分などを十分に含浸させるため、加温(例えば、60〜80℃程度)しながら、攪拌してもよい。
前記重合開始剤は、熱によりラジカルを発生するものであれば、特に限定されず、例えば、アゾ系重合開始剤、有機過酸化物、過硫酸塩、過酸化水素水、レドックス重合開始剤(酸化剤及び還元剤を組み合わせた重合開始剤)などの公知の重合開始剤が挙げられる。特に、懸濁重合法で使用する場合は、油溶性の有機過酸化物が好ましい。重合開始剤は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
前記重合開始剤は、重合開始剤の急激な分解を抑制し、重合開始剤や前記モノマー成分の残存を抑制する観点から、10時間半減期温度が、40℃以上であることが好ましく、50℃以上であることがより好ましく、そして、130℃以下であることが好ましく、100℃以下であることがより好ましく、80℃以下であることがさらに好ましい。
前記グラフト化前駆体を製造する工程において、前記過酸化結合を有するビニル系単量体は、前記ビニル系単量体を含むモノマー成分100質量部に対し、0.5〜10質量部であることが好ましく、1〜5質量部以上であることがより好ましい。
前記グラフト化前駆体を製造する工程において、前記重合開始剤は、前記ビニル系単量体を含むモノマー成分100質量部に対し、0.1〜10質量部以上であることが好ましく、0.5〜5質量部以上であることがより好ましい。
前記前駆体を製造する工程において、重合温度は、原料(特に、前記重合開始剤の10時間半減期温度)などによって異なるので一概には決定できないが、通常、65℃以上であることが好ましく、70℃以上であることがより好ましく、そして、90℃以下であることが好ましく、85℃以下であることがより好ましい。また、重合時間は、原料や反応温度などによって異なるので一概には決定できないが、通常、目的物の収率性を高める観点から、1.5時間以上であることが好ましく、2時間以上であることがより好ましく、そして、6時間以下であることが好ましく、5時間以下であることがより好ましい。
前記溶融混練としては、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、混練押出機、一軸押出機、二軸押出機、ロールなどの混練機を用いて、前記前駆体を溶融して混練りする方法が挙げられる。混練りする回数は、1回または複数回であってもよい。混練りする時間は、使用する混練機の大きさなどによって異なるが、通常、3〜10分程度とすればよい。また、混練機の排出温度は、130〜350℃とすることが好ましく、150〜250℃とすることがより好ましい。
以下、本発明のポリプロピレン樹脂組成物の配合量について説明する。
前記グラフト共重合体(B)は、前記ポリプロピレン樹脂(A)100質量部に対して、1質量部以上25質量部以下である。前記グラフト共重合体(B)は、耐摩耗性を向上させる観点から、前記ポリプロピレン樹脂(A)100質量部に対して、2質量部以上17質量部以下であることが好ましく、3質量部以上15質量部以下であることがより好ましい。
前記ポリプロピレン樹脂組成物には、添加剤を配合することができる。各種添加剤としては、難燃剤が挙げられる。前記難燃剤としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムなどの金属水和物;リン系難燃剤等のハロゲンフリー難燃剤、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤などのハロゲン系難燃剤;三酸化アンチモン、フェノール系、アミン系、イオウ系及びリン系等の酸化防止剤が挙げられる。難燃剤は、単独で又は2種以上を併用して添加してもよい。なお、金属水和物については、シランカップリング剤等で表面処理してあるものも使用できる。臭素系難燃剤には、二酸化アンチモン、三酸化アンチモンを併用することでより少ない配合量で難燃性を発現させることができる。
また、前記添加剤としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、アイオノマーなどの樹脂組成物、耐熱安定剤、老化防止剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、着色剤、分散剤、発泡剤、可塑剤、耐衝撃改良剤などが挙げられる。
<ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法>
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、前記ポリプロピレン樹脂(A)、グラフト共重合体(B)、および任意の前記添加剤を混合することによって得られる。混合の方法は、とくに制限はなく、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、混練押出機、一軸押出機、二軸押出機、ロールなどの混練機を用いて、溶融して混練りする方法などが挙げられる。また、上記の各成分を、任意の順序で添加し混練りしてもよく、同時に添加して混練りしてもよい。混練りする回数は、1回または複数回であってもよい。混練りする時間は、使用する混練機の大きさなどによって異なるが、通常、3〜10分程度とすればよい。また、混練機の排出(押出)温度は、150〜300℃程度とすることが好ましい。
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、前記ポリプロピレン樹脂(A)、グラフト共重合体(B)、および任意の前記添加剤を混合することによって得られる。混合の方法は、とくに制限はなく、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、混練押出機、一軸押出機、二軸押出機、ロールなどの混練機を用いて、溶融して混練りする方法などが挙げられる。また、上記の各成分を、任意の順序で添加し混練りしてもよく、同時に添加して混練りしてもよい。混練りする回数は、1回または複数回であってもよい。混練りする時間は、使用する混練機の大きさなどによって異なるが、通常、3〜10分程度とすればよい。また、混練機の排出(押出)温度は、150〜300℃程度とすることが好ましい。
<ポリプロピレン樹脂成形品>
本発明のポリプロピレン樹脂成形品は、前記ポリプロピレン樹脂組成物を所定の形状に成形することにより得られる。成形方法としては、何ら限定されるものではないが、例えば、射出成形、押出成形、発泡成形などが挙げられ、成形の各種条件は適宜設定できる。
本発明のポリプロピレン樹脂成形品は、前記ポリプロピレン樹脂組成物を所定の形状に成形することにより得られる。成形方法としては、何ら限定されるものではないが、例えば、射出成形、押出成形、発泡成形などが挙げられ、成形の各種条件は適宜設定できる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
<グラフト共重合体(B)の製造>
<製造例1−1>
内容積20Lの反応槽に、水8000gを入れ、懸濁剤としてポリビニルアルコール8.0gを溶解させ、さらに分散剤として第三リン酸カルシウム80gを分散させた。この中に、ポリプロピレン樹脂として、ポリプロピレン(商品名「プライムポリプロ F113G」、プライムポリマー(株)製、MFR:3.0g/10分)3200gと、スチレン系単量体として、スチレン800gと、過酸化結合を有するビニル系単量体として、t−ブチルペルオキシメタクリロイロキシエチルカーボネート36gとを加え、攪拌しながら80℃に昇温した。続いて、反応槽内の温度が70℃に到達してから、さらに1時間攪拌を継続した後、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド18gを投入し、80℃で5時間重合反応を行った。その後、室温まで冷却し、水洗、濾過、乾燥工程を経てグラフト化前駆体を得た。得られたグラフト化前駆体を、50mmの単軸押出機((株)日本プラコン製)を使用し、180℃にて押し出しを行い(吐出量:20kg/h)、グラフト化反応させることにより、製造例1−1のグラフト共重合体(B)を製造した。なお、グラフト共重合体(B)の製造時の押出安定性について、グラフト化前駆体の外観およびストランドの安定性に基づき、以下の指標にて判断した。結果を表1に示す。
<製造例1−1>
内容積20Lの反応槽に、水8000gを入れ、懸濁剤としてポリビニルアルコール8.0gを溶解させ、さらに分散剤として第三リン酸カルシウム80gを分散させた。この中に、ポリプロピレン樹脂として、ポリプロピレン(商品名「プライムポリプロ F113G」、プライムポリマー(株)製、MFR:3.0g/10分)3200gと、スチレン系単量体として、スチレン800gと、過酸化結合を有するビニル系単量体として、t−ブチルペルオキシメタクリロイロキシエチルカーボネート36gとを加え、攪拌しながら80℃に昇温した。続いて、反応槽内の温度が70℃に到達してから、さらに1時間攪拌を継続した後、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド18gを投入し、80℃で5時間重合反応を行った。その後、室温まで冷却し、水洗、濾過、乾燥工程を経てグラフト化前駆体を得た。得られたグラフト化前駆体を、50mmの単軸押出機((株)日本プラコン製)を使用し、180℃にて押し出しを行い(吐出量:20kg/h)、グラフト化反応させることにより、製造例1−1のグラフト共重合体(B)を製造した。なお、グラフト共重合体(B)の製造時の押出安定性について、グラフト化前駆体の外観およびストランドの安定性に基づき、以下の指標にて判断した。結果を表1に示す。
<押出安定性の評価>
<グラフト化前駆体の外観(重合時)>
〇:ブロッキングなし
×:ブロッキングあり
ブロッキングとはペレット同士が融着する現象を指す。ブロッキングの度合いが大きいとシリンダー内にグラフト化前駆体を投入できないため、押出が不可となる。
<グラフト化前駆体の外観(重合時)>
〇:ブロッキングなし
×:ブロッキングあり
ブロッキングとはペレット同士が融着する現象を指す。ブロッキングの度合いが大きいとシリンダー内にグラフト化前駆体を投入できないため、押出が不可となる。
<押出安定性の評価>
<ストランドの安定性(グラフト化反応時)>
〇:押出時のストランドが安定
×:押出時のストランドが不安定(ペレタイズが困難)
<ストランドの安定性(グラフト化反応時)>
〇:押出時のストランドが安定
×:押出時のストランドが不安定(ペレタイズが困難)
<製造例1−2〜1−3、比較製造例1−1〜1−2>
各製造例および比較製造例において、各原料の種類とその配合量を表1に示すように変えたこと以外は、製造例1−1と同様の方法により、グラフト共重合体(B)を製造した。得られたグラフト共重合体(B)について、上記の評価を行った。結果を表1に示す。
各製造例および比較製造例において、各原料の種類とその配合量を表1に示すように変えたこと以外は、製造例1−1と同様の方法により、グラフト共重合体(B)を製造した。得られたグラフト共重合体(B)について、上記の評価を行った。結果を表1に示す。
表1中、
F113Gは、ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ F113G);
J452HPは、ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ J452HP);
F−730NVは、ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ F−730NV);
J105Gは、ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロJ105G;
Stは、スチレン;を示す。
F113Gは、ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ F113G);
J452HPは、ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ J452HP);
F−730NVは、ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ F−730NV);
J105Gは、ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロJ105G;
Stは、スチレン;を示す。
<ポリプロピレン樹脂組成物、およびポリプロピレン樹脂成形品の製造>
<実施例1−1>
ポリプロピレン樹脂(A)として、ポリプロピレン樹脂(商品名「プライムポリプロ J708G」、(株)プライムポリマー製)1000gと、製造例1−1のグラフト共重合体(B)30gをドライブレンドした。その後、シリンダー温度200℃に設定されたスクリュー径30mmの同軸方向二軸押出機((株)池貝製)を用いて、溶融混練(押出温度:200℃)した後、ペレタイズすることにより、ポリプロピレン樹脂組成物を製造した。得られたポリプロピレン樹脂組成物を、射出成形(バレル温度:200〜210℃、金型温度:50℃)し、評価用試験片(長さ:60mm×幅:100mm×厚み:2mm)を作製した。
<実施例1−1>
ポリプロピレン樹脂(A)として、ポリプロピレン樹脂(商品名「プライムポリプロ J708G」、(株)プライムポリマー製)1000gと、製造例1−1のグラフト共重合体(B)30gをドライブレンドした。その後、シリンダー温度200℃に設定されたスクリュー径30mmの同軸方向二軸押出機((株)池貝製)を用いて、溶融混練(押出温度:200℃)した後、ペレタイズすることにより、ポリプロピレン樹脂組成物を製造した。得られたポリプロピレン樹脂組成物を、射出成形(バレル温度:200〜210℃、金型温度:50℃)し、評価用試験片(長さ:60mm×幅:100mm×厚み:2mm)を作製した。
<実施例1−2〜1−8、比較例1−1〜1−4>
各実施例および比較例において、各原料の種類とその配合量を表2に示すように変えたこと以外は、実施例1−1と同様の方法により、ポリプロピレン樹脂組成物、ポリプロピレン樹脂成形品を製造した。なお、上記の押出安定性の評価で不良であったグラフト共重合体(B)は、安定して製造できないことから、ポリプロピレン樹脂(A)との混練は未実施とした。
各実施例および比較例において、各原料の種類とその配合量を表2に示すように変えたこと以外は、実施例1−1と同様の方法により、ポリプロピレン樹脂組成物、ポリプロピレン樹脂成形品を製造した。なお、上記の押出安定性の評価で不良であったグラフト共重合体(B)は、安定して製造できないことから、ポリプロピレン樹脂(A)との混練は未実施とした。
上記で得られた成形品を用いて、耐摩耗性、および耐候性を以下の方法にて評価した。結果を表2に示す。
<耐摩耗性の評価>
耐摩耗性は、学振摩耗試験機((株)YASUDA製、製品名「NO416−TMI」)を用いて、相手材:軍手、垂直荷重700g、往復回数100回の条件で、上記で得られた成形品と軍手とを擦れ合わせる試験を行い、以下の基準により評価した。下記評価点の値が高いほど、耐摩耗性が良好である。なお、本評価においては、4以上を合格とした。
1:傷がつき、摩耗粉が残る
2:傷の面積が75%以上100%未満
3:傷の面積が50%以上75%未満
4:傷の面積が25%以上50%未満
5:傷の面積が25%未満
6:傷の面積が5%未満
耐摩耗性は、学振摩耗試験機((株)YASUDA製、製品名「NO416−TMI」)を用いて、相手材:軍手、垂直荷重700g、往復回数100回の条件で、上記で得られた成形品と軍手とを擦れ合わせる試験を行い、以下の基準により評価した。下記評価点の値が高いほど、耐摩耗性が良好である。なお、本評価においては、4以上を合格とした。
1:傷がつき、摩耗粉が残る
2:傷の面積が75%以上100%未満
3:傷の面積が50%以上75%未満
4:傷の面積が25%以上50%未満
5:傷の面積が25%未満
6:傷の面積が5%未満
<耐候性の評価>
スガ試験機社製サンシャインウェザメーターに1水準あたり3枚セットし、槽内温度63℃、水滴飛散なしの条件で200時間照射処理し、それぞれ3枚の試験片について、試験前後の外観評価を行った。なお、外観評価の判断基準は、以下の基準により評価し、試験片3枚中1枚でも外観不良があった場合は、×とした。
○:良好(ブリードアウト、フローマーク、ベタツキなどがない。)
×:不良(ブリードアウト、フローマーク、ベタツキなどの外観不良が存在する。)
なお、ブリードアウトとは成形品の表面に、低分子量成分が析出し、成形品表面で粉化する現象をいう。フローマークとは、成形品のゲート付近に円形波紋ができる外観不良である。ベタツキとは、成形品表面を指で触った際にタック性が感じられるものを指す。
スガ試験機社製サンシャインウェザメーターに1水準あたり3枚セットし、槽内温度63℃、水滴飛散なしの条件で200時間照射処理し、それぞれ3枚の試験片について、試験前後の外観評価を行った。なお、外観評価の判断基準は、以下の基準により評価し、試験片3枚中1枚でも外観不良があった場合は、×とした。
○:良好(ブリードアウト、フローマーク、ベタツキなどがない。)
×:不良(ブリードアウト、フローマーク、ベタツキなどの外観不良が存在する。)
なお、ブリードアウトとは成形品の表面に、低分子量成分が析出し、成形品表面で粉化する現象をいう。フローマークとは、成形品のゲート付近に円形波紋ができる外観不良である。ベタツキとは、成形品表面を指で触った際にタック性が感じられるものを指す。
表2中、
F227Dは、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ F227D」);
J105UGは、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ J105UG」);
J708UGは、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ J708UG」);
J704UGは、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ J704UG」);
EAはエルカ酸アミド;
PSはポリスチレン;を示す。
F227Dは、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ F227D」);
J105UGは、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ J105UG」);
J708UGは、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ J708UG」);
J704UGは、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製、商品名「プライムポリプロ J704UG」);
EAはエルカ酸アミド;
PSはポリスチレン;を示す。
Claims (2)
- ポリプロピレン樹脂(A)、およびグラフト共重合体(B)を含有するポリプロピレン樹脂組成物であって、
前記グラフト共重合体(B)は、ポリプロピレン樹脂と、スチレン系単量体を含むモノマー成分と、過酸化結合を有するビニル系単量体を反応して得られるグラフト共重合体であり、
前記ポリプロピレン樹脂は、230℃、2.16kg荷重下におけるMFRが、0.5〜7g/10分であり、
前記ポリプロピレン樹脂と前記スチレン系単量体を含むモノマー成分との質量比(ポリプロピレン樹脂/スチレン系単量体を含むモノマー成分)が60/40〜90/10であり、
前記ポリプロピレン樹脂(A)100質量部に対して、前記グラフト共重合体(B)が1質量部以上25質量部以下であることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。 - 請求項1記載のポリプロピレン樹脂組成物から得られることを特徴とするポリプロピレン樹脂成形品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019178616A JP2021054930A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | ポリプロピレン樹脂組成物、ポリプロピレン樹脂成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019178616A JP2021054930A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | ポリプロピレン樹脂組成物、ポリプロピレン樹脂成形品 |
Publications (1)
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---|---|
JP2021054930A true JP2021054930A (ja) | 2021-04-08 |
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ID=75270363
Family Applications (1)
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JP2019178616A Pending JP2021054930A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | ポリプロピレン樹脂組成物、ポリプロピレン樹脂成形品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021054930A (ja) |
-
2019
- 2019-09-30 JP JP2019178616A patent/JP2021054930A/ja active Pending
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