JP2654849B2 - ポリプロピレン組成物 - Google Patents

ポリプロピレン組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は押出特性の良好なポリプロピレン組成物に関
する。更に詳しくは、特定量のハイドロタルサイト化合
物とMgの含水ケイ酸塩鉱質を配合した押出特性の良好な
ポリプロピレン組成物に関する。
〔従来の技術〕
ポリプロピレン、例えばチーグラー型触媒を用いて製
造されたポリプロピレン中には、使用した触媒に起因す
るハロゲン化合物が含まれている。このハロゲン化合物
を含んだポリプロピレンをそのまま成形した場合にはハ
ロゲン化水素が発生し、成形機に錆を生じさせる。この
ハロゲン化水素を捕捉するため、ステアリン酸カルシウ
ムのような脂肪酸金属塩が配合されている。
一方、ポリプロピレンには、剛性等の物性改良を目的
として、マグネシウムの含水ケイ酸塩鉱質であるタルク
を配合することが知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、ペレット化やフィルム成形等に使用される
押出機には、溶融樹脂中の異物除去やバレル内の背圧を
高め、樹脂の混練度向上、押出の安定化のため、スクリ
ーンメッシュが使用され、通常は60から200メッシュの
ものが数枚重ねられて用いられている。
ところが、前記の脂肪酸金属塩とタルクを配合したポ
リプロピレンを、押出機を用いて成形した場合には、押
出機のスクリーンメッシュにタルクが付着・堆積し、ス
クリーンメッシュが目詰まりをおこし、経時とともに押
出量が低下したり、変動したりして成形性が著しく悪化
し、フィルムなどの場合はスクリーンメッシュから離脱
したタルクのためフィシュアイが発生し、品質を低下さ
せることが判明した。
この現象は、押出機の種類(一軸、二軸等)やスクリ
ュウ形状、温度等の押出条件には依存しないが、使用す
るポリプロピレンの分子量分布に依存するため、分布が
狭いほど目詰まりは多くなる。
また、成形加工、特にフィルムや繊維を得るために用
いられるポリプロピレンは、延伸配向により、その剛性
や強度を向上させることができる。このような延伸は、
ポリプロピレンを溶融させた状態で行われることもあ
り、ポリプロピレンの溶融温度よりかなり低い温度で行
われる(いわゆる冷延伸)こともある。ポリプロピレン
の溶融温度よりかなり低い温度で延伸が行われる場合、
延伸性の観点から、通常、分子量分布の広いポリプロピ
レンが用いられる。
しかしながら、分子量分布の広いポリプロピレンにつ
いては、次のような問題点がある。即ち、分子量分布の
広いポリプロピレンの成形にあっては、溶融時の延伸の
際、均質性に欠ける場合が生じる傾向がある。また、物
性の異方性が大きいこと、特にフィルム等の成形にあっ
ては、厚さの変動幅が比較的大きいこと等の問題点があ
る。
そこで本発明にあっては、これらの問題点に鑑み、こ
れらに問題の無い、むしろ分子量分布の狭いポリプロピ
レンを対象とするものである。即ち、後記詳述するが、
本発明は、重量平均分子量/数平均分子量の比が7以下
のポリプロピレンについて、これに含水ケイ酸塩鉱質を
配合した組成物に関する発明である。
本発明者らは、上述した目詰まりの問題に対し、特に
本発明が対象とする分子量分布の狭いポリプロピレンに
ついてある場合には顕著である目詰まりの問題に対して
鋭意検討した結果、次のことが判明した。即ち、X線マ
イクロアナライザーによりスクリーンメッシュの目詰ま
り物を分析すると、ハロゲン化水素捕捉剤として用いて
いたステアリン酸カルシウムに起因するカルシウムと、
タルクの主成分であるマグネシウム及びケイ素が主とし
て検出された。この結果から、本発明者らは目詰まりの
発生原因がステアリン酸カルシウムのカルシウムとタル
クのマグネシウム成分及びケイ素成分との組合せにある
と考え、ステアリン酸カルシウムにかわる化合物の探索
を行った。
〔課題を解決するための手段〕
その結果、本発明者らは、ステアリン酸カルシウムに
かわるものとして脂肪族の金属塩ではないハイドロタル
サイト化合物が非常に効果的であることを見出し、本発
明に到達したものである。
即ち本発明は、脂肪酸の金属塩を組成物成分中に含有
しないポリプロピレン組成物であって、重量平均分子量
/数平均分子量の比が7以下のポリプロピレン100重量
部、ハイドロタルサイト化合物0.005〜0.5重量部及びマ
グネシウムの含水ケイ酸塩鉱質0.05〜5重量部を含有し
てなるポリプロピレン組成物である。
本発明において用いられるポリプロピレンは、プロピ
レンの単独重合体または、プロピレン以外のα−オレフ
ィン、例えば、エチレン、ブテン−1、ペンテン−1等
とプロピレンとの共重合体及び、これらの重合体同士ま
たは他の重合体とのブレンド物が何ら制限なく用いられ
る。プロピレン以外のα−オレフィンとプロピレンとの
共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体のい
ずれでも良く、プロピレン以外のα−オレフィンに基づ
く単量体単位の含量は10モル%以下であることが好まし
い。また、ブレンド物に用いられる重合体としては、低
密度または高密度ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ブテン−1共重
合体、エチレン−メチルペンテン−1共重合体、スチレ
ン−ブタジエン共重合体等が挙げられる。これら他の重
合体の含量は20重量%以下であることが好ましい。
本発明のポリプロピレン組成物に用いるポリプロピレ
ンは、その重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)
の比(Mw/Mn)で表される分子量分布が7以下であるも
のである。このようなポリプロピレンは、前記したよう
に溶融時の延伸性が良く、フィルム等の成形等にに適す
るが、マグネシウムの含水ケイ酸塩鉱質を混合した場
合、目詰まりを起こしやすい傾向にあるので、目詰まり
の問題点を解決したことによる実用上の利点が大きい。
次に、本発明でいうハイドロタルサイト化合物とは、
式 MgxMy(OH)2(x-1)+3y・CO3・nH2O (但し、MはAl,CrまたはFeであり、x,y及びnは正の数
であり、xは1〜10,yは1〜5が好適である。)で示さ
れるものである。
本発明で好適に使用し得るハイドロタルサイト化合物
は、例えば、 Mg6Al2(OH)16CO3・4H2O Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2O Mg5Al2(OH)14CO3・4H2O Mg8Al2(OH)20CO3・5H2O 等の構造のものを例示することができる。
本発明で用いられる上記ハイドロタルサイト化合物の
ポリプロピレンへの配合量は、ポリプロピレン100重量
部に対して0.005〜0.5重量部、好ましくは0.01〜2重量
部の範囲である。ハイドロタルサイト化合物の配合量が
0.005重量部よりも少ない場合には、防錆効果が不足
し、逆に0.5重量部をこえると、成形品が例えばフィル
ム等の場合、フィルム表面がざらついたり透明性が減少
したりして、成形品の外観を損なうので好ましくない。
次に本発明でマグネシウムの含水ケイ酸塩鉱質とは、
タルク等であり、本発明で用いられるものとしては、通
常、ポリプロピレンに充填剤として配合されるタルク等
が何ら制限なく使用される。また、その配合量はポリプ
ロピレン100重量部に対して0.05〜5重量部であり、好
ましくは0.1〜3重量部である。
マグネシウムの含水ケイ酸塩鉱質の配合量が0.05重量
部よりも少ない場合には、剛性等の物性改良効果がな
く、逆に、5重量部をこえるとハイドロタルサイト化合
物を併用しても押出機のスクリーンメッシュの目詰まり
を防止することができるない。
尚、本発明の組成物には、発明の効果を損なわない範
囲で、適宜、脂肪酸の金属塩以外の各種の添加剤を配合
することができる。添加剤として具体的には、例えば、
酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、核
剤、充填剤、難撚剤等が挙げられる。
〔発明の効果〕
本発明のプロピレン組成物は、スクリーンメッシュを
装着した押出機を用いて成形した場合にも、スクリーン
メッシュの目詰まりを生起させることはなく、押出量の
低下、成形性の悪化、成形品の品質低下を防止する。し
かも、本発明によれば、ポリプロピレン中に含有される
ハロゲン化合物により押出機に錆が発生することもな
い。
〔実施例〕
以下に実施例を示して本発明を説明するが、本発明は
これら実施例により限定されるものではない。
実施例1 ポリプロピレン(MFI=1.8g/10min、Mw/Mn=6.5)100
重量部に、表1に示すハイドロタルサイト化合物及びタ
ルクを所要量配合し、ヘンシェルミキサーで混合した
後、220℃にて押出機でペレット化した。
次にこのペレットを60メッシュ、100メッシュ、60メ
ッシュの3枚のスクリーンをこの順にセットした65φ押
出機で220℃で押出し、1時間後及び24時間後の押出量
を測定した。表1に示すように押出量の変化はみられな
かった。24時間後にスクリーンメッシュを取りはずして
観察したところ、目詰まりはほとんど認められなかっ
た。
比較例 実施例1のハイドロタルサイト化合物の代わりにステ
アリン酸カルシウム及びラウリル乳酸カルシウムを用い
る他は、同一の操作を行った。表2に示すように押出量
は24時間後に大きく低下した。24時間後にスクリーンメ
ッシュを取りはずして観察したところ、スクリーンメッ
シュ全体が白色の堆積物で被われ、目詰まりを生じてい
た。
実施例2 表3に示す分子量分布のポリプロピレン(MFI=4g/10
min)100重量部にハイドロタルサイト化合物としてMg
4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2Oを0.1重量部及びタルクを0.
5重量部配合し、ヘンシェルミキサーで混合した後、220
℃にて押出機でペレット化した。次にこのペレットを実
施例1と同様にして押出機で押出し、1時間後及び24時
間後の押出量を測定した。表3に示すように分子量分布
が狭いポリプロピレンを用いた場合にもハイドロタルサ
イト化合物を使用すると押出量の低下はなく、スクリー
ンメッシュの目詰まりはほとんど認められなった。ま
た、ハイドロタルサイト化合物の使用による物性の低下
はなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 3:34) (72)発明者 川原 三郎 神奈川県鎌倉市台2丁目13番1号 東洋 化学株式会社内 (72)発明者 鈴木 敬俊 神奈川県鎌倉市台2丁目13番1号 東洋 化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−239742(JP,A) 特開 平1−247427(JP,A) 特開 平2−163143(JP,A) 特開 昭63−289714(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量平均分子量/数平均分子量の比が7以
    下であるポリプロピレン100重量部、ハイドロタルサイ
    ト化合物0.005〜0.5重量部及びマグネシウムの含水ケイ
    酸塩鉱質0.05〜5重量部を含有し、脂肪酸の金属塩を含
    有しないことをを特徴とするポリプロピレン組成物。
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