JP5081540B2 - プロピレン樹脂組成物およびその成形品 - Google Patents
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Description
さらに、本発明の第7の発明によれば、第6の発明において、容器用樹脂キャップであることを特徴とする成形品が提供される。
(1)エチレン−プロピレンブロック共重合体(A)
本発明のプロピレン樹脂組成物に用いる(A)エチレン−プロピレンブロック共重合体は、ポリプロピレンセグメント(以下、ホモ部ということがある。)とエチレン・プロピレン共重合体セグメントとから基本的に構成された重合体であって、必要に応じてさらにポリエチレンセグメントが共存していてもよい。ポリプロピレンセグメントは結晶性であって、主にブロック共重合体の剛性等の機械強度付与に寄与している。エチレン・プロピレン共重合体セグメントはゴム的な性質を有しており、ブロック共重合体のゴム部分を形成し、耐衝撃性の付与に寄与している。
ここで、230℃におけるMFRは、ASTM D−1238に準拠して230℃、2.16kg荷重下で測定する値である。
ここで、立体規則性は、13C−NMR法で測定する値である。
ここで、エチレン含有量は、IR法で測定する値である。
本発明のプロピレン樹脂組成物に用いるポリエチレン(B)は、密度0.860〜0.940g/cm3のポリエチレンであって、エチレン単独重合体でも構わないが、ポリエチレン(B)の30wt%以下、好ましくは15〜25wt%の他のα−オレフィンとを共重合させた重合体を用いると耐衝撃性が良好となる。他のα−オレフィンの例としては、プロパン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン等を挙げることができる。
また、分子量分布の幅の指標である(重量平均分子量)/(数平均分子量)の値は7未満が良く、好ましくは3.5未満で、更に3未満であると剛性と耐衝撃性の物性バランスが良好となる。尚、(重量平均分子量)/(数平均分子量)の値は一般的なGPCにより測定する事ができる。
ここで、190℃におけるMFRは、ASTM D−1238に準拠して190℃、2.16kg荷重下で測定した値である。
ここで、密度は、ASTM D1505に準拠して測定する値である。
本発明のプロピレン樹脂組成物には、必要に応じて、造核剤(以下の説明では単に核剤とも云う。)を添加配合することができる。使用できる造核剤としては、(a)p−tert−ブチル安息香酸アルミニウム等のカルボン酸金属塩、(b)ジベンジリデンソルビトール、ビス(4−メチルベンジリデン)ソルビトール等の多価アルコール誘導体、(c)ナトリウム−2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェート等の有機リン酸エステル金属塩、(d)分岐状オレフィン、例えば3−メチル−1−ブテン、3,3−ジメチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン等の単独重合体または共重合体等のポリマー核剤、等々を挙げることができる。
本発明のプロピレン樹脂組成物には、さらに必要に応じて、フェノール系、リン系、あるいはチオエーテル系の酸化防止剤、中和剤、光安定剤、耐候性安定剤、顔料、染料、ステアリルアミドやエルカ酸アミド、オレイン酸アミド等の滑剤、タルクなどの充填剤等の添加剤を、本発明の目的を阻害しない範囲で配合することができる。
特に、滑剤を添加するとキャップ成形時の無理抜きの際などに発生する白化を防止する効果が向上される。エルカ酸アミド又はオレイン酸アミドを配合する場合は、組成物100重量部に対して、0.01〜2重量部の割合で配合するのが好ましい。
本発明のプロピレン樹脂組成物における、上記(A)エチレン−プロピレンブロック共重合体と(B)ポリエチレンの配合割合は、(A)エチレン−プロピレンブロック共重合体が60〜99重量部、好ましくは80〜95重量部であり、(B)ポリエチレンが1〜40重量部、好ましくは5〜20重量部である。この範囲内であると、製品であるキャップは白化しにくく、低温での耐衝撃性が優れる樹脂組成物となる。
本発明のプロピレン樹脂組成物は、(A)エチレン−プロピレンブロック共重合体、および(B)ポリエチレン、必要に応じて造核剤、その他の添加剤を前記した配合量範囲で、ヘンシェルミキサー、V−ブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダーなどの混合機を用いて混合した後、一軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサーなどで溶融混練りすることによって、均一組成の組成物を得ることができる。
前記のプロピレン樹脂組成物に、必要に応じ、顔料マスターバッチをブレンドし、これを圧縮成形、又は射出成形により、キャップ等の各種の成形品を製造することができる。
上記で使用される顔料マスターバッチとしては、無機顔料または有機顔料系のマスターバッチのいずれも使用することができる。前者としては各種金属の酸化物、硫化物、硫酸塩、後者はフタロシアニン系、キナクリドン系、ベンジジン系、クロモフタル系、ペリレン系の化合物が挙げられる。
特に、食品容器およびそのキャップ、具体的にはPETボトルキャップへの利用に適しており、高い難白化性と耐衝撃性を有していることから、炭酸飲料用のライナーの有るキャップやライナーの無いキャップに活用することができる(ただし、PETボルトのキャップは、シール性を保持する為にキャップの内側天面にライナー材をつけたタイプとライナーを使わず形状でシール性を保持するタイプがあり、ライナー材は、柔らかい材質でキャップ本体の材料とは異なる。)。
(1)メルトフローレート(MFR):ASTM D−1238に準拠して、プロピレン系樹脂は230℃、2.16kg荷重で測定し、エチレン系樹脂は190℃、2.16kg荷重で測定した(単位:g/10分)。
(2)曲げ弾性率:23℃にて、ASTM D−790に準じて測定した(単位:MPa)。
(3)アイゾット衝撃強度:ノッチ付きの試験片を用い、5℃又は0℃にて、ASTM D−256に準じて測定した(単位:J/m)。
その1:
デュポン衝撃試験装置を用い、12.7mmの受け台、半径8mmの半円形の撃芯先端、1kgの荷重を用い、受け台の上にキャップを置きキャップ天面の中央に撃芯を当て30cmの高さから荷重を落下させ白化程度を確認し、次の基準で判定した。
◎:とても良好
○:良好
△:白化が目立つ
×:白化が著しく目立つ
その1と同様にデュポン衝撃試験装置を用い、12.7mmの受け台、半径8mmの半円形の撃芯先端にて、100mm×100mm×肉厚1mmの平板に撃芯を当て30cmの高さより荷重を落下させた時の白化程度を確認した。荷重は100g〜1000gまで100g毎に平板の位置をずらして落下させ、白化程度を確認し、その1と同じ判定基準で判断した。また、その試験後の平板を写真撮影した。
○:良好な成形品が得られる。
×:成形品が変形している。
(6)ヘイズ:JIS K7105に準拠し肉厚2mm又は1mmのヘイズ(%)を測定した。
(7)引張降伏強度、及び引張破断伸び(引張試験):JIS K7113に準拠して降伏強度と伸びを測定した。
イ.PP成分
(A−1)エチレン−プロピレンブロック共重合体:エチレン含有量5wt%、エチレン・プロピレン共重合体セグメント10wt%、MFR(ASTM D−1238、230℃、2.16kg荷重)10g/10分、ホモ部立体規則性0.970(13C−NMRによる測定)
(A−2)エチレン−プロピレンブロック共重合体:エチレン含有量5wt%、エチレン・プロピレン共重合体セグメント10wt%、MFR(ASTM D−1238、230℃、2.16kg荷重)10g/10分、ホモ部立体規則性0.950(13C−NMRによる測定)
(A−3)エチレン−プロピレンランダム共重合体:エチレン含有量2wt%、MFR(ASTM D−1238、230℃、2.16kg荷重)10g/10分、
(A−4)プロピレン単独重合体:MFR(ASTM D−1238、230℃、2.16kg荷重)10g/10分、立体規則性0.970(13C−NMRによる測定)
(A−5)エチレン−プロピレンブロック共重合体:エチレン含有量3.5wt%、エチレン・プロピレン共重合体セグメント7wt%、MFR(ASTM D−1238、230℃、2.16kg荷重)10g/10分、ホモ部立体規則性0.960(13C−NMRによる測定)
(B−1)低密度ポリエチレン:密度(ASTM D1505)0.907g/cm3、MFR(ASTM D−1238,190℃、2.16kg荷重)12g/10分。日本ポリエチレン(株)カーネル KS571。
(B−2)高密度ポリエチレン:密度(ASTM D−1505)0.963g/cm3、MFR(ASTMD−1238、190℃、2.16kg荷重)3.5g/10分。
(B−3)低密度ポリエチレン:密度(ASTM D−1505)0.905g/cm3、MFR(ASTMD−1238、190℃、2.16kg荷重)3.5g/10分。日本ポリエチレン(株)カーネル KF370。
(B−4)低密度ポリエチレン:密度(ASTM D−1505)0.898g/cm3、MFR(ASTMD−1238、190℃、2.16kg荷重)38g/10分。日本ポリエチレン(株)カーネル KJ650T。
(B−5)高密度ポリエチレン:密度(ASTM D−1505)0.964g/cm3、MFR(ASTMD−1238、190℃、2.16kg荷重)7.0g/10分。日本ポリエチレン(株)ノバテックHD HJ560。
(C)フェノール系酸化防止剤:テトラキス〔メチレン−3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン
(D)リン系酸化防止剤:トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェノール)フォスファイト
(E)中和剤:ステアリン酸カルシウム
(F−1)造核剤:リン酸2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ナトリウム
(F−2)造核剤:前記一般式(I)で表されるCAS No.351870−33−2;80wt%、CAS No.7631−86−9;10wt%、CAS No.112−84−5;10wt%から構成される商品名HPN−68L(ミリケンジャパン製)
(G)滑剤:エルカ酸アミド
(H)フィラー:タルク(松村産業株式会社のタルク ハイ・フィラーP7)
樹脂および添加剤を表1に記載の配合割合(重量部)で準備し、その後ヘンシェルミキサー中で均一混合した。次いで、高速二軸押出機を用いて、樹脂温度200℃にて溶融混練し、その混練物を押出してペレットを得た。このペレットを用いて射出成形にて試験片を作成し、曲げ試験、アイゾット試験をおこなった。また、射出成形にてキャップを成形し成形性を確認し、このキャップ天面に高さ30cmの位置から1kgの荷重を落下させた時の白化程度を確認した。結果を表1に示す。
表1に記載した樹脂および添加剤を用いた以外は、実施例1と同様に行い、ペレットおよび試験片を得た。その後、物性試験を行い、その結果を表1に示す。
樹脂および添加剤を表2に記載の配合割合(重量部)で準備し、その後ヘンシェルミキサー中で均一混合した。次いで、高速二軸押出機を用いて、樹脂温度200℃にて溶融混練し、その混練物を押出してペレットを得た。このペレットを用いて射出成形にて試験片を作成し、曲げ試験、アイゾット試験、ヘイズ測定、引張試験、白化性試験(その2)をおこなった。また、射出成形にてキャップを成形し、成形性を確認した。結果を表2に示す。
表2に記載した樹脂および添加剤を用いた以外は、実施例4と同様に行い、ペレットおよび試験片を得た。その後、物性試験を行い、その結果を表2に示す。
また、表2より、本発明の範囲内であれば充填剤であるタルクを実施例8に示す程度を添加しても、難白化性が良好で、剛性と衝撃のバランスの優れた成形品が得られる事が判る。
以上より、実施例1〜12で得られた樹脂組成物は、比較例1〜8と比べて、難白化性、高剛性、低温衝撃性、成形性の優れた組成物であることがわかる。
Claims (7)
- (A)230℃におけるメルトフローレートが2〜80g/10分、ホモ部立体規則性が0.960以上、且つ全エチレン含有量が2〜12重量%であるエチレン−プロピレンブロック共重合体60〜99重量部と、(B)190℃におけるメルトフローレートが1〜60g/10分、密度が0.898〜0.907g/cm3であるポリエチレン1〜40重量部とを含有することを特徴とするプロピレン樹脂組成物。
- さらに、造核剤を、該組成物100重量部に対して、0.05〜0.3重量部の割合で配合することを特徴とする請求項1に記載のプロピレン樹脂組成物。
- 造核剤が、有機リン酸エステル金属塩であることを特徴とする請求項2に記載のプロピレン樹脂組成物。
- さらに、エルカ酸アミド又はオレイン酸アミドを、該組成物100重量部に対して、0.01〜2重量部の割合で配合することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン樹脂組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロピレン樹脂組成物から圧縮成形、又は射出成形してなることを特徴とする成形品。
- 容器用樹脂キャップであることを特徴とする請求項6に記載の成形品。
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