WO2006028144A1 - ポリプロピレン樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン樹脂組成物及びその製造方法 Download PDF

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Yukihito Zanka
Izumi Ishii
Kenji Matsuoka
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Definitions

  • the present invention relates to a polypropylene resin composition containing talc and a method for producing the same, and more particularly to a polypropylene resin composition containing talc having excellent mechanical properties and a method for producing the same economically. It is.
  • Patent Document 1 discloses a degassed compressed talc having a compression ratio of more than 3.0, and an effect that the dispersion state of talc is improved by using it and melt kneading with propylene resin.
  • the kneader used in the examples (CIM-90 manufactured by Nippon Steel Works) has a screw diameter of about 90 mm, and is used in a recent enlargement facility (for example, Patent Document 2). In this case, the screw diameter of 320 mm is used), and it has not been verified whether the talc is dispersed in the desired state.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 4-306261
  • Patent Document 2 JP 2002-302554 A (Claim 1, Claim 6)
  • the present invention is derived from kneading a large amount of resin in a short time when actually manufactured with a twin-screw kneader of a scale used in a commercial production plant.
  • a new problem is that inorganic fillers are poorly dispersed (white spots are generated) even if the compounding is not a problem in relatively small-scale kneaders such as CIM-90.
  • degassing compression talc produced by a conventionally known method is free from clumps due to compression unevenness generated during degassing compression. Based on talc dispersion failure while being inline compounded by using specific degassed compression talc that has the feature that it has a high compression ratio and few compressed masses that are hard to collapse The inventors have found that a talc-containing polypropylene resin composition having no white spots can be obtained, and completed the present invention.
  • Deaerated compression talc force 2 The polypropylene resin composition according to 1 above, wherein the proportion of the component having a particle diameter of greater than 2.8 mm is 0.3% by weight or less.
  • polypropylene resin is a propylene′ethylene block copolymer or propylene homopolymer having an ethylene content of 25% by weight or less and an MFR of 3 to 300 gZlO.
  • Polypropylene resin composition according to 1.
  • A Force specific gravity 0.3 to 1.0, compressibility 3 obtained by degassing and compressing talc with an average particle size of 0.1 to 12 / ⁇ ⁇ and bulk specific gravity of 0.1 to 0.5
  • B A method for producing a polypropylene resin composition containing polypropylene resin, wherein the polypropylene resin and the degassing agent are placed in an extruder disposed downstream of the polymerization reactor for producing the polypropylene resin.
  • a method for producing a polypropylene resin composition comprising supplying gas-compressed talc and melt-kneading.
  • degassing and compressing talc having an average particle size of 0.1 to 12 / ⁇ ⁇ and a force specific gravity of 0.1 to 0.5, a force specific gravity of 0.3 to 1.0, and a compression ratio of 3.1 to 7.
  • Degassed and compressed talc 0.
  • Degassed and compressed talc containing less than 15% by weight of components of 1,000 m or more when sieved by the low tap method. The invention's effect
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a talc degassing compression apparatus.
  • the present invention is a talc-containing polypropylene resin composition containing (A) degassed compressed talc and (B) polypropylene resin.
  • A degassed compressed talc
  • B polypropylene resin
  • the degassed and compressed talc used in the present invention is obtained by degassing and compressing talc having an average particle size of 0.1 to 12 m and a force specific gravity of 0.1 to 0.5, and a specific gravity of 0.3 to 1 is obtained.
  • Compressed talc with a compression ratio of 3.1 to 7.0, and 1,000 or more components, when sifted by the low-tap method, are less than 15% by weight.
  • the component of m or more is preferably 20% by weight or less, and if necessary, the proportion of the component having a particle size of more than 2.8 mm is 0.3% by weight or less.
  • the average particle size of the talc before being deaerated and compressed for use in the present invention is 0.1 to 12 / ⁇ ⁇ , preferably 0.1 to 10 ⁇ m, and more preferably 2 to 8 ⁇ m.
  • the average particle diameter exceeds the above-mentioned regulation, the flexural modulus of the product obtained by molding a polypropylene resin composition obtained by melting and kneading these talc with a small increase in mechanical strength due to talc decreases. There is an inconvenience.
  • the average particle size is a value obtained from a particle size value of a cumulative amount of 50% by weight obtained by reading a particle size cumulative distribution curve force measured by a laser method measuring instrument (for example, LA900 manufactured by Horiba, Ltd.).
  • the specific gravity of the talc before deaeration and compression used in the present invention is 0.1 to 0.5, preferably 0.1 to 0.35, and particularly preferably 0 to 0. 12-0. 25. Further, the specific gravity of the talc after deaeration and compression used in the present invention is 0.3 to 1.0, preferably 0.4 to 0.9, and particularly preferably 0.45 or more. The range does not exceed 0.6. When the strength specific gravity exceeds this range, a lump based on uneven compression tends to occur, which is not preferable. Conversely, force specific gravity is If it is less than this range, the amount of air brought into the twin-screw kneader at the time of melt-kneading increases, and this adversely affects the productivity.
  • the force specific gravity is a value measured based on JIS K-6720.
  • the compression ratio of the degassed and compressed talc used in the present invention is 3.1 to 7.0, preferably 3.1 to 6.5, and particularly preferably 3.2 to 5.5. It is. If the compression rate is outside the lower limit of the above specified range, the amount of air brought into the twin-screw kneader during melt kneading increases, which is not preferable because of inconvenience in productivity such as a feed net. On the other hand, if the above specified upper limit is not reached, there will be inconvenience that lumps based on uneven compression occur and white spots based on talc aggregation immediately occur in the molded product.
  • the compression ratio is a value obtained by dividing the force specific gravity before deaeration compression by the force specific gravity after deaeration compression.
  • the component of 1,000 / zm or more when sieved by the low-tap method of degassed and compressed talc used in the present invention is 15% by weight or less, preferably 13% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
  • the component strength of 500 m or more is 5% by weight or less, preferably 40% by weight or less, more preferably 35% by weight or less.
  • the amount of propylene resin composition extruded per hour when the component of 1,000 m or more exceeds 15% by weight when sieving by the low tap method is preferred. It is not preferable to form pellets when granulated with a large kneader that exceeds 1, OOOkg / hr because white spots are formed.
  • the low-tap method is a low-tap type sieve shaker with a diameter of 200 mm ⁇ , a depth of 45 mm, and a mesh of 30 mesh (500 m sieve) and a 16 mesh of the same diameter (1000 m sieve).
  • This is a method in which 100g of talc is placed on the top mesh and placed on the top mesh and shaken for 3 minutes under the conditions of a sieve width of 25mm, a shaking speed of 290rpm, and a hammer hitting speed of 156rpm.
  • the value obtained by the intensive method has significance as a measure of the amount of large talc mass causing the white spot of the molded product and the dispersibility of the talc mass during kneading.
  • the degassed and compressed talc used in the present invention has a high compressibility, and the amount of coarse powder of 1,000 ⁇ m or more measured by the above-mentioned low tap method is 15% by weight or less. Force Specify the amount of ingredients according to the ⁇ improved sieving method '' with improved measurement accuracy as required. Can do.
  • the component of 500 m or more by the improved sieving method of degassed and compressed talc used in the present invention is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and further preferably 5% by weight or less. . If these amounts are not within the above range, white spots are generated when melt kneading with a large kneader. In order to reduce lumps based on these compression irregularities, it is important to highly control the conditions for degassing and compressing talc.
  • the improved sieving method is the condition that the diameter is 150mm ⁇ , the screen width is 20cm, and the number of shaking is 60 times Z. This is a method for measuring components of 500 m or more when shaken for 3 minutes while preventing clogging.
  • the improved sieving method has a characteristic that the sieve amplitude is larger than that of the low-tap method, but the number of shakes is small. Therefore, the impact energy when the lumps collide with each other or when the lumps collide with the sieve wall is large.For example, when the wetness of the powder is high, the strength of the lumps is high. When the amount of powder increases apparently, it has the significance of preventing the accuracy of the test value from being reduced.
  • the value obtained by the intensive method has significance as a measure of the amount of large talc mass that causes white spots of the molded product and the dispersibility of the talc mass during kneading.
  • the proportion of the component (A) having a degassing compression talc force particle size greater than 2.8 mm is 0.3% by weight or less, preferably 0.1% by weight or less. Viewpoint power to prevent generation is preferable.
  • Degassed and compressed talc with a particle size of more than 2.8mm and a proportion of 0.1% by weight or less can be obtained by removing the coarse powder (2.8mm or more) after degassing and compression once. it can.
  • Examples of the method for removing the coarse powder include a method using a relatively coarse mesh and applying a sieve that does not significantly impair the compression structure.
  • the size of the sieve mesh at this time is ⁇ , specifically ⁇ , 6.5 (mesh 2.8 mm) to 26 mesh (mesh 600 m), preferably ⁇ 7.5 (sieve 2. 36 mm) It is in the range of ⁇ 22 mesh (sieve 710 m), more preferably 8.6 (mesh 2. Omm;) to 18.5 mesh (mesh 850 m). Larger eyes than this range impair the processing productivity of the tar, and conversely, if the eyes are smaller and the eyes are larger, the white spot prevention effect is inferior. It is not preferable.
  • the degassed compressed talc used in the present invention satisfies the above-mentioned regulations, and is characterized in that, unlike the conventional talc, it is compacted relatively uniformly for a high compression rate. Therefore, since there is no strong compression history received locally, the presence of ⁇ core '' is very small when melt-kneaded so that it is easily dispersible and uniformly dispersed, and there are white spots on the appearance surface of the molded product No power The number is extremely small.
  • the production method of talc with few lumps based on compression unevenness used in the present invention is not particularly limited as long as it does not depart from the gist of the present invention. For example, the following steps (a) and (b) are continuously performed. ! ⁇ can be manufactured.
  • a known apparatus and method can be used. For example, as a degassing volume reduction machine, it can be degassed in advance before being compressed by a roller with a Kurimoto Sae Talipack or a Hosokawa Micron dense pack. Following this deaeration process, a compression operation is performed as shown below.
  • a known device can be used, and examples thereof include a roller (a roller compactor manufactured by Kurimoto Tsue Co., Ltd.).
  • Fig. 1 As a continuous device of the above (a) and (b) for reducing the lump based on the compression unevenness used in the present invention, for example, Fig. 1 as disclosed in JP-A-10-100144 is disclosed.
  • the apparatus shown in Fig. 1 can be used.
  • talc stored in the hopper 15 is taken into the vacuum deaeration device 1 from the supply port 5, and is discharged by 6 screws through the screw while being deaerated by the vacuum pump 12.
  • the degassed talc is dropped into the feeder 2 from the discharge port 6, pushed downward by a screw, supplied to the compression deaerator 3 having a pair of cylindrical rolls 23, and further between the rolls 23. It is discharged downward while being compressed and deaerated.
  • the clearance size is adjusted between 0.8 and 2. Omm. This is achieved by this fact.
  • the distance between the rolls is small, a large pressure is generated in the talc compressed between the rolls. As a result, a lump that is difficult to collapse even during melt kneading is generated.
  • the width is too large, the talc cannot be compressed and a slip-through occurs, which is not preferable.
  • the steps (a) and (b) may be performed simultaneously.
  • the (A) degassed compressed talc defined in the present invention is a variety of organic titanate coupling agents, organic silane coupling agents, fatty acids for the purpose of improving adhesion or dispersibility with a polymer.
  • organic titanate coupling agents organic silane coupling agents
  • fatty acids for the purpose of improving adhesion or dispersibility with a polymer.
  • a surface treated with a fatty acid metal salt, a fatty acid ester or the like may be used.
  • Component (B) polypropylene resin
  • the (B) polypropylene resin composition constituting the talc-containing polypropylene resin composition of the present invention is not particularly limited, but a propylene ethylene glycol copolymer or propylene homopolymer having an ethylene content of 25% by weight or less is preferred. . Propylene 'ethylene block copolymer has poor rigidity when the ethylene content exceeds 25% by weight.
  • the form of the polypropylene rosin is not particularly limited, but it is preferably a powder form in order to produce the blend and melt-kneading process from the polypropylene polymerization process.
  • the component (B) polypropylene resin used in the talc-containing polypropylene resin composition of the present invention is not particularly limited, but the melt flow rate (MFR: 230 ° C, 2.16 kg load) is 3 to 300 gZlO, Preferably 8 to 250 gZlO, particularly preferably 10 to 200 gZlO, most preferably 20 to LOOgZlO is used. If the MFR of the polypropylene resin component is less than the above range, the fluidity is insufficient, and a molding machine with a large clamping force is required when molding a thin molded product, or the molding temperature is increased. As the need arises, it adversely affects productivity.
  • MFR melt flow rate
  • the MFR of the polypropylene resin component exceeds the above range, properties such as impact resistance are poor.
  • the MFR of the above polypropylene resin component was adjusted at the time of polymerization, or adjusted by adding an organic peroxide such as disilver oxide or dialkyl peroxide after the exit of the polymerization reactor and before melt kneading. It may be.
  • MFR is a value measured according to JIS K-7210-1995.
  • Polypropylene resin (B) power A propylene / ethylene block copolymer or propylene homopolymer having an ethylene content of 25% by weight or less and an MFR of 3 to 300 gZlO is preferable.
  • the propylene / ethylene block copolymer is a block copolymer comprising a propylene homopolymer portion and a propylene / ethylene random copolymer partial force, wherein the propylene homopolymer portion has an MFR of the propylene homopolymer portion. Is preferably from 5 to 1, OOOgZlO, more preferably from 10 to 800 g / 10 minutes, and particularly preferably from 30 to 500 g / 10 minutes.
  • the isotactic pentad fraction of the propylene homopolymer portion is preferably 0.98 or more, more preferably 0.985 or more.
  • the isotactic pentad fraction (P) is preferably 0.98 or more, more preferably 0.985 or more.
  • the flexural modulus may be insufficient.
  • the isotactic pentad fraction (P) is the isotactic fraction of pentad units in the polypropylene molecular chain measured using 13 C-NMR.
  • the polypropylene resin used in the present invention can be obtained by using various known catalysts. Specifically, a known Ziegler-Natta catalyst or a metalocene catalyst can be used. As the Ziegler-Natta catalyst, a highly stereoregular catalyst is used. As an example of producing a Ziegler-Natta catalyst, tetrasalt ⁇ titanium is reduced with an organoaluminum compound, and further treated with various electron donors and electron acceptors.
  • a method of combining the titanium trichloride composition thus obtained with an organoaluminum compound and an aromatic carboxylic acid ester See 100806, JP-A-56-120712, JP-A-58-104907;), and supported catalysts in which magnesium tetrachloride is contacted with titanium tetrachloride and various electron donors. And the like (see JP-A-57-63310, JP-A-63-43915, JP-A-63-83116) and the like.
  • a production process such as a gas phase fluidized bed, a solution method, a slurry method, etc. is applied and polymerization is carried out using propylene and, if necessary, ethylene.
  • the blending ratio of the above component (A) degassed compression torque and component (B) propylene resin is the sum of component (A) and component (B).
  • the component (B) is preferably 50 to 99% by weight, more preferably 60 to 95% by weight, and particularly preferably 70 to 90% by weight based on the amount.
  • the blending amount is less than the above, the amount of talc increases and the specific gravity becomes heavy, which is not preferable. Conversely, when it exceeds the above range, the impact resistance is poor.
  • talc-containing polypropylene resin composition of the present invention in addition to the essential components (A) and (B), other additional components (optional components) are included within a range that does not significantly impair the effects of the present invention. Can be added.
  • Such additive components include ethylene-propylene copolymer elastomers such as ethylene propylene copolymer, ethylene butene copolymer, ethylene otaten copolymer, styrene elastomers such as SEBS and SEPS, Neutralization represented by phenolic and phosphorus antioxidants, hindered amines, benzophenones, benzotriazoles, weathering deterioration inhibitors, nucleating agents such as organoaluminum compounds and organophosphorus compounds, and metal salts of stearic acid Agents, dispersants, colored substances such as quinacridone, perylene, phthalocyanine, titanium oxide, carbon black, fibrous potassium titanate, fibrous magnesium oxysulfate, fibrous aluminum borate, calcium carbonate whiskers, carbon fiber Examples include materials such as glass fibers.
  • ethylene-propylene copolymer elastomers such as ethylene propylene copolymer, ethylene butene copolymer,
  • the method for producing a polypropylene resin composition of the present invention comprises the step of introducing the polypropylene resin and the degassing into an extruder disposed downstream of the polymerization reactor for producing the polypropylene resin.
  • Supply gas compression talc and melt knead are supplied to the polypropylene resin.
  • the talc-containing polypropylene resin composition of the present invention is produced by melt-kneading with a large kneader having a large extrusion amount. At that time, in order to enjoy the cost merit of in-line compound, it is preferable that it is transferred from the polymerization process as follows, and premixing, melt-kneading and granulation processes are performed consistently.
  • polypropylene resin manufactured in a polypropylene polymerization plant is transferred to a kneading and granulating facility through a transport pipeline.
  • the transferred polypropylene resin ((
  • Component B) is premixed with the above-described degassed compressed talc (component (A)) and, if necessary, the additional component (component (C)).
  • component (A) degassed compressed talc
  • component (C) additional component
  • it does not specifically limit as a premixer A notch type Henschel mixer, a tumbler mixer, a continuous type powder mixer etc. can be illustrated.
  • the extrusion amount of the resin composition is ⁇ , the lower limit value Si, OOOkg / hr, preferably ⁇ 2, OOOkg / hr, more preferably ⁇ 3, OOOkg Zhr.
  • the upper limit is not particularly limited, but considering the scale of facilities that have been used so far, it is preferably 20,000 kg / hr, more preferably 10, OOOkgZhr.
  • the kneader is not particularly limited, and examples thereof include a single-screw kneader, a twin-screw kneader, or a tandem kneader in which two and a single shaft (uniaxial) are combined.
  • the method of melt kneading with a single screw extruder is preferred after the twin screw melt kneading preferred with a tandem kneader.
  • the talc-containing polypropylene resin composition of the present invention is reinforced with talc, it has an excellent balance between rigidity and impact resistance, and is a material having high dimensional properties. Although it can be processed, it is particularly preferable to use it for injection molded products such as automobile interior parts, especially door trims, pillar trims, console boxes, various types of nodding materials and the like.
  • Example [0030] The ability to specifically describe the present invention in the following examples The present invention is not limited thereto.
  • the measuring method used for an Example and a comparative example is as follows.
  • Talc average particle size measured using a laser particle size distribution analyzer (LA920 manufactured by Horiba, Ltd.).
  • the weight of the coarse particles that did not pass through the mesh was determined, and the weight of the component more than 1,000 ⁇ m from the 16 mesh sieve residue, the 16 mesh sieve residue and the 30 mesh sieve residue.
  • the weight of components over 500 m was calculated from the total, and the ratio was calculated.
  • Molding conditions Molding temperature: 220 ° C, mold temperature; 40 ° C, injection pressure: 100 MPa, holding pressure: 40 MPa, injection filling time: 7 seconds, holding pressure time: 8 seconds, cooling time: 20 seconds, screw rotation speed: 1 50 rpm, screw back pressure: none
  • Fine talc with an average particle size of 5.O ⁇ m and a force specific gravity of 0.12 (manufactured by Hayashi Kosei Co., Ltd .: MW50 00S) (hereinafter referred to as raw material 1) was used using a Kurimoto Seiko Talipack. After the primary deaeration to a force specific gravity of around 0.35, the secondary compression is continued with a roller compactor made by Kurimoto Seiko (roller 1. lmm, roller rotation speed 10rpm, push screw 17rpm). Degassed compressed talc (talc 1) was produced.
  • this talc 1 The properties of this talc 1 were a force specific gravity of 0.58, an amount of 1,000 ⁇ mJ3 ⁇ 4 upper component by the low tap method was 5.5% by weight, and an amount of component above 500 m was 35.9% by weight. It was. In addition, the amount of components over 500 m by the improved sieving method was 3.4% by weight, which was extremely small in mass.
  • PP- l: MFR 30gZlO content, rubber content 13 wt 0/0, E Ji Ren in the rubber Content: 50% by weight: Nippon Polypro Co., Ltd .: BC03EQ
  • tetrakis [methylene-3- (3 ', 5, -di-t-butyl) per 100 parts by weight of polypropylene resin 4, monohydroxyphenol) propionate] methane (113 ⁇ 4 ⁇ 0 1010 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 0.05 parts by weight, 0.4 parts by weight of canolesium stearate, and a biaxial continuous powder mixer ( Screw diameter 330mm, L
  • Example 1 For the talc used in Example 1, the same roll interval and the same roll speed as in Example 1 were adopted for the production conditions of Example 1, and only the rotational speed of the push screw was changed and adjusted, and the degassing compression talc (talc 1 2 , And talc 3). Using the obtained talc, the composition shown in Table 2 was blended by the same method as in Example 1, melt-kneaded and granulated, and the white point of the test sample was evaluated. Table 1 shows the physical properties of talc and Table 2 shows the evaluation results of the greave composition.
  • the raw material talc used in Example 1 was first degassed using a Kurimoto Seiko Taripack until the Kashimoto Specific Gravity 0.3 before and afterwards.
  • Degassing compression talc (talc-5) was produced by secondary compression at a distance of 0.5 mm, a roller rotation speed of 20 rpm, and an indentation screw speed of 16 rpm.
  • This talc-5 is characterized by a bulk specific gravity of 0.58, a sieved component by the low tap method, 22% by weight of components over 1,000 m, and 53% by weight of components over 500 m. It was.
  • the amount of components over 500 m by the improved sieving method was 31.8% by weight, and there were many lumps.
  • composition of talc-5 produced above is shown in Table 2, and tetrakis [methylene-3- (3 ', 5, -di-tert-butyl-4, hydroxyphenol) propionate] methane (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) IRGANOX1010)
  • IRGANOX101010 tetrakis [methylene-3- (3 ', 5, -di-tert-butyl-4
  • Table 2 shows the evaluation results of the greave composition.
  • Talc-5 is a large kneading machine such as CIM-320 that is installed in a power plant. A white spot occurred.
  • Example 1 For the production conditions of talc used in Example 1, the same roll interval and the same roll rotation speed as in Example 1 were adopted, and only the rotation speed of the push screw was changed and adjusted. ) was manufactured. Using the obtained talc, the composition shown in Table 2 was blended by the same method as in Example 1, melt-kneaded and granulated, and the white spot of the test sample was evaluated. Table 1 shows the physical properties of talc and Table 2 shows the evaluation results of the resin composition.
  • fine talc made by Nippon Talc Co., Ltd .: product name Microace ⁇ —2 with an average particle size of 7.8 / ⁇ ⁇ and a force specific gravity of 0.15 is used.
  • the deaeration compression talc (talc 4) was manufactured by adjusting only the rotation speed of the pushing screw and degassing and compressing.
  • the property of this talc 4 is that the bulk specific gravity is 0.56, the amount of components over 1,000 m by the low tap method is 4.3% by weight, and the amount of components over 500 m is 30.5% by weight. It was.
  • the amount of components over 500 m by the improved sieving method was 3.5% by weight and very little lump.
  • Example 1 using coarse talc (manufactured by Nippon Talc Co., Ltd .: product name MS) having an average particle size of 13 / ⁇ ⁇ and a force specific gravity of 0.40 instead of the raw material 1 using Taripack manufactured by Kurimoto Seiko Co., Ltd.
  • the degassing compression talc (talc 7) was manufactured by using the same roll interval and the same rotation speed as the above, and adjusting only the rotation speed of the pushing screw. Properties of the talc one 7, the force of gravity 0.6, the amount of 1, 000 m or more components by ro-tap method 4. The amount of 1 weight 0/0, 500 m or more components met 26 by weight% It was. Also.
  • the amount of components over 500 m by the improved sieving method was 1.3% by weight, which was extremely small in mass. Further, blending, kneading and granulation were conducted in the same manner as in Example 1 with the formulation shown in Table 2, and the white point was evaluated. Table 1 shows the physical properties of talc, and Table 2 shows the evaluation results of the greave composition. When this talc was used, bending rigidity was low.
  • talc 10 Commercially available compression talc manufactured by Hayashi Kasei Co., Ltd .: MW5000SMA (Talc 10), blended as shown in Table 2, blended by the same method as in Example 1, melt-kneaded and granulated, test sample The white spot of was evaluated.
  • Table 1 shows the physical properties of talc
  • Table 2 shows the evaluation results of the greave composition.
  • Degassed compressed talc (talc 1-8) was produced by sieving the compressed talc in the same manner as in Example 1 with a 16-mesh sieve.
  • This talc-1 has a strength specific gravity of 0.51, and although the specific gravity of the talc is slightly reduced by sieving, it maintains the bulk specific gravity, which is much different from the initial, and is 1,000 m by the low tap method.
  • the amount of the above components 0 weight 0/0, 500 / the amount of ingredient above zm has had an excellent 28% by weight.
  • the content of 500 ⁇ m or more by the improved sieving method was 0% by weight, and it was extremely small in mass.
  • the blend shown in Table 2 was blended, kneaded and granulated in the same manner as in Example 1, and the white point was evaluated.
  • Table 1 shows the physical properties of talc
  • Table 2 shows the evaluation results of the resin composition.
  • the talc-containing polypropylene resin composition of the present invention is a high-performance material that does not suffer from the problem of poor dispersion of inorganic fillers (white spots), injection molded products such as automobile interior parts, particularly door trims, It can be used for pillar trims, console boxes, various swaging materials, etc.

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Abstract

　無機充填剤の分散不良による白点を消滅させるべく圧縮度合いを軽減すると、持ち込む空気の量が増えるため、とりわけ大型混練機の場合には生産性に悪影響を及ぼすといった欠点を解決できるインラインコンパウンドによるタルク入りポリプロピレン樹脂組成物及びその製造方法の提供でき、それは、平均粒子径０．１～１２μｍ、かさ比重０．１～０．５のタルクを脱気圧縮して得られる、かさ比重０．３～１．０、圧縮率３．１～７．０の脱気圧縮タルクであって、ロータップ法で篩った際の１，０００μｍ以上の成分が１５重量％以下である脱気圧縮タルク（Ａ）及びポリプロピレン樹脂（Ｂ）を含むポリプロピレン樹脂組成物であって、押出量が１，０００ｋｇ／ｈｒ以上で溶融混練して得られることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物及びその製造方法である。

Description

明 細 書
ポリプロピレン樹脂組成物及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、タルクを配合したポリプロピレン榭脂組成物及びその製造方法に関し、 より詳しくは、機械物性に優れるタルク入りポリプロピレン榭脂組成物及びそれらを経 済的に製造できる製造方法に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、バンパー、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラートリム等の自動車部品等 の工業部品については、その優れた物性バランス、成形性により、タルク等の無機フ イラ一、エラストマ一を配合したポリプロピレン系複合材料が多く用いられている。 一般に、これらのポリプロピレン系複合材料は、原料となるポリプロピレン榭脂、エラ ストマー成分、無機フィラー成分 (多くの場合は、タルク)を、二軸混練機で溶融混練 し製造されてきた。
最近では、省エネルギー化を促進する環境保護的観点、および製造コストを削減 する経済的観点から、これら溶融混練プロセスをプロピレンの重合反応から連続する 一貫した工程でおこなう、いわゆるインラインコンパウンドプロセスを採用する動きが ある。
[0003] ところが、溶融混練をおこなうにあたり、混練機中に空気が存在すると、例えば、混 練機のホッパー側から出口に向かって圧力を加えても、空気の内容積変化となって 加圧は吸収されてしまい、この空気圧が押出機の出口方向への榭脂圧として効果的 に働カゝないという問題がある。これを解決する手段として、無機充填剤を圧縮脱気す ることが提案されている（例えば、特許文献 1参照。 ) oまた、特定の圧縮タルクを使用 し、重合装置と混練 '造粒装置が連続した一貫装置として構成された装置を用いてィ ンラインコンパゥンドをおこなうインラインコンパゥンドプロセスに関する技術が開示さ れている（例えば、特許文献 2参照。 )0特許文献 2では、その実施例において、無機 フィラーの凝集塊に起因する「白点」が発生した試験片の枚数を測定しており（表 1の 「外観」参照）、特許文献 2の発明の技術的特徴である無機フィラーの圧縮比が 3. 0 以下の場合は、白点の発生枚数が減少するものの、圧縮比が 3. 0を超える場合は白 点の発生を抑制することができて 、なかった。
一方、特許文献 1では、圧縮比が 3. 0を超える脱気圧縮タルク、およびそれを用い てプロピレン榭脂と溶融混練することによりタルクの分散状態が改善されるという効果 を開示しているが、実施例で使用している混練機（日本製鋼所 (株)製 CIM— 90)は 、スクリュー口径が 90mm程度であり、近年の大型化設備で使用される混練機 (例え ば、特許文献 2においては、スクリュー口径が 320mmのものを使用している）におい ては、タルクが所望の状態に分散される力否力まで検証されていない。
特許文献 1：特開平 4— 306261号公報
特許文献 2：特開 2002— 302554号公報 (請求項 1、請求項 6)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 本発明は、上記の問題点に鑑み、さらに、営業生産プラントで用いられる規模の二 軸混練機で実際に製造を行った場合、短時間に多量の榭脂を混練することに由来し て、上述した CIM— 90のような比較的小規模な混練機では問題とならな力 た配合 であっても、無機充填剤の分散不良（白点の発生)が起こるという新たな問題点と、白 点を消滅させるベく圧縮度合いを軽減すると、持ち込む空気の量が増えるため、とり わけ大型混練機の場合には生産性に悪影響を及ぼすといった欠点を解決できるイン ラインコンパウンドでありながら、このようなタルク分散不良に基づく白点がないタルク 入りポリプロピレン榭脂組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0005] 本発明者らは、上記課題を解明すべく種々検討を行った結果、従来公知の方法で 製造された脱気圧縮タルクには、脱気圧縮する際に生成した圧縮ムラによる固まりが 存在するという知見を得て、圧縮率が高い割に、崩壊しにくい圧縮塊が少ないという 特徴を有する特定の脱気圧縮タルクを使用することにより、インラインコンパゥンドで ありながらタルク分散不良に基づく白点がないタルク入りポリプロピレン榭脂組成物が 得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
[0006] (1) 下記の物性を有する (A)脱気圧縮タルク及び (B)ポリプロピレン榭脂を含むポリプ ロピレン榭脂組成物：
(A)成分：平均粒子径 0. 1〜12 /ζ πι、力さ比重 0. 1〜0. 5のタルクを脱気圧縮して 得られる、力さ比重 0. 3〜1. 0、圧縮率 3. 1〜7. 0の脱気圧縮タルクであって、ロー タップ法で篩った際の 1, 000 m以上の成分が 15重量％以下である脱気圧縮タル ク。
(2)
脱気圧縮タルク力 粒子径が 2. 8mmより大きい成分の割合が 0. 3重量％以下で あることを特徴とする上記 1に記載のポリプロピレン榭脂組成物。
(3)
(B)ポリプロピレン榭脂が、エチレン含量が 25重量％以下であり、かつ MFRが 3〜 300gZlO分であるプロピレン 'エチレンブロック共重合体またはプロピレン単独重合 体であることを特徴とする上記 1又は 2に記載のポリプロピレン榭脂組成物。
(4)
押出量が 1, 000kg/hr以上で溶融混練して得られることを特徴とする上記 1〜3 のいずれか 1項に記載のポリプロピレン榭脂組成物。
(5)
下記の物性を有する (A)脱気圧縮タルク及び (B)ポリプロピレン榭脂を含むポリプ ロピレン榭脂組成物であって、押出量が 1, OOOkgZhr以上で溶融混練して得られ ることを特徴とするポリプロピレン榭脂組成物：
(A)成分：平均粒子径 0. 1〜12 /ζ πι、力さ比重 0. 1〜0. 5のタルクを脱気圧縮して 得られる、力さ比重 0. 3〜1. 0、圧縮率 3. 1〜7. 0の脱気圧縮タルクであって、ロー タップ法で篩った際の 1, 000 m以上の成分が 15重量％以下である脱気圧縮タル ク。
(6)
(A)平均粒子径 0. 1〜12 /ζ πι、かさ比重 0. 1〜0. 5のタルクを脱気圧縮して得ら れる、力さ比重 0. 3〜1. 0、圧縮率 3. 1〜7. 0の脱気圧縮タルクであって、ロータツ プ法で篩った際の 1, 000 m以上の成分が 15重量％以下である脱気圧縮タルク及 び (B)ポリプロピレン榭脂を含むポリプロピレン榭脂組成物の製造方法であって、前 記ポリプロピレン榭脂を製造する重合反応器の下流に配設された押出機に前記ポリ プロピレン榭脂及び前記脱気圧縮タルクを供給して溶融混練することを特徴とするポ リプロピレン榭脂組成物の製造方法。
(7)
押出量が 1 , OOOkg/hr以上であることを特徴とする上記 6に記載のポリプロピレン 榭脂組成物の製造方法。
(8)
平均粒子径 0. 1〜12 /ζ πι、力さ比重 0. 1〜0. 5のタルクを脱気圧縮して得られる 、力さ比重 0. 3〜1. 0、圧縮率 3. 1〜7. 0の脱気圧縮タルクであって、ロータップ法 で篩った際の 1, 000 m以上の成分が 15重量％以下である脱気圧縮タルク。 発明の効果
[0007] 本発明では、特定の力さ比重及び圧縮率を有し、圧縮ムラに基づく大きなサイズの 塊が少ない脱気圧縮タルクを用い、ポリプロピレン榭脂とコンパゥンドすることにより、 曲げ弾性率等の機械的物性を向上させるとともに、外観にすぐれたポリプロピレン榭 脂組成物を製造することができ、該プロピレン組成物は、インラインコンパウンドであり ながらタルク分散不良に基づく白点が生じないポリプロピレン榭脂組成物とすること ができる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]タルクの脱気圧縮装置の一例を説明する図である。
符号の説明
[0009] 1 真空脱気装置
2 供給機
3 圧縮脱気装置
5 供給口
6 排出口
12 真空ポンプ
15 ホッノ 23 一対の円筒状ロール 発明を実施するための最良の形態
[0010] 本発明は、（A)脱気圧縮タルクと (B)ポリプロピレン榭脂を含有するタルク入りポリ プロピレン榭脂組成物である。以下に各構成成分、榭脂組成物の製造方法、榭脂組 成物の用途について詳細に説明する。
[0011] [I]構成成分 (A)成分:脱気圧縮タルク
本発明に用いる脱気圧縮タルクは、平均粒子径 0. 1〜12 m、力さ比重 0. 1〜0 . 5のタルクを脱気圧縮して得られる、カゝさ比重 0. 3〜1. 0、圧縮率 3. 1〜7. 0の圧 縮タルクであって、ロータップ法で篩った際の 1, 000 111以上の成分が15重量％以 下であり、改善ふるい法による 500 μ m以上の成分が好ましくは 20重量％以下であり 、さらに必要に応じて、粒子径が 2. 8mmより大きい成分の割合が 0. 3重量％以下の タノレクである。
[0012] 本発明に用いる脱気圧縮される前のタルクの平均粒子径は、 0. 1〜12 /ζ πιであり 、好ましくは 0. 1〜10 μ mであり、更に好ましくは 2〜8 μ mである。平均粒子径が上 記規定を超える場合は、タルクによる機械的強度の向上幅が小さぐこれらを溶融混 練してなるポリプロピレン榭脂組成物を成形して得られる製品の曲げ弾性率が低下 する不都合がある。逆に、平均粒子径が上記規定未満である場合は、過粉砕のため タルクのアスペクト比を損ねるば力りでなぐ粉砕にコストがかかり経済的に好ましくな ぐ分散不良も生じやすいという不都合が生じる。
ここで、平均粒子径は、レーザー法測定機 (例えば、堀場製作所製 LA900等）によ つて測定した粒度累積分布曲線力 読みとつた累積量 50重量％の粒径値より求め る値である。
[0013] 本発明に用いる脱気圧縮される前のタルクの力さ比重は、 0. 1〜0. 5であり、好ま しく ίま 0. 11-0. 35であり、特に好ましく ίま 0. 12-0. 25である。また、本発明に用 いる脱気圧縮された後のタルクの力さ比重は、 0. 3〜1. 0であり、好ましくは 0. 4〜0 . 9であり、特に好ましくは 0. 45以上で 0. 6を超えない範囲である。力さ比重がこの 範囲を超えると、圧縮ムラに基づく塊が発生しやすく好ましくない。逆に、力さ比重が この範囲未満であると、溶融混練時に二軸混練機に持ち込む空気量が多くなり、生 産性に悪影響をきたすので好ましくな 、。
ここで、力さ比重は、 JIS K— 6720に基づき測定される値である。
[0014] 本発明に用いる脱気圧縮されたタルクの圧縮率は、 3. 1〜7. 0であり、好ましくは 3 . 1〜6. 5であり、特に好ましくは 3. 2〜5. 5である。圧縮率が上記規定の範囲の下 限を外れると、溶融混練時に二軸混練機に持ち込む空気量が多くなり、フィードネッ ク等生産性に不都合が生じるため好ましくない。逆に、上記規定の上限を外れると圧 縮ムラに基づく塊が発生しやすぐ成形品にタルク凝集に基づく白点が生ずるという 不都合が生じる。
ここで、圧縮率は、脱気圧縮前の力さ比重を脱気圧縮後の力さ比重で割った値で ある。
[0015] 本発明に用いる脱気圧縮されたタルクのロータップ法で篩った際の 1, 000 /z m以 上の成分は、 15重量％以下であり、好ましくは 13重量％以下、更に好ましくは 10重 量％以下である。また、 500 m以上の成分力 5重量％以下、好ましくは 40重量％ 以下、更に好ましくは 35重量％以下である。圧縮ムラに基づく大きなタルク塊は、極 力少ない方が好ましぐロータップ法で篩った際の 1, 000 m以上の成分が 15重量 %を超えると時間当たりのプロピレン榭脂組成物の押出量が 1, OOOkg/hrを超える ような大型の混練機で造粒した際のペレットを成形すると白点が生ずるので好ましく ない。
ここで、ロータップ法とは、ロータップ型ふるい振とう機に、直径 200mm φ、深さ 45 mm、 30メッシュ（篩目 500 m)のふるい上に、同径の 16メッシュ（篩目 1000 m) のふるいを受け皿に重ね、 100gのタルクを、一番上のメッシュ上に置きふたをして、 ふるい幅 25mm、振とう数 290rpm、ハンマー打数 156rpmなる条件で 3分間振とう する方法をいう。力かる方法により得られる値は、成形品の白点の原因となる大きなタ ルク塊の量や混練時のタルク塊の分散性の尺度としての意義を有する。
[0016] 本発明に用いる脱気圧縮されたタルクは、高い圧縮率を有するものであり、上記の ロータップ法で測定した 1, 000 μ m以上の粗粉量が 15重量％以下のものである力 この測定精度を高めた「改善ふるい法」による成分量を、必要に応じて規定すること ができる。
すなわち、本発明に用いる脱気圧縮されたタルクの改善ふるい法による 500 m以 上の成分は、 20重量％以下が好ましぐより好ましくは 10重量％以下、更に好ましく は 5重量％以下である。これらの量が上記規定を外れる場合は、大型混練機で溶融 混練した際に白点が生じるので好ましくない。これらの圧縮ムラに基づく塊を削減す るには、タルクを脱気圧縮する条件を高度に制御することが重要である。
ここで、改善ふるい法は、直径 150mm φ、ふるい幅 20cm、振とう数 60回 Z分なる 条件で、 0. 5分間振とうするごとに、メッシュ部相当する高さの篩いの側面を 2回たた き目詰まりを防止しながら、 3分間振とうした際の 500 m以上の成分を測定する方 法である。
なお、改善ふるい法は、ロータップ法に比べてふるいの振幅が大きぐ逆に振とう数 が少ないという特徴がある。したがって、塊同士がぶっかる、あるいは塊粉が篩壁に ぶっかる際の衝突エネルギーが大きぐ例えば、粉体の湿り気が高い場合に、塊の 強度が高 、ために、通常のロータップ法では粗粉量が見かけ上増加すると!、つた検 定値の精度低下を防止する意義を有する。そして、力かる方法により得られる値は、 成形品の白点の原因となる大きなタルク塊の量や混練時のタルク塊の分散性の尺度 としての意義を有する。
本発明においては、成分 (A)の脱気圧縮タルク力 粒子径が 2. 8mmより大きい成 分の割合が 0. 3重量％以下、好ましくは 0. 1重量％以下であることが白点の発生を 防止する観点力 好ましい。粒子径が 2. 8mmより大きい成分の割合が 0. 1重量％ 以下である脱気圧縮タルクは、一度脱気圧縮した後に粗粉（2. 8mm以上）を取り除 くことなどにより得ることができる。
上記粗粉を取り除く方法としては、比較的粗いメッシュを用いて、圧縮構造を大きく 損ねることなぐふるいをかける方法を挙げることができる。この際のふるい目の大きさ ίま、具体的に ίま、 6. 5 (箭目 2. 8mm)〜 26メッシュ（箭目 600 m)、好ましく ίま 7. 5 (篩目 2. 36mm)〜22メッシュ（篩目 710 m)、さらに好ましくは 8. 6 (篩目 2. Omm ；)〜 18. 5メッシュ（篩目 850 m)の範囲である。この範囲よりも大きく目が細力 、とタ ルクの処理生産性に支障をきたし、逆に小さく目が大きいと白点防止効果が劣るの で好ましくない。
[0018] 本発明で用いる脱気圧縮タルクは、上記規定を満足し、従来のタルクとは異なり、 圧縮率が高い割に比較的均一に圧密されていることを特徴とする。したがって、局所 的に受けた強い圧縮履歴がないため、言わば「芯」の存在が極めて少なぐ溶融混 練した際に簡単に解れて均質に分散し、成形品の外観表面上に白点が存在しない 力 その数が極めて少なくなる。本発明に用いる圧縮ムラに基づく塊が少ないタルク は、本発明の要旨を逸脱しない限りその製造法は特に限定されないが、例えば、下 記の（a)、 (b)の工程を連続して行!ヽ製造することができる。
[0019] (a)脱気
脱気は、公知の装置および方法を使用することができる。例えば、脱気減容機とし ては、栗本鐡ェ (株)製タリパックや、ホソカワミクロン製デンスパックでローラーにて圧 縮する前に事前脱気することができる。この脱気処理に続き、下記に示すように圧縮 操作を行う。
(b)圧縮
圧縮は、従来公知の装置を用いて行なうことが可能であるが、その運転条件を注意 深く選択する必要がある。かつ、この条件はこれまでの先行技術文献が具体的に開 示あるいは示唆していな力つたものである。圧縮に用いる装置は、公知の装置を使用 することができるが、例えば、ローラ (栗本鐡ェ (株)製ローラーコンパクタ一）を挙げる ことができる。
[0020] 本発明に用いる圧縮ムラに基づく塊を削減する、上記 (a)、 （b)の連続した装置とし ては、例えば、特開平 10— 100144号公報に開示されているような図 1に示す装置 を用いることができる。図 1において、ホッパ 15内に貯留されたタルクは、供給口 5か ら真空脱気装置 1に取り込まれ、真空ポンプ 12で脱気されながらスクリューにより排 出口 6〖こ送られる。脱気されたタルクは、排出口 6から供給機 2内に落下され、スクリュ 一により下方に押込まれ、一対の円筒状ロール 23を有する圧縮脱気装置 3に供給さ れ、ロール 23間でさらに圧縮脱気されながら下方に排出される。
この場合、図示されている円筒状ロールのロール間距離をできるだけ広く設定する ことが重要であり、例えば、そのクリアランスの大きさを 0. 8〜2. Ommの間で調節す ること〖こよって達成される。ロール間距離が小さいと、ロール間で圧縮されるタルクに 大きな圧力が生じ、その結果、溶融混練時においても崩壊しづらい塊を生成する。 逆に、広くしすぎると、タルクを圧縮できずにすり抜ける不具合を生じるので好ましくな い。この際、生産バランスに支障のない範囲でロールの回転数を 5〜20rpmの範囲 内で調節しながら、できるだけ高回転数となるように設定することによって、押し込み スクリューの回転数を抑えることが好ましい。このような条件で圧縮するためには、真 空脱気装置による予備脱気時に、なるべく高度に脱気圧縮しておくことが好ましい。 上記 (a)、 （b)の工程を同時に行ってもよい。
[0021] 本発明で規定される (A)脱気圧縮タルクは、重合体との接着性或いは分散性を向 上させる目的で、各種の有機チタネート系カップリング剤、有機シランカップリング剤 、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル等によって表面処理したものを用いても 良い。
[0022] (B)成分:ポリプロピレン榭脂
本発明のタルク入りポリプロピレン榭脂組成物を構成する（B)ポリプロピレン榭脂成 分は、特に限定されないが、エチレン含量が 25重量％以下のプロピレン 'エチレンブ ロック共重合体またはプロピレン単独重合体が好ましい。プロピレン 'エチレンブロッ ク共重合体において、エチレン含量が 25重量％を超える場合は、剛性が劣る。 ポリプロピレン榭脂の形態は、特に限定されないが、ブレンド及び溶融混練プロセ スカ ポリプロピレン重合工程から一貫した工程で製造するためには、パウダー形状 であることが好ましい。
[0023] 本発明のタルク入りポリプロピレン榭脂組成物で用いられる (B)ポリプロピレン榭脂 成分は特に限定されないが、メルトフローレート（MFR: 230°C、 2. 16kg荷重）が 3 〜300gZlO分、好ましくは 8〜250gZlO分、特に好ましくは、 10〜200gZlO分、 最も好ましくは、 20〜： LOOgZlO分のものが用いられる。ポリプロピレン榭脂成分の MFRが前記範囲未満であると、流動性が不足し、薄肉成形品を成形する際に大き な型締め力のある成形機を必要とするか、或いは、成形温度を高くする必要性が生 じるので、生産性に悪影響を及ぼす。逆に、ポリプロピレン榭脂成分の MFRが前記 範囲を超える場合、耐衝撃性等の特性が劣る。 上記ポリプロピレン榭脂成分の MFRは重合時に調整したもの、或いは重合反応槽 の出口以降、溶融混練前にジァシルバーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド等 の有機過酸ィ匕物を添加することによって調整したものであってもよい。
ここで、 MFRは、 JIS K— 7210— 1995に準拠して測定する値である。 ポリプロピレン榭脂（B)力 エチレン含量が 25重量％以下であり、かつ MFRが 3〜 300gZlO分であるプロピレン 'エチレンブロック共重合体またはプロピレン単独重合 体であることが好ましい。
[0024] また、該プロピレン ·エチレンブロック共重合体は、プロピレン単独重合体部分とプ ロピレン ·エチレンランダム共重合体部分力 構成されるブロック共重合体であって、 そのプロピレン単独重合体部分の MFRは、 5〜1, OOOgZlO分力好ましく、より好ま しく ίま 10〜800g/10分であり、特【こ好ましく ίま 30〜500g/10分である。さら【こ、プ ロピレン単独重合体部分のァイソタクチックペンタッド分率は 0. 98以上が好ましぐよ り好ましくは 0. 985以上のものである。また、プロピレン単独重合体においても、アイ ソタクチックペンタッド分率 (P)は、 0. 98以上が好ましぐより好ましくは 0. 985以上 である。
上記プロピレン'エチレンブロック共重合体のプロピレン単独重合体部分の MFRが 前記範囲未満であると流動性が不十分となり、また、 MFRが前記範囲を超えると耐 衝撃性が劣る。また、プロピレン 'エチレンブロック共重合体のプロピレン単独重合体 部分又はプロピレン単独重合体のァイソタクチックペンタッド分率 (P)は上記範囲未 満では曲げ弾性率が不十分となる場合がある。
なお、ここでァイソタクチックペンタッド分率 (P)とは13 C— NMRを用いて測定される ポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのァイソタクチック分率である。
[0025] 本発明に用いられるポリプロピレン榭脂は、各種公知の触媒を使用して得られるが 、具体的には、公知のチーグラーナッタ触媒あるいはメタ口セン触媒を用いることがで きる。チーグラーナッタ触媒としては、高立体規則性触媒が用いられ、チーグラーナ ッタ触媒の製造例としては、四塩ィ匕チタンを有機アルミニウム化合物で還元し、更に 各種の電子供与体及び電子受容体で処理して得られた三塩化チタン組成物と有機 アルミニウム化合物及び芳香族カルボン酸エステルを組み合わせる方法 (特開昭 56 — 100806号、特開昭 56— 120712号、特開昭 58— 104907号の各公報参照;)、 及び、ハロゲン化マグネシウムに四塩ィ匕チタンと各種の電子供与体を接触させる担 持型触媒の方法 (特開昭 57— 63310号、特開昭 63— 43915号、特開昭 63— 831 16号の各公報参照)等の方法を例示することができる。
上記触媒の存在下、気相流動床、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用して 、プロピレンと、必要に応じエチレンとを用いて重合することにより得られる。
[0026] 本発明のタルク入りポリプロピレン榭脂組成物における、上記成分 (A)脱気圧縮タ ルクと成分 (B)プロピレン榭脂との配合割合は、成分 (A)と成分 (B)の合計量に対し て、（B)成分が好ましくは 50〜99重量％であり、より好ましくは 60〜95重量％であり 、特に好ましくは 70〜90重量％である。該配合量が上記未満であるとタルクの量が 増え、比重が重くなるので好ましくない、逆に、上記範囲を超える場合は耐衝撃性が 劣る。
[0027] (C)付加的成分 (任意成分）
本発明のタルク入りポリプロピレン榭脂組成物中には、上記 (A)成分及び (B)成分 の必須成分以外に本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的成分 (任意 成分)を添加することができる。
この様な付カ卩的成分 (任意成分）としては、エチレン プロピレン共重合、エチレン ブテン共重合、エチレン オタテン共重合体等のエチレン ォレフィン共重合体 エラストマ一、 SEBS、 SEPS等のスチレン系エラストマ一、フエノール系及びリン系の 酸化防止剤、ヒンダードアミン系、ベンゾフエノン系、ベンゾトリアゾール系の耐候劣 化防止剤、有機アルミ化合物、有機リン化合物等の核剤、ステアリン酸の金属塩に代 表される中和剤、分散剤、キナクリドン、ペリレン、フタロシアニン、酸化チタン、カー ボンブラック等の着色物質、繊維状チタン酸カリウム、繊維状マグネシウムォキシサ ルフェート、繊維状硼酸アルミニウム、炭酸カルシウム等のウイスカー、炭素繊維ゃガ ラス繊維等の物質を例示できる。
[0028] [II]タルク入りポリプロピレン榭脂組成物の製造方法
本発明のポリプロピレン榭脂組成物の製造方法は、前記ポリプロピレン榭脂を製造 する重合反応器の下流に配設された押出機に前記ポリプロピレン榭脂及び前記脱 気圧縮タルクを供給して溶融混練する。
本発明のタルク入りポリプロピレン榭脂組成物は、押し出し量が大きな、大型混練 機で溶融混練して製造する。その際、インラインコンパウンドのコストメリットを享受す るためには、次のように、重合工程カゝら移送され、予備混合、溶融混練、造粒工程を 一貫して行うことが好まし 、。
まず、ポリプロピレン重合プラントで製造されたポリプロピレン榭脂は、輸送パイプラ インを通って、混練、造粒設備へ移送される。次に、移送されたポリプロピレン榭脂（（
B)成分）は、上記の物性を有する脱気圧縮タルク（(A)成分)、必要に応じて前記の 付加的成分（(C)成分)と予備混合する。予備混合機としては、特に限定されないが 、 ノツチ式ヘンシェルミキサー、タンブラ一ミキサー、連続式パウダーミキサーなどを 例示できる。
続いて、上記構成成分をブレンドしたのち、大型押し出し機を用いて溶融混練し、 続く造粒工程でカッティングすることにより製造される。この際、榭脂組成物の押出量 ίま、下限値力 Si, OOOkg/hr、好ましく ίま 2, OOOkg/hr、更に好ましく ίま 3, OOOkg Zhrである。下限を下回るような押出量が低いものは、経済性力も好ましくない。逆に 上限値は特に制限がないが、これまでの稼動実績のある設備の規模カゝら考えると、 好ましくは 20, 000kg/hr,より好ましくは 10, OOOkgZhrである。混練機としては、 特に限定されないが、単軸混練機、二軸混練機、あるいは、二軸と単軸 (一軸)を組 み合わせたタンデム型の混練機を例示することができる。とりわけ、タルクの分散等を 考慮すると、タンデム型の混練機が好ましぐ二軸溶融混練に次いで、一軸押出機で 溶融混練する方法が好ま 、。
[III]タルク入りポリプロピレン榭脂組成物の用途
本発明のタルク入りポリプロピレン榭脂組成物は、タルクで補強されているため、剛 性と耐衝撃性のバランスに優れており、高い寸法性を有する素材であることから、種 々の成形品に加工することができるが、中でも自動車内装部品等の射出成形品、特 に、ドアトリム、ピラートリム、コンソールボックス、各種ノヽウジング材等に用いることが 好ましい。
実施例 [0030] 以下に実施例で本発明を具体的に説明する力 本発明はそれらに限定されるもの ではない。なお、実施例および比較例に用いられる測定方法は次の通りである。
[0031] (1)タルク平均粒子径：レーザー式粒度分布測定機 (堀場製作所製 LA920)を用い て測定した。
(2)タルク力さ比重: JIS K— 6720に準拠して測定した。
(3)ロータップ法による圧縮むら塊量：ロータップ型ふる!/、振とう機（ (株)テラ才力社 製ロータップ型ふるい振とう機 S— 2型 1996年製）に、直径 200mm φ、深さ 45mm , 30メッシュのふるい上に、同径の 16メッシュのふるいを受け皿に重ね、 lOOgのタル クを、一番上のメッシュ上に置きふたをして、ふるい幅 25mm、振とう数 290rpm、ノヽ ンマー打数 156rpmなる条件で 3分間振とうした。その後、各皿の重量の変化から、 網の目を通り抜けなかった粗大粒子の重量を求め、 16メッシュふるい残より 1, 000 μ m以上成分の重量を、 16メッシュふるい残と 30メッシュふるい残のトータルより 500 m以上成分の重量を求め、計算によりその比率を求めた。
(4)改善ふるい法による圧縮むら塊量：直径 150mm φ、受け皿上に同径の 30メッシ ュのふるいを受け皿に重ね、 10gのタルクを、一番上のメッシュ上に置きふたをして、 ふるい幅 20cm、振とう数 60回 Z分なる条件で、 0. 5分間振とうするごとに、サイド力 ら 2回たたき、 目詰まりを防止しながら、 3分間振とうした。その後、各皿の重量の変化 から、網の目を通り抜けなかった粗大粒子の重量を求め、 16メッシュふるい残より 1, 000 μ m以上成分の重量を、 16メッシュふるい残と 30メッシュふるい残のトータルより 500 m以上成分の重量を求め、計算によりその比率を求めた。
(5) MFR:JIS K— 7210— 1995に準拠して測定した。
(6)曲げ弾性率: JIS K— 7203— 1982に準拠して測定した。
(7)白点数評価:混練造粒して得られたペレットを射出成形機ホッパーに投入後、空 パージを 10ショット、さらに下記成形条件にて成形を開始し、成形が安定するまでの 5ショット分を捨て、 6ショット目から 15ショット目までをサンプリングした。得られた製品 の表裏面の全面に、白い粒状の物（白点という）の有無を目視、および目盛付き拡大 ルーペ（16倍)で観察し、白点の数およびサイズを計測し、下記の基準に基づき判定 した。なお、 目視で判別できるものとして、 0. 6mm以上、及び 0. 4〜0. 6mm以内 に分類し数を数えて判別した。（判定基準）
X : 0. 6mm以上成分 5個以上
0 : 0. 6mm以上成分 4個以下
◎ : 0. 6mm以上成分 4個以下、かつ、 0. 4〜0. 6mm以内成分 10個以下（成 形条件）（a)製品形状：縦 345mm X横 200mmX高さ 30mm、天面肉厚 2. 5mmの 箱形状、製品裏面は全面粗仕上げ加工 (b)射出成形機：東芝機械 (株)製 IS 170FI I— 10A(c)金型:雌雄一対力もなり、固定型 (雌)が製品表面、可動型 (雄)が製品裏 面となる 2枚プレート構造で、製品中央部にダイレクトゲートで榭脂を充填する構造（ d)成形条件:成形温度； 220°C、金型温度; 40°C、射出圧力； 100MPa、保圧力； 4 0Mpa、射出充填時間； 7秒、保圧時間； 8秒、冷却時間； 20秒、スクリュー回転数； 1 50rpm、スクリュー背圧；無し
(実施例 1)
平均粒子径 5. O ^ m,力さ比重 0. 12である微粒タルク (林ィ匕成 (株)社製: MW50 00S) (以下、原料 1と記す)を、栗本鐡工製タリパックを用いて、力さ比重 0. 35前後 まで 1次脱気したのち、取り出すことなぐ引き続き栗本鐡工製ローラーコンパクタ一（ ローラー間 1. lmm、ローラー回転速度 10rpm、押し込みスクリュー 17rpm)で 2次 圧縮し、脱気圧縮タルク (タルク 1)を製造した。
このタルク一 1の性状は、力さ比重 0. 58であり、ロータップ法による 1, 000 μ mJ¾ 上成分の量が 5. 5重量％、 500 m以上の成分量が 35. 9重量％であった。また、 改善ふるい法による 500 m以上の成分量は、 3. 4重量％と極めて塊の少ないもの であった。
このようにして得られたタルク 1を表 2に示す配合比率にて、エチレン 'プロピレン ブロック共重合体（PP— l : MFR= 30gZlO分、ゴム含量 13重量0 /0、ゴム中のェチ レン含量 50重量％:日本ポリプロ (株)社製: BC03EQ)に加え、更に添加剤として、 ポリプロピレン榭脂 100重量部に対してテトラキス [メチレン— 3— (3' , 5，—ジ— t— ブチル 4， 一ヒドロキシフエ-ル）プロピオネート]メタン（チバスぺシャリティケミカル ズ社製11¾^ ^0 1010) 0. 05重量部、ステアリン酸カノレシゥム 0. 4重量部を加え 、二軸連続式パウダーミキサー (スクリュー径 330mm、 L/D; 9)により、スクリュー回 転数 30rpmにて予備混合し榭脂組成物を得た。
これを連続して、二軸混練機（日本製鋼社製 CIM320)と、一軸押し出し機の組み 合わせで溶融混練造粒し、 目的のタルク入りプロピレン榭脂組成物を製造した。 得られたペレットを射出成形して、白点の評価及び物性を測定した。タルクの物性 を表 1に、榭脂組成物の評価結果を表 2に示す。
[0033] (実施例 2)
実施例 1にお 、て、 PP— 1に代えてポリプロピレン単独重合体（PP— 2： MFR=6g ZlO分：日本ポリプロ (株)社製：製品名 MA4CQ)を用いた以外はすべて実施例 1と 同様の実験条件で溶融混練をおこな 、ポリプロピレン榭脂組成物を製造した。得ら れたペレットを射出成形し、白点の評価をした。結果を表 2に示す。
[0034] (実施例 3〜5)
実施例 1で使用したタルク— 1の製造条件について、実施例 1と同じロール間隔、 同じロール回転数を採用し、押し込みスクリューの回転数のみを変更調節して、脱気 圧縮タルク (タルク一 2、およびタルク一 3)を製造した。得られたタルクを用い、表 2に 示す配合にて実施例 1と同様の方法により配合し、溶融混練および造粒し、テストサ ンプルの白点を評価した。タルクの物性を表 1に、榭脂組成物の評価結果を表 2に示 す。
[0035] (比較例 1、5)
実施例 1で使用した原料タルクを、栗本鐡工製タリパックを用いて、カゝさ比重 0. 3前 後まで 1次脱気したのち、取り出すことなぐ引き続き、栗本鐡工製ローラーコンパクタ 一（ローラー間 0. 5mm、ローラー回転速度 20rpm、押し込みスクリュー速度 16rpm )で 2次圧縮し脱気圧縮タルク (タルク— 5)を製造した。このタルク— 5の性状は、かさ 比重 0. 58、ロータップ法で篩った成分で、 1, 000 m以上の成分の量が 22重量％ 、 500 m以上の成分の量が 53重量％であった。また改善ふるい法による 500 m 以上の成分の量は、 31. 8重量％で、塊の多いものであった。表 2に示す配合にて、 実施例 1と全く同様にブレンド、混練、造粒し、白点を評価した (比較例 1)。タルクの 物性を表 1に、榭脂組成物の評価結果を表 2に示す。
さら〖こ、同じローラー間で、ロール回転数、押し込みスクリューの回転数を調節して 、脱気圧縮タルク (タルク— 9)を製造し、表 2に示す配合にて、実施例 1と全く同様に ブレンド、混練、造粒し、白点を評価した (比較例 5)。タルクの物性を表 1に、榭脂組 成物の評価結果を表 2に示す。
[0036] (比較例 2)
上記にて製造したタルク— 5を表 2に示す組成、更に、テトラキス [メチレン— 3— (3 ' , 5，ージー tーブチルー 4，ーヒドロキシフエ-ル）プロピオネート]メタン（チバスぺシ ャリティケミカルズ社製 IRGANOX1010) 0. 05重量咅、ステアリン酸カノレシゥム 0. 4 重量部、を加え、均一混合ブレンドし、混練機のホッパーに投入し、二軸混練機（日 本製鋼社製 CIM— 90)と、一軸押し出し機 (日本製鋼所 (株) P 150— 13ASW)の 組み合わせで溶融混練造粒した。
得られたペレットを、射出成形し白点評価した (比較例 2)。榭脂組成物の評価結果 を表 2に示す。タルク— 5は、 CIM— 90 (日本製鋼社製)のような混練機の場合は白 点がな力つた力 プラントに設置するような CIM— 320のような大型混練機で造粒の 場合は白点が生じた。
[0037] (比較例 3)
実施例 1で使用したタルク— 1の製造条件について、実施例 1と同じロール間隔、 同じロール回転数を採用し、押し込みスクリューの回転数のみを変更調節して、脱気 圧縮タルク (タルク一 6)を製造した。得られたタルクを用い、表 2に示す配合にて実施 例 1と同様の方法により配合し、溶融混練および造粒し、テストサンプルの白点を評 価した。タルクの物性を表 1に、榭脂組成物の評価結果を表 2に示す。
[0038] (実施例 6)
原料 1の代わりに、平均粒径 7. 8 /ζ πι、力さ比重 0. 15の微粒タルク（日本タルク（ 株)社製:製品名ミクロエース Ρ— 2)を、栗本鐡工製タリパックを用いて、実施例 1と同 じロール間隔、ロール回転数を採用し、押し込みスクリューの回転数のみを調節して 脱気圧縮し、脱気圧縮タルク (タルク 4)を製造した。このタルクー4の性状は、かさ 比重 0. 56であり、ロータップ法による 1, 000 m以上の成分の量は 4. 3重量％、 5 00 m以上の成分の量は 30. 5重量％であった。また改善ふるい法による 500 m 以上の成分の量は、 3. 5重量％で極めて塊の少ないものであった。更に、表 2に示 す配合にて、実施例 1と全く同様にブレンド、混練、造粒し、白点を評価した。タルク の物性を表 1に、榭脂組成物の評価結果を表 2に示す。
[0039] (比較例 4)
原料 1の代わりに、平均粒径 13 /ζ πι、力さ比重 0. 40の粗粒タルク（日本タルク (株） 社製:製品名 MS)を、栗本鐡工製タリパックを用いて実施例 1と同じロール間隔、口 ール回転数を採用し、押し込みスクリューの回転数のみを調節して圧縮し、脱気圧縮 タルク (タルク一 7)を製造した。このタルク一 7の性状は、力さ比重 0. 6、ロータップ法 による 1, 000 m以上の成分の量は 4. 1重量0 /0、 500 m以上の成分の量は 26重 量％であった。また。改善ふるい法による 500 m以上の成分の量は、 1. 3重量％ で極めて塊の少ないものであった。更に、表 2に示す配合にて、実施例 1と全く同様 にブレンド、混練、造粒し、白点を評価した。タルクの物性を表 1に、榭脂組成物の評 価結果を表 2に示す。このタルクを用いた場合は、曲げ剛性が低くかった。
[0040] (比較例 6)
市販品の圧縮タルクである林化成 (株）社製： MW5000SMA (タルク 10)を用い て表 2に示す配合にて実施例 1と同様の方法により配合し、溶融混練および造粒し、 テストサンプルの白点を評価した。タルクの物性を表 1に、榭脂組成物の評価結果を 表 2に示す。
[0041] (実施例 7、 8)
実施例 1と全く同様に圧縮したタルクを 16メッシュの篩いで篩うことにより、脱気圧縮 タルク (タルク一 8)を製造した。このタルク一 8の性状は、力さ比重 0. 51であり、ふる うことによって若干力さ比重が低下するものの、初期と大差な 、かさ比重を維持しつ つ、ロータップ法による 1, 000 m以上の成分の量が 0重量0 /0、 500 /z m以上の成 分の量が 28重量％と優れたものであった。また改善ふるい法による 500 μ m以上成 分は 0重量％で、極めて塊の少ないものであった。更に、表 2に示す配合にて、実施 例 1と全く同様にブレンド、混練、造粒し白点を評価した。タルクの物性を表 1に、榭 脂組成物の評価結果を表 2に示す。
[0042] [表 1] 平均粒子径 ロータップ法 ロータップ法 改善法 圧縮前 圧縮後 圧縮率 2.8 mm以上 (μ m) 1000 μ m以上 500/im以上 500/ m以上 かさ比重 かさ比重 の成分
(wt%) ( t%) (wt%) (wt%) タノレク一 1 5. 0 5. 5 3 5. 9 3. 4 0. 1 2 0. 5 8 4. 8 3 0. 1 タルク一 2 5. 0 1 1. 5 4 1. 6 5. 1 0. 1 2 0. 7 8 6. 5 0 0. 3 タルク一 3 5. 0 0. 5 2 5. 1 2. 5 0. 1 2 0. 4 8 4. 0 0 0. 1 タルク一 4 7. 8 4. 3 3 0. 5 3. 5 0. 1 5 0. 5 6 3. 7 3 0. 2 タルク一 5 5. 0 2 2. 0 5 3. 0 3 1. 8 0. 1 2 0. 5 8 4. 8 3 0. 8 タノレク一 6 5. 0 3 5. 0 5 6. 0 4 0. 0 0. 1 2 0. 9 1 7. 5 8 1. 2 タルク一 7 1 3. 0 4. 1 2 6. 0 1. 3 0. 4 0 0. 6 0 1. 5 0 0. 1 タルク一 8 5. 0 0. 0 2 8. 0 0. 0 0. 1 2 0. 5 1 4. 2 5 0. 0 タルク一 9 5. 0 1 8. 0 4 6. 0 3 5. 0 0. 1 2 0. 4 8 4. 0 0 0. 6 タルク一 1 0 5. 0 2 0. 3 5 1. 0 2 9. 8 0. 1 5 0. 6 0 4. 0 0 0. 6
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産業上の利用可能性
本発明のタルク入りポリプロピレン樹脂組成物は、無機充填剤の分散不良（白点の 発生）が起こる問題がなぐ高性能な素材であることから、自動車内装部品等の射出 成形品、特に、ドアトリム、ピラートリム、コンソールボックス、各種 ウジング材等に用 、ることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 下記の物性を有する (A)脱気圧縮タルク及び (B)ポリプロピレン榭脂を含むポリプ ロピレン榭脂組成物：
(A)成分：平均粒子径 0. 1〜12 /ζ πι、力さ比重 0. 1〜0. 5のタルクを脱気圧縮して 得られる、力さ比重 0. 3〜1. 0、圧縮率 3. 1〜7. 0の脱気圧縮タルクであって、ロー タップ法で篩った際の 1, 000 m以上の成分が 15重量％以下である脱気圧縮タル ク。
[2] 脱気圧縮タルク力 粒子径が 2. 8mmより大きい成分の割合が 0. 3重量％以下で あることを特徴とする請求項 1に記載のポリプロピレン榭脂組成物。
[3] (B)ポリプロピレン榭脂が、エチレン含量が 25重量％以下であり、かつ MFRが 3〜
300gZlO分であるプロピレン 'エチレンブロック共重合体またはプロピレン単独重合 体であることを特徴とする請求項 1又は 2に記載のポリプロピレン榭脂組成物。
[4] 押出量が 1, OOOkgZhr以上で溶融混練して得られることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれ力 1項に記載のポリプロピレン榭脂組成物。
[5] 下記の物性を有する (A)脱気圧縮タルク及び (B)ポリプロピレン榭脂を含むポリプ ロピレン榭脂組成物であって、押出量が 1, OOOkgZhr以上で溶融混練して得られ ることを特徴とするポリプロピレン榭脂組成物：
(A)成分：平均粒子径 0. 1〜12 /ζ πι、力さ比重 0. 1〜0. 5のタルクを脱気圧縮して 得られる、力さ比重 0. 3〜1. 0、圧縮率 3. 1〜7. 0の脱気圧縮タルクであって、ロー タップ法で篩った際の 1, 000 m以上の成分が 15重量％以下である脱気圧縮タル ク。
[6] (A)平均粒子径 0. 1〜12 111、カさ比重0. 1〜0. 5のタルクを脱気圧縮して得ら れる、力さ比重 0. 3〜1. 0、圧縮率 3. 1〜7. 0の脱気圧縮タルクであって、ロータツ プ法で篩った際の 1, 000 m以上の成分が 15重量％以下である脱気圧縮タルク及 び (B)ポリプロピレン榭脂を含むポリプロピレン榭脂組成物の製造方法であって、前 記ポリプロピレン榭脂を製造する重合反応器の下流に配設された押出機に前記ポリ プロピレン榭脂及び前記脱気圧縮タルクを供給して溶融混練することを特徴とするポ リプロピレン榭脂組成物の製造方法。
[7] 押出量が 1, OOOkgZhr以上であることを特徴とする請求項 6に記載のポリプロピレ ン榭脂組成物の製造方法。
[8] 平均粒子径 0. 1〜12 m、力さ比重 0. 1〜0. 5のタルクを脱気圧縮して得られる 、力さ比重 0. 3〜1. 0、圧縮率 3. 1〜7. 0の脱気圧縮タルクであって、ロータップ法 で篩った際の 1, 000 m以上の成分が 15重量％以下である脱気圧縮タルク。
PCT/JP2005/016438 2004-09-08 2005-09-07 ポリプロピレン樹脂組成物及びその製造方法 WO2006028144A1 (ja)

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