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公開番号2025114227
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024008794
出願日2024-01-24
発明の名称ポリプロピレンブレンド組成物の製造方法
出願人サンアロマー株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C08L 23/10 20060101AFI20250729BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】高い剛性を有するポリプロピレン成形体を与える核化方法を含む、ポリプロピレンブレンド組成物の製造方法を提供する。
【解決手段】[条件A1][条件A2]を満たすポリプロピレン系樹脂(A)からなる核剤0.5～10質量部と、[条件B1][条件B2]を満たすポリプロピレン系樹脂(B)90～99.5質量部と、を混合し、溶融混錬することにより、ポリプロピレン系樹脂(B)と比べて弾性率が向上したポリプロピレンブレンド組成物(C)100質量部を得る、ポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
[条件A1]20℃/分の昇温速度で測定したDSCの第一昇温の融点≧170℃
[条件A2]230℃で5分間保持した後20℃/分の降温速度で測定したDSCの結晶化温度≧110℃
[条件B1]230℃で5分間保持した後20℃/分の降温速度で測定したDSCの結晶化温度<115℃
[条件B2]MFR=0.1～1000g/10分
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記の［条件Ａ１］及び［条件Ａ２］を満たすポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなる核剤０．５～１０質量部と、
下記の［条件Ｂ１］及び［条件Ｂ２］を満たすポリプロピレン系樹脂（Ｂ）９０～９９．５質量部と、を混合し、溶融混錬することにより、
前記ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）と比べて弾性率が向上したポリプロピレンブレンド組成物（Ｃ）１００質量部を得る、ポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
［条件Ａ１］２０℃／分の昇温速度で測定したＤＳＣの第一昇温の融点≧１７０℃
［条件Ａ２］２３０℃で５分間保持した後２０℃／分の降温速度で測定したＤＳＣの結晶化温度≧１１０℃
［条件Ｂ１］２３０℃で５分間保持した後２０℃／分の降温速度で測定したＤＳＣの結晶化温度＜１１５℃
［条件Ｂ２］ＭＦＲ（２３０℃）＝０．１～１０００ｇ／１０分
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、ポリプロピレン１００質量部と、１～８質量部の架橋剤とを含む、請求項１に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
【請求項３】
前記核剤の広角Ｘ線回折測定において、ポリプロピレンのα晶の０４０面に起因する回折の方位角スキャンの強度分布における各強度ピークの半値幅（Ｗｉ）から、次式（１）で求められる配向度Ａが、８０％以上である、請求項１に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
配向度Ａ（％）＝（３６０－ΣＷｉ）／３６０×１００・・・（１）
【請求項４】
前記核剤は、前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなるシートまたはフィルム状の予備成形体を微細化したものであり、前記予備成形体は次の第１熱処理工程、第２熱処理工程及び冷却工程からなる熱処理を経たものである、請求項１に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
＜第１熱処理工程＞
前記予備成形体を試料として、昇温速度２０℃／分の条件で測定される示差走査熱量測定の１回目の昇温のα型結晶の融解ピーク温度がＴｍ（℃）であることを予め調べておき、
前記予備成形体を、Ｔｍ－３０（℃）からＴｍ＋５（℃）までの範囲内の一定な第１熱処理温度Ｔｓ
１
（℃）で５秒以上、熱処理する。
＜第２熱処理工程＞
前記第１熱処理工程で熱処理した予備成形体を、さらに加熱して昇温させて、Ｔｍ－２０（℃）からＴｍ＋６（℃）までの範囲内の一定な第２熱処理温度Ｔｃ（℃）で１０秒以上、熱処理する。
＜冷却工程＞
前記第２熱処理工程で熱処理した予備成形体を常温まで冷却する。
【請求項５】
前記核剤は、前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなるシートまたはフィルム状の予備成形体を微細化したものであり、前記予備成形体は一軸または二軸の延伸処理を経たものである、請求項１または４に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
【請求項６】
前記熱処理を経た前記予備成形体に５～５０ｋＧｙの放射線照射をさらに行う、請求項４に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
【請求項７】
前記延伸処理を経た前記予備成形体に５～５０ｋＧｙの放射線照射をさらに行う、請求項５に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
【請求項８】
前記熱処理の前に、前記予備成形体であるシートまたはフィルムに延伸処理を行う、請求項６に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレンの核化を促すポリプロピレンブレンド組成物の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレン成形体は優れた物理的特性を有することから自動車部品等の用途に幅広く使用されている。しかし、近年、省エネルギー化の観点からポリプロピレン成形体にはさらなる軽量化が望まれ、高剛性化が要求されている。高剛性化のためには従来から結晶化を促進する目的で核剤が使用されている。通常低分子量化合物である核剤には非溶融タイプと溶融タイプがあり、前者はポリプロピレンとの分散性、後者は成形時の揮発による臭気等の問題がある。高分子量の核剤も検討されているが、ポリプロピレンとの分散性向上のため、予重合等で導入する必要がある。また、一般的に高性能な核剤は高価である。
上記背景の下、ポリプロピレン自身を核剤として使用する取り組みが従来からなされてきた。特許文献１には、非常に分子量分布の広い（高分子量成分を含む）ポリプロピレンによる核化の方法が提案されているが、特に高剛性化においてそれ自身の効果が明確でない。非特許文献１には、市販の長鎖分岐を含むポリプロピレン樹脂による核化が検討されているが、絡み合いの増加との兼ね合いで、核剤効果を最も高くするには２０～４０質量％の添加が必要である。特許文献２には、反応改質により系全体に長鎖分岐を導入した組成物において剛性と耐熱性の向上が報告されているが、他のポリプロピレン樹脂に核剤として少量添加した際の効果については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２００９－５０４８２２号公報
特表２０２２－５３８４５１号公報
【非特許文献】
【０００４】
Polymer Journal, Vol. 40, No. 5, pp. 450-454, 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポリプロピレンの成形体には剛性が求められる。前記文献に開示されたポリプロピレン樹脂による核化は、ある程度の効果を有するが、少量の核剤成分の添加により、剛性（結晶化度）の向上をはかる点においてさらなる改善の余地があった。かかる事情に鑑み、本発明は、高い剛性を有するポリプロピレン成形体を与える核化方法を含む、ポリプロピレンブレンド組成物の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］下記の［条件Ａ１］及び［条件Ａ２］を満たすポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなる核剤０．５～１０質量部と、
下記の［条件Ｂ１］及び［条件Ｂ２］を満たすポリプロピレン系樹脂（Ｂ）９０～９９．５質量部と、を混合し、溶融混錬することにより、
前記ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）と比べて弾性率が向上したポリプロピレンブレンド組成物（Ｃ）１００質量部を得る、ポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
［条件Ａ１］２０℃／分の昇温速度で測定したＤＳＣの第一昇温の融点≧１７０℃
［条件Ａ２］２３０℃で５分間保持した後２０℃／分の降温速度で測定したＤＳＣの結晶化温度≧１１０℃
［条件Ｂ１］２３０℃で５分間保持した後２０℃／分の降温速度で測定したＤＳＣの結晶化温度＜１１５℃
［条件Ｂ２］ＭＦＲ（２３０℃）＝０．１～１０００ｇ／１０分
［２］前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、ポリプロピレン１００質量部と、１～８質量部の架橋剤とを含む、［１］に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
［３］前記核剤の広角Ｘ線回折測定において、ポリプロピレンのα晶の０４０面に起因する回折の方位角スキャンの強度分布における各強度ピークの半値幅（Ｗｉ）から、次式（１）で求められる配向度Ａが、８０％以上である、［１］又は［２］に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
配向度Ａ（％）＝（３６０－ΣＷｉ）／３６０×１００・・・（１）
［４］前記核剤は、前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなるシートまたはフィルム状の予備成形体を微細化したものであり、前記予備成形体は次の第１熱処理工程、第２熱処理工程及び冷却工程からなる熱処理を経たものである、［１］～［３］のいずれか一項に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
＜第１熱処理工程＞
前記予備成形体を試料として、昇温速度２０℃／分の条件で測定されるＤＳＣの第一昇温の融点がＴｍ（℃）であることを予め調べておき、
前記予備成形体を、Ｔｍ－３０（℃）からＴｍ＋５（℃）までの範囲内の一定な第１熱処理温度Ｔｓ
１
（℃）で５秒以上、熱処理する。
＜第２熱処理工程＞
前記第１熱処理工程で熱処理した予備成形体を、さらに加熱して昇温させて、Ｔｍ－２０（℃）からＴｍ＋６（℃）までの範囲内の一定な第２熱処理温度Ｔｃ（℃）で１０秒以上、熱処理する。
＜冷却工程＞
前記第２熱処理工程で熱処理した予備成形体を常温まで冷却する。
［５］前記核剤は、前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなるシートまたはフィルム状の予備成形体を微細化したものであり、前記予備成形体は一軸または二軸の延伸処理を経たものである、［１］～［４］のいずれか一項に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
［６］前記熱処理を経た前記予備成形体に５～５０ｋＧｙの放射線照射をさらに行う、［４］に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
［７］前記延伸処理を経た前記予備成形体に５～５０ｋＧｙの放射線照射をさらに行う、［５］に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
［８］前記熱処理の前に、前記予備成形体であるシートまたはフィルムに延伸処理を行う、［６］に記載のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポリプロピレンブレンド組成物の製造方法によれば、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）にポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなる核剤を比較的少量添加するだけで、剛性の指標となる弾性率が向上したポリプロピレンブレンド組成物（Ｃ）が容易に得られる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
≪ポリプロピレンブレンド組成物の製造方法≫
本発明の第一態様は、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなる核剤と、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）とを混合し、溶融混錬することにより、ポリプロピレンブレンド組成物（Ｃ）を製造する方法である。
ここで、（Ａ）からなる核剤と（Ｂ）の混合割合は、（Ｃ）１００質量部を製造するにあたり、（Ａ）からなる核剤０．５～１０質量部と（Ｂ）９０～９９．５質量部とすることができる。（Ａ）からなる核剤と（Ｂ）の合計が（Ｃ）の１００質量部であってもよいし、（Ａ）からなる核剤と（Ｂ）と他の添加剤の合計が（Ｃ）の１００質量部であってもよい。他の添加剤の混合割合は、０～９．５質量部とすることができ、０～５質量部が好ましく、０～３質量部がより好ましい。他の添加剤の種類は、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなる核剤の配合による（Ｂ）の核化を阻害しないものであれば特に制限されない。
本態様にあっては、従来のポリプロピレン樹脂による核剤と異なり、比較的少量の（Ａ）からなる核剤を添加することで、（Ｂ）の剛性を高めた（Ｃ）を得ることができる。
【０００９】
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなる核剤と、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）とを混合し、溶融混錬する方法は特に制限されず、従来公知のポリプロピレン系樹脂組成物を得る際の混合方法、溶融混錬方法を適用すればよい。
【００１０】
≪ポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなる核剤≫
本態様のポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなる核剤を以下では単に「核剤（Ａ）」ということがある。核剤（Ａ）は下記の［条件Ａ１］及び［条件Ａ２］を満たすポリプロピレン系樹脂（Ａ）からなる。
［条件Ａ１］２０℃／分の昇温速度で測定したＤＳＣの第一昇温の融点≧１７０℃
［条件Ａ２］２３０℃で５分間保持した後２０℃／分の降温速度で測定したＤＳＣの結晶化温度≧１１０℃
（【００１１】以降は省略されています）

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