JP5893987B2 - Polypropylene resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、ポリプロピレン系樹脂に炭酸カルシウムを配合したポリプロピレン系樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a polypropylene resin composition in which calcium carbonate is blended with a polypropylene resin.
ポリプロピレン系樹脂組成物には、物性向上、増量等の目的で、無機充填剤が配合されている。 In the polypropylene resin composition, an inorganic filler is blended for the purpose of improving physical properties, increasing the amount, and the like.
特にタルクは物性向上への寄与が大きく、安価であることから従来から盛んに使用されている。しかし、タルクは天然からの産物であり、現在使用されているような良質なタルクは何れ枯渇するであろうと懸念されているため、タルクに代わる新たな無機充填剤が求められている。一方、無機充填剤の中でも、炭酸カルシウムは、安価で、かつ環境に好ましい充填剤として一般的に用いられている。 In particular, talc has been widely used since it contributes greatly to improving physical properties and is inexpensive. However, since talc is a natural product and there is a concern that high-quality talc currently used will eventually be depleted, a new inorganic filler that replaces talc is required. On the other hand, among inorganic fillers, calcium carbonate is generally used as a filler that is inexpensive and preferable for the environment.
しかしながら、一般的な炭酸カルシウムは、その形状に異方性を有していないため、板状、針状、あるいは繊維状などの形状をもつ他の充填剤に比べ、ポリプロピレン系樹脂に配合した場合に、剛性や強度等の機械的物性を十分に向上することができない。 However, since general calcium carbonate does not have anisotropy in its shape, it is compared with other fillers having shapes such as plate, needle or fiber when blended with polypropylene resin In addition, mechanical properties such as rigidity and strength cannot be sufficiently improved.
炭酸カルシウムを配合して、機械的物性を改善するため、針状またはウイスカー状の特殊な炭酸カルシウムをポリプロピレン系樹脂に配合することが検討されている。 In order to improve mechanical properties by adding calcium carbonate, it has been studied to add needle-shaped or whisker-shaped special calcium carbonate to a polypropylene resin.
特許文献１においては、アラゴナイト型炭酸カルシウムを、ポリプロピレン系樹脂に配合することにより、表面外観が良好で、反り変形が少なく、かつ剛性、強度及び耐熱性に優れたポリプロピレン系樹脂組成物が得られることが開示されている。 In Patent Document 1, by blending aragonite-type calcium carbonate with a polypropylene resin, a polypropylene resin composition having a good surface appearance, little warpage deformation, and excellent rigidity, strength, and heat resistance can be obtained. It is disclosed.
しかしながら、アラゴナイト型炭酸カルシウムを単に配合するだけでは、十分に高い機械的性質を得ることができなかった。 However, it was not possible to obtain sufficiently high mechanical properties simply by blending aragonite-type calcium carbonate.
本発明の目的は、炭酸カルシウムを配合したポリプロピレン系樹脂組成物であって、曲げ弾性率等を著しく向上させることができるポリプロピレン系樹脂組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a polypropylene resin composition containing calcium carbonate, which can remarkably improve the flexural modulus and the like.
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリプロピレン系樹脂に、表面処理炭酸カルシウムを配合したポリプロピレン系樹脂組成物であって、表面処理炭酸カルシウムが、アラゴナイト型炭酸カルシウムに、コハク酸及び安息香酸からなる群より選ばれる少なくと
も一種の有機酸を表面処理した表面処理炭酸カルシウムであることを特徴としている。
The polypropylene-based resin composition of the present invention is a polypropylene-based resin composition in which surface-treated calcium carbonate is blended with a polypropylene-based resin, and the surface-treated calcium carbonate is composed of aragonite-type calcium carbonate, succinic acid and benzoic acid. It is the surface treatment calcium carbonate which surface-treated at least 1 type of organic acid chosen from the group.
表面処理炭酸カルシウムの配合量は、ポリプロピレン系樹脂組成物中で１〜５０質量％（ただし、表面処理炭酸カルシウムとポリプロピレン系樹脂の合計量を１００質量％とする）の範囲内であることが好ましい。 The compounding amount of the surface-treated calcium carbonate is preferably in the range of 1 to 50% by mass in the polypropylene resin composition (however, the total amount of the surface-treated calcium carbonate and polypropylene resin is 100% by mass). .
表面処理炭酸カルシウムにおける有機酸の処理量は、アラゴナイト型炭酸カルシウム１００質量部に対し、０．５〜５質量部の範囲内であることが好ましい。 The treatment amount of the organic acid in the surface-treated calcium carbonate is preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of aragonite-type calcium carbonate.
アラゴナイト型炭酸カルシウムの平均長径は５〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、アスペクト比は５〜３０の範囲内であることが好ましい。 The average major axis of the aragonite-type calcium carbonate is preferably in the range of 5 to 100 μm, and the aspect ratio is preferably in the range of 5 to 30.
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、炭酸カルシウムを配合したポリプロピレン系樹脂組成物であって、曲げ弾性率等を著しく向上させることができる。 The polypropylene resin composition of the present invention is a polypropylene resin composition containing calcium carbonate and can significantly improve the flexural modulus and the like.
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
〔表面処理炭酸カルシウム〕
本発明において用いる表面処理炭酸カルシウムは、アラゴナイト型炭酸カルシウムに有機酸を表面処理している。以下、アラゴナイト型炭酸カルシウム及び有機酸による表面処理について説明する。
[Surface treatment calcium carbonate]
In the surface-treated calcium carbonate used in the present invention, aragonite-type calcium carbonate is surface-treated with an organic acid. Hereinafter, surface treatment with aragonite-type calcium carbonate and organic acid will be described.
＜アラゴナイト型炭酸カルシウム＞
アラゴナイト型炭酸カルシウムは、アラゴナイト結晶を有する炭酸カルシウム粒子を主成分とする炭酸カルシウムであれば特に制限されることなく用いることができる。アラゴナイト結晶を有する炭酸カルシウム粒子が５０質量％以上含まれていることが好ましく、さらに好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上である。
<Aragonite type calcium carbonate>
Aragonite-type calcium carbonate can be used without particular limitation as long as it is calcium carbonate mainly composed of calcium carbonate particles having aragonite crystals. The amount of calcium carbonate particles having aragonite crystals is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more.
アラゴナイト型炭酸カルシウムは、針状またはウイスカー状の形状を有しており、その平均長径は５〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜５０μｍの範囲内である。また、アスペクト比（平均長径／平均短径）は、５〜３０の範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜２５の範囲内である。このような平均長径及びアスペクト比の範囲内とすることにより、曲げ弾性率などの機械的特性をさらに高めることができる。 Aragonite-type calcium carbonate has a needle-like or whisker-like shape, and its average major axis is preferably in the range of 5 to 100 μm, more preferably in the range of 10 to 50 μm. In addition, the aspect ratio (average major axis / average minor axis) is preferably in the range of 5 to 30, more preferably in the range of 10 to 25. By setting the average major axis and aspect ratio within the range, mechanical properties such as flexural modulus can be further enhanced.
＜アラゴナイト型炭酸カルシウムの合成＞
本発明において用いるアラゴナイト型炭酸カルシウムの製造方法は特に限定されるものではない。例えば、マグネシウム塩を添加した水酸化カルシウムスラリーに、炭酸ガスを吹き込むことにより製造することができる。
<Synthesis of Aragonite-type calcium carbonate>
The method for producing aragonite-type calcium carbonate used in the present invention is not particularly limited. For example, it can be produced by blowing carbon dioxide into a calcium hydroxide slurry to which a magnesium salt has been added.
アラゴナイト型炭酸カルシウムを製造する際に用いる水酸化カルシウム及びマグネシウム塩は特に制限されない。既存の物質でも、反応によって生成する物質でも構わない。また、マグネシウム塩として苦汁を用いることにより、ポリプロピレン系樹脂組成物としたときのアラゴナイト型炭酸カルシウムを安価に製造することができる。 There are no particular limitations on the calcium hydroxide and magnesium salts used in producing the aragonite-type calcium carbonate. An existing substance or a substance generated by a reaction may be used. Moreover, by using bitter juice as the magnesium salt, the aragonite-type calcium carbonate when made into a polypropylene resin composition can be produced at low cost.
水酸化カルシウムと塩化マグネシウムなどのマグネシウム塩のスラリー中での存在モル比はＣａ／Ｍｇが１．０未満であることが望ましい。１．０以上の場合は、粒状のカルサ
イトが混入して生成するため、ポリプロピレン系樹脂に配合した場合、曲げ弾性率が低下する場合がある。Ｃａ／Ｍｇの存在モル比の好ましい下限値は、０．１である。
The molar ratio of the magnesium salt such as calcium hydroxide and magnesium chloride in the slurry is preferably such that Ca / Mg is less than 1.0. In the case of 1.0 or more, since granular calcite is mixed and produced, when blended with a polypropylene resin, the flexural modulus may be lowered. A preferable lower limit value of the Ca / Mg existing molar ratio is 0.1.
前記スラリーに炭酸ガスを導入し、アラゴナイト型炭酸カルシウムを生成させることができる。本反応における炭酸ガス濃度は特に限定されるものではなく、炭酸ガスのみを吹き込んでも良いし、炭酸ガスを含む混合ガスの形で吹き込んでもよい。 Carbon dioxide gas can be introduced into the slurry to produce aragonite-type calcium carbonate. The concentration of carbon dioxide in this reaction is not particularly limited, and only carbon dioxide may be blown or may be blown in the form of a mixed gas containing carbon dioxide.
前記反応を行う際には、水酸化カルシウム及びマグネシウム塩を含有するスラリーを６０℃以上に加温した状態で反応を行うことが好ましい。反応時の温度が低くなると、生成する粒子はアラゴナイト含有比率が低く粒子が凝集しやすいうえ、粒状のカルサイトが混入して生成するため、ポリプロピレン系樹脂に配合した場合、曲げ弾性率が低下する場合がある。 When performing the said reaction, it is preferable to react in the state which heated the slurry containing a calcium hydroxide and a magnesium salt to 60 degreeC or more. When the temperature during the reaction is lowered, the generated particles have a low aragonite content ratio, and the particles are likely to aggregate, and because particulate calcite is mixed, the bending elastic modulus decreases when blended with a polypropylene resin. There is a case.
またアラゴナイト型炭酸カルシウムの製造方法については、例えば、Journal of the Ceramic Society of Japan 104 ［3］ 196-200(1996)，「炭酸ガス化合法によるアラゴナイトウイスカーの合成条件」に記載されている。 The method for producing aragonite-type calcium carbonate is described in, for example, Journal of the Ceramic Society of Japan 104 [3] 196-200 (1996), “Synthesis conditions of aragonite whisker by carbon dioxide compound method”.
＜有機酸による表面処理＞
本発明においては、コハク酸及び安息香酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の有機酸を表面処理したアラゴナイト型炭酸カルシウムを用いる。有機酸の処理量は、アラゴナイト型炭酸カルシウム１００質量部に対し０．５〜５質量部の範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは、０．５〜２質量部の範囲内であり、さらに好ましくは０．７〜１．５質量部の範囲内である。このような範囲内とすることにより、さらに高い曲げ弾性率等の優れた機械的特性を付与することができる。
<Surface treatment with organic acid>
In the present invention, aragonite-type calcium carbonate obtained by surface-treating at least one organic acid selected from the group consisting of succinic acid and benzoic acid is used. The treatment amount of the organic acid is preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass, more preferably in the range of 0.5 to 2 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of aragonite-type calcium carbonate. Preferably it exists in the range of 0.7-1.5 mass part. By setting it within such a range, excellent mechanical properties such as a higher flexural modulus can be imparted.
有機酸を表面処理する方法としては、乾式処理及び湿式処理が挙げられる。乾式処理としては、炭酸カルシウム粉末に有機酸を添加して撹拌し、有機層を炭酸カルシウムの表面に形成させる。 Examples of the method for surface treatment of the organic acid include dry treatment and wet treatment. As a dry process, an organic acid is added to calcium carbonate powder and stirred to form an organic layer on the surface of calcium carbonate.
湿式処理としては、有機酸を水またはアルコールなどの溶媒に溶解させる。次いで、炭酸カルシウムの水懸濁液に前述の溶液状の有機酸を添加し、撹拌させて有機層を炭酸カルシウムの表面に形成させる。 As the wet treatment, an organic acid is dissolved in a solvent such as water or alcohol. Next, the aforementioned organic acid in the form of a solution is added to the aqueous calcium carbonate suspension and stirred to form an organic layer on the surface of the calcium carbonate.
〔ポリプロピレン系樹脂〕
本発明において用いるポリプロピレン系樹脂は、その種類に特に制限はなく、ポリプロピレン単独重合体の他、プロピレンブロック共重合体やポリプロピレンランダム共重合体等のいずれのものでも使用することができる。
[Polypropylene resin]
The type of the polypropylene resin used in the present invention is not particularly limited, and any of a polypropylene homopolymer, a propylene block copolymer, a polypropylene random copolymer, and the like can be used.
かかるポリプロピレン系樹脂としては、例えば、結晶性を有するアイソタクチックプロピレン単独重合体や、エチレン単位の含有量が少ないエチレンプロピレンランダム共重合体からなる共重合部又はプロピレン単独重合体からなるホモ重合部とエチレン単位の含有量が比較的多いエチレンプロピレンランダム共重合体からなる共重合部とから構成された、いわゆるプロピレンブロック共重合体として市販されている実質上結晶性の、プロピレンとエチレンとのブロック共重合体、あるいはこのブロック共重合体における各ホモ重合部又は共重合部が、さらにブテン−１，２−メチルペンテン−１などのα−オレフィンを共重合したものからなる実質上結晶性のプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体などが好ましく挙げられる。 Examples of the polypropylene resin include a crystalline isotactic propylene homopolymer, a copolymer part composed of an ethylene propylene random copolymer having a low ethylene unit content, or a homopolymer part composed of a propylene homopolymer. And a substantially crystalline block of propylene and ethylene, which is commercially available as a so-called propylene block copolymer, composed of a copolymer part composed of an ethylene propylene random copolymer having a relatively high ethylene unit content A substantially crystalline propylene comprising a copolymer, or each homopolymerized portion or copolymerized portion of this block copolymer, further copolymerized with an α-olefin such as butene-1,2-methylpentene-1. -An ethylene-alpha-olefin copolymer etc. are mentioned preferably.
これらのポリプロピレン系樹脂は、ＭＦＲ（メルトフローレート、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して２３０℃、２．１６ｋｇ荷重にて測定）が０．１〜２００ｇ／１０分の範
囲にあるものが好適である。ＭＦＲが０．１ｇ／１０分未満では成形性が不十分となる不都合があり、２００ｇ／１０分を超えると耐衝撃性等の機械的強度が低下することがある。
These polypropylene resins preferably have an MFR (melt flow rate, measured at 230 ° C. under a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210) in the range of 0.1 to 200 g / 10 minutes. If the MFR is less than 0.1 g / 10 minutes, there is a disadvantage that the moldability is insufficient, and if it exceeds 200 g / 10 minutes, the mechanical strength such as impact resistance may be lowered.
より好ましいＭＦＲの下限値は１ｇ／１０分、さらに好ましくは５ｇ／１０分である。逆に好ましい上限値は１５０ｇ／１０分、さらに好ましくは１００ｇ／１０分である。 A more preferable lower limit value of MFR is 1 g / 10 minutes, and further preferably 5 g / 10 minutes. Conversely, a preferable upper limit is 150 g / 10 minutes, and more preferably 100 g / 10 minutes.
なお、これらポリプロピレン系樹脂の入手方法は、市販の樹脂を利用するほか、各種公知のプロピレン重合用触媒を用いて公知の重合方法によって製造されたものが利用できる。 In addition, the acquisition method of these polypropylene-type resin can utilize what was manufactured by the well-known polymerization method using the various well-known propylene polymerization catalysts besides using a commercially available resin.
〔ポリプロピレン系樹脂組成物〕
本発明においては、ポリプロピレン系樹脂に、上記表面処理炭酸カルシウムを配合し、ポリプロピレン系樹脂組成物を調製する。表面処理炭酸カルシウムをポリプロピレン系樹脂に配合する方法としては、従来より公知の方法を挙げることができる。例えば、ポリプロピレン系樹脂と表面処理炭酸カルシウムを予めヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、Ｖ型ブレンダー、タンブラー等で混合し、この混合物を、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ブラベンダー、ロール、ニーダー等の混練機で混練して製造することができる。
[Polypropylene resin composition]
In this invention, the said surface treatment calcium carbonate is mix | blended with a polypropylene resin, and a polypropylene resin composition is prepared. As a method of blending the surface-treated calcium carbonate into the polypropylene resin, conventionally known methods can be exemplified. For example, polypropylene resin and surface-treated calcium carbonate are mixed in advance with a Henschel mixer, ribbon blender, V-type blender, tumbler, etc., and this mixture is mixed with a single screw extruder, twin screw extruder, Banbury mixer, brabender, roll, kneader. It can be manufactured by kneading with a kneading machine such as the above.
表面処理炭酸カルシウムのポリプロピレン系樹脂組成物における配合量（ただし、表面処理炭酸カルシウムとポリプロピレン系樹脂の合計量を１００質量％とする）は、１〜５０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは３〜４０質量％の範囲であり、さらに好ましくは５〜３５質量％の範囲であり、特に好ましくは１０〜３０質量％の範囲であり、最も好ましくは１５〜２５質量％の範囲である。表面処理炭酸カルシウムの配合量が少なすぎると、曲げ弾性率等を向上させる効果が十分に得られない場合がある。また、表面処理炭酸カルシウムの配合量が多すぎると、流動性が低下する場合がある。 The blending amount of the surface-treated calcium carbonate in the polypropylene resin composition (however, the total amount of the surface-treated calcium carbonate and the polypropylene resin is 100% by mass) is preferably in the range of 1 to 50% by mass, More preferably, it is the range of 3-40 mass%, More preferably, it is the range of 5-35 mass%, Especially preferably, it is the range of 10-30 mass%, Most preferably, it is the range of 15-25 mass%. is there. If the amount of the surface-treated calcium carbonate is too small, the effect of improving the flexural modulus may not be sufficiently obtained. Moreover, when there are too many compounding quantities of surface treatment calcium carbonate, fluidity | liquidity may fall.
本発明においては、上記表面処理炭酸カルシウム以外の他の添加剤を添加してもよい。他の添加剤としては、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリンクレー、酸化鉄、セリサイト、二硫化モリブデン、硫酸バリウム、タルク、マイカ、ガラスフレーク等を挙げることができる。 In the present invention, additives other than the surface-treated calcium carbonate may be added. Examples of other additives include alumina, aluminum hydroxide, kaolin clay, iron oxide, sericite, molybdenum disulfide, barium sulfate, talc, mica, and glass flakes.
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the following examples.
＜アラゴナイト型炭酸カルシウムの合成＞
水酸化カルシウムと塩化マグネシウムのスラリー（Ｃａ／Ｍｇの存在モル比０．６）を８０℃に加温し、炭酸ガス（炭酸ガス濃度：３０ｖｏｌ％）を導入し、アラゴナイト型炭酸カルシウムを生成させた。
<Synthesis of Aragonite-type calcium carbonate>
A slurry of calcium hydroxide and magnesium chloride (Ca / Mg existing molar ratio 0.6) was heated to 80 ° C. and carbon dioxide (carbon dioxide concentration: 30 vol%) was introduced to produce aragonite-type calcium carbonate. .
（調製例１）
上記のようにして得られたアラゴナイト型炭酸カルシウム１００質量部に対し、０．５質量部となるようにコハク酸を乾式処理方法で処理した。具体的には、平均長径が２５μｍ、アスペクト比が１５であるアラゴナイト型炭酸カルシウムを混合撹拌しながら、水に溶解させたコハク酸０．５質量部を添加し、１０分間撹拌混合し、表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 1)
Succinic acid was treated by a dry treatment method so as to be 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aragonite-type calcium carbonate obtained as described above. Specifically, 0.5 parts by mass of succinic acid dissolved in water was added while mixing and stirring aragonite-type calcium carbonate having an average major axis of 25 μm and an aspect ratio of 15, and the mixture was stirred and mixed for 10 minutes. Calcium carbonate was prepared.
（調製例２）
コハク酸の処理量を１．０質量部とする以外は、調製例１と同様にして表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 2)
Surface-treated calcium carbonate was prepared in the same manner as Preparation Example 1, except that the amount of succinic acid treated was 1.0 part by mass.
（調製例３）
コハク酸の処理量を２．０質量部とする以外は、調製例１と同様にして表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 3)
Surface-treated calcium carbonate was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the amount of succinic acid treated was 2.0 parts by mass.
（調製例４）
コハク酸の処理量を５．０質量部とする以外は、調製例１と同様にして表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 4)
Surface-treated calcium carbonate was prepared in the same manner as Preparation Example 1 except that the amount of succinic acid treated was 5.0 parts by mass.
（調製例５）
上記で得られたアラゴナイト型炭酸カルシウムに、表面処理量が１．０質量部となるようにコハク酸を湿式処理方法で処理した。具体的には、アラゴナイト型炭酸カルシウムスラリーに水に溶解させたコハク酸１．０質量部を添加し、１０分間撹拌し、脱水、乾燥、解砕して、表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 5)
The aragonite-type calcium carbonate obtained above was treated with succinic acid by a wet treatment method so that the surface treatment amount was 1.0 part by mass. Specifically, 1.0 part by mass of succinic acid dissolved in water was added to the aragonite-type calcium carbonate slurry, stirred for 10 minutes, dehydrated, dried and crushed to prepare surface-treated calcium carbonate.
（調製例６）
有機酸として、コハク酸に代えて、安息香酸を用いる以外は、調製例１と同様にして表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 6)
Surface-treated calcium carbonate was prepared in the same manner as Preparation Example 1 except that benzoic acid was used in place of succinic acid as the organic acid.
（調製例７）
有機酸として、コハク酸に代えて、安息香酸を用いる以外は、調製例２と同様にして表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 7)
Surface-treated calcium carbonate was prepared in the same manner as Preparation Example 2, except that benzoic acid was used in place of succinic acid as the organic acid.
（調製例８）
有機酸として、コハク酸に代えて、安息香酸を用いる以外は、調製例３と同様にして表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 8)
Surface-treated calcium carbonate was prepared in the same manner as Preparation Example 3, except that benzoic acid was used in place of succinic acid as the organic acid.
（調製例９）
有機酸として、コハク酸に代えて、安息香酸を用いる以外は、調製例４と同様にして表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 9)
Surface-treated calcium carbonate was prepared in the same manner as in Preparation Example 4 except that benzoic acid was used in place of succinic acid as the organic acid.
（調製例１０）
有機酸として、コハク酸に代えて、安息香酸を用いる以外は、調製例５と同様にして、湿式処理方法により処理して表面処理炭酸カルシウムを調製した。
(Preparation Example 10)
Surface-treated calcium carbonate was prepared by a wet treatment method in the same manner as in Preparation Example 5 except that benzoic acid was used in place of succinic acid as the organic acid.
〔ポリプロピレン系樹脂組成物の調製〕
（実施例１〜１０）
調製例１〜１０で得られた表面処理炭酸カルシウム（２０質量％）を、ポリプロピレン系樹脂（８０質量％）と配合した。
[Preparation of polypropylene resin composition]
(Examples 1 to 10)
The surface-treated calcium carbonate (20% by mass) obtained in Preparation Examples 1 to 10 was blended with a polypropylene resin (80% by mass).
ポリプロピレン系樹脂としては、日本ポリプロ株式会社製ノバテック、ＢＣ０２ＧＡ（ＭＦＲ：２５ｇ／１０分、密度０．９、エチレンプロピレンランダム共重合体２２％のプロピレンブロック共重合体）を用い、以下のようにしてポリプロピレン系樹脂に表面処理炭酸カルシウムを配合した。 As a polypropylene resin, Nippon Polypro Co., Ltd. Novatec, BC02GA (MFR: 25 g / 10 min, density 0.9, ethylene propylene random copolymer 22% propylene block copolymer) was used as follows. Surface-treated calcium carbonate was blended with polypropylene resin.
神戸製鋼社製「ＫＴＸ４４」型２軸押出機、温度＝２１０℃、スクリュー回転数＝３００ｒｐｍにて、押出機初段にポリプロピレン系樹脂を投入し溶融させ、次いで押出機中段
にて溶融したポリプロピレン系樹脂に表面処理炭酸カルシウムを所定の量となるようサイドフィーダーにて投入し混合、混練し、ペレットを得た。
“KTX44” type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, temperature = 210 ° C., screw rotation speed = 300 rpm, polypropylene resin was charged in the first stage of the extruder and melted, and then melted in the middle stage of the extruder The surface-treated calcium carbonate was added to a side feeder with a side feeder, mixed and kneaded to obtain pellets.
以上のようにして調製したポリプロピレン系樹脂組成物について、曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。 With respect to the polypropylene resin composition prepared as described above, the flexural modulus and the deflection temperature under load were measured.
曲げ弾性率は、ＩＳＯ−１７８に準拠して２３℃で測定した。荷重たわみ温度は、ＩＳＯ−７５に準拠して測定した。 The flexural modulus was measured at 23 ° C. according to ISO-178. The deflection temperature under load was measured according to ISO-75.
（比較例１）
表面処理炭酸カルシウムの代わりに、無処理のアラゴナイト型炭酸カルシウムを用いる以外は、上記と同様にしてポリプロピレン系樹脂に配合してポリプロピレン系樹脂組成物を調製し、曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。
(Comparative Example 1)
A polypropylene resin composition is prepared by blending with a polypropylene resin in the same manner as above except that untreated aragonite-type calcium carbonate is used instead of the surface-treated calcium carbonate, and the flexural modulus and load deflection temperature are measured. did.
（比較例２）
無処理のアラゴナイト型炭酸カルシウムを用い、添加するアラゴナイト型炭酸カルシウム１００質量部に対し１．０質量部となる量のコハク酸を、炭酸カルシウムとポリプロピレン系樹脂の混練時に添加し、ポリプロピレン系樹脂組成物を調製し、上記と同様にして曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。なお、炭酸カルシウムとコハク酸の合計量が、２０質量％となるようにポリプロピレン系樹脂に配合した。
(Comparative Example 2)
Using untreated aragonite-type calcium carbonate, adding 1.0 part by mass of succinic acid to 100 parts by mass of aragonite-type calcium carbonate to be added at the time of kneading calcium carbonate and polypropylene resin, a polypropylene resin composition A product was prepared, and the flexural modulus and deflection temperature under load were measured in the same manner as described above. In addition, it mix | blended with polypropylene resin so that the total amount of a calcium carbonate and a succinic acid might be 20 mass%.
（比較例３）
コハク酸に代えて安息香酸を使用した以外は、比較例２と同様にポリプロピレン系樹脂組成物を調製し、曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。
(Comparative Example 3)
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that benzoic acid was used instead of succinic acid, and the flexural modulus and the deflection temperature under load were measured.
（比較例４）
フィラーを添加していないポリプロピレン系樹脂について、上記と同様にして曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。
(Comparative Example 4)
With respect to the polypropylene resin to which no filler was added, the bending elastic modulus and the deflection temperature under load were measured in the same manner as described above.
（参考例）
表面処理炭酸カルシウムに代えて、タルク（平均粒子径５μｍ）をポリプロピレン系樹脂に配合する以外は、上記と同様にしてポリプロピレン系樹脂組成物を調製し、曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。
(Reference example)
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as described above except that talc (average particle size 5 μm) was blended with the polypropylene resin instead of the surface-treated calcium carbonate, and the flexural modulus and the deflection temperature under load were measured.
曲げ弾性率及び荷重たわみ温度の測定結果を表１に示す。なお、表１に示す炭酸カルシウム配合量は、表面処理炭酸カルシウムの配合量または炭酸カルシウムと有機酸の合計の配合量を示している。 Table 1 shows the measurement results of the flexural modulus and the deflection temperature under load. The amount of calcium carbonate shown in Table 1 indicates the amount of surface-treated calcium carbonate or the total amount of calcium carbonate and organic acid.
表１に示すように、本発明に従う実施例１〜１０のポリプロピレン系樹脂組成物は、無処理のアラゴナイト型炭酸カルシウムを配合した比較例１に比べ、高い曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を示している。 As shown in Table 1, the polypropylene resin compositions of Examples 1 to 10 according to the present invention showed higher bending elastic modulus and load deflection temperature than Comparative Example 1 in which untreated aragonite-type calcium carbonate was blended. Yes.
また、コハク酸または安息香酸を炭酸カルシウムに表面処理せずに、混練時に添加した比較例２及び比較例３と比べても、本発明に従う実施例１〜１０のポリプロピレン系樹脂組成物は、高い曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を示している。また、実施例２および実施例７のポリプロピレン系樹脂組成物は、タルクを配合した参考例と同程度以上の曲げ弾性率を示している。前述の通り、タルクは天然からの産物であり、現在使用されているような良質なタルクは何れ枯渇するであろうと懸念されているが、本発明の表面処理炭酸カルシウムが、タルクに代わる新たな無機充填剤として使用可能であることが確認できた。 In addition, the polypropylene resin compositions of Examples 1 to 10 according to the present invention are high in comparison with Comparative Examples 2 and 3 added at the time of kneading without subjecting succinic acid or benzoic acid to calcium carbonate. The flexural modulus and the deflection temperature under load are shown. Moreover, the polypropylene resin composition of Example 2 and Example 7 has a bending elastic modulus equal to or higher than that of the reference example in which talc is blended. As described above, talc is a natural product, and there is a concern that high-quality talc as currently used will eventually be depleted. However, the surface-treated calcium carbonate of the present invention is a new alternative to talc. It was confirmed that it can be used as an inorganic filler.
〔表面処理炭酸カルシウムの配合量の検討〕
調製例２で得られた表面処理炭酸カルシウムについて、ポリプロピレン系樹脂への配合量を変化させ、配合量と曲げ弾性率との関係を検討した。
[Examination of compounding amount of surface-treated calcium carbonate]
Regarding the surface-treated calcium carbonate obtained in Preparation Example 2, the blending amount in the polypropylene resin was changed, and the relationship between the blending amount and the flexural modulus was examined.
（実施例１１）
表面処理炭酸カルシウム（１０質量％）とポリプロピレン系樹脂（９０質量％）を配合する以外は、実施例２と同様にしてポリプロピレン系樹脂組成物を調製し、曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。
(Example 11)
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Example 2 except that the surface-treated calcium carbonate (10% by mass) and the polypropylene resin (90% by mass) were blended, and the flexural modulus and the deflection temperature under load were measured. .
（実施例１２）
表面処理炭酸カルシウム（３０質量％）とポリプロピレン系樹脂（７０質量％）を配合
する以外は、実施例２と同様にしてポリプロピレン系樹脂組成物を調製し、曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。
(Example 12)
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Example 2 except that the surface-treated calcium carbonate (30% by mass) and the polypropylene resin (70% by mass) were blended, and the flexural modulus and the deflection temperature under load were measured. .
（比較例５）
炭酸カルシウムとコハク酸の合計量が、１０質量％となるようにポリプロピレン系樹脂に配合した以外は、比較例２と同様にポリプロピレン系樹脂組成物を調製し、曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。
(Comparative Example 5)
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that the total amount of calcium carbonate and succinic acid was 10% by mass, and the flexural modulus and the deflection temperature under load were measured. did.
（比較例６）
炭酸カルシウムとコハク酸の合計量が、３０質量％となるようにポリプロピレン系樹脂に配合した以外は、比較例２と同様にポリプロピレン系樹脂組成物を調製し、曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を測定した。
(Comparative Example 6)
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that the total amount of calcium carbonate and succinic acid was 30% by mass in the polypropylene resin, and the flexural modulus and the deflection temperature under load were measured. did.
曲げ弾性率及び荷重たわみ温度の測定結果を表２に示す。なお、表１に示す炭酸カルシウム配合量は、表面処理炭酸カルシウムの配合量または炭酸カルシウムと有機酸の合計の配合量を示している。 Table 2 shows the measurement results of the flexural modulus and the deflection temperature under load. The amount of calcium carbonate shown in Table 1 indicates the amount of surface-treated calcium carbonate or the total amount of calcium carbonate and organic acid.
表２に示すように、表面処理炭酸カルシウムの配合量を１０質量％とした実施例１１は、比較例５に比べ、高い曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を示している。また、表面処理炭酸カルシウムの配合量を３０質量％とした実施例１２も、比較例６に比べ、高い曲げ弾性率及び荷重たわみ温度を示している。 As shown in Table 2, Example 11 in which the blending amount of the surface-treated calcium carbonate was 10% by mass showed a higher flexural modulus and load deflection temperature than Comparative Example 5. Moreover, Example 12 which made the compounding quantity of the surface treatment calcium carbonate 30 mass% has also shown the high bending elastic modulus and load deflection temperature compared with the comparative example 6. FIG.
Claims (4)
前記表面処理炭酸カルシウムが、アラゴナイト型炭酸カルシウムに、コハク酸及び安息香酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の有機酸を表面処理した表面処理炭酸カルシウムであることを特徴とする、ポリプロピレン系樹脂組成物。 A polypropylene resin composition in which a surface-treated calcium carbonate is blended with a polypropylene resin,
The surface-treated calcium carbonate is a surface-treated calcium carbonate obtained by surface-treating at least one organic acid selected from the group consisting of succinic acid and benzoic acid to aragonite-type calcium carbonate. .
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