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技術 射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物、その射出成形品およびその射出成形品の製造方法

出願人 株式会社プライムポリマー本田技研工業株式会社
発明者 戸篠博幸高橋信之青木修山田誠
出願日 1997年12月4日 (22年5ヶ月経過) 出願番号 1997-334166
公開日 1999年6月22日 (20年10ヶ月経過) 公開番号 1999-166079
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等の成形用の型 プラスチック等の射出成形 曲げ・直線化成形、管端部の成形、表面成形 高分子組成物
主要キーワード 蓋表面 構造水 グローボックス ポリオレフィン樹脂成形品 艶消し状態 サリチル酸イオン ハロゲン捕捉剤 ホットランナー金型
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この項目の情報は公開日時点(1999年6月22日)のものです。
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解決手段

ホ゜リオレフィン樹脂、ヒンタ゛ート゛アミン光安定剤ハロケ゛ン捕捉剤としてハイト゛ロタルサイト類、顔料および場合によりオレフィン系ワックスを含有してなり、金属石鹸を実質的に含んでいないことを特徴とする射出成形用ホ゜リオレフィン樹脂組成物、およびその組成物からなり、炭素原子数12〜17の高級脂肪酸を含まない、60°ク゛ロス値が1〜3.5の範囲内にある艶消し成形品、ならびにこのような艶消し成形品の製造方法。

効果

上記組成物は、特にシホ゛加工が内表面に施されているホットランナー金型を用いて射出成形した場合に、白色粉末が生成して金型内表面に付着することがなく、耐候性に優れた艶消し射出成形品を安定して成形することができる。本発明の射出成形品は、表面にヒンタ゛ート゛アミン系光安定剤に由来する白色粉末が生じることがなく、均一な艶消し状態であり、ヒンタ゛ート゛アミン系光安定剤が本来的に発揮する優れた耐候性を保持している。

概要

背景

概要

ホ゜リオレフィン樹脂、ヒンタ゛ート゛アミン光安定剤ハロケ゛ン捕捉剤としてハイト゛ロタルサイト類、顔料および場合によりオレフィン系ワックスを含有してなり、金属石鹸を実質的に含んでいないことを特徴とする射出成形用ホ゜リオレフィン樹脂組成物、およびその組成物からなり、炭素原子数12〜17の高級脂肪酸を含まない、60°ク゛ロス値が1〜3.5の範囲内にある艶消し成形品、ならびにこのような艶消し成形品の製造方法。

上記組成物は、特にシホ゛加工が内表面に施されているホットランナー金型を用いて射出成形した場合に、白色粉末が生成して金型内表面に付着することがなく、耐候性に優れた艶消し射出成形品を安定して成形することができる。本発明の射出成形品は、表面にヒンタ゛ート゛アミン系光安定剤に由来する白色粉末が生じることがなく、均一な艶消し状態であり、ヒンタ゛ート゛アミン系光安定剤が本来的に発揮する優れた耐候性を保持している。

目的

効果

実績

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請求項1

ポリオレフィン樹脂(A)、ヒンダードアミン光安定剤(B)、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)、顔料(D)、および場合によりオレフィン系ワックス(E)を含有してなり、金属石鹸(F)を実質的に含んでいないことを特徴とする射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物

請求項2

シボ加工が内表面に施されているホットランナー金型を使用する射出成形用であることを特徴とする請求項1に記載の射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物。

請求項3

ポリオレフィン樹脂(A)、ヒンダードアミン系光安定剤(B)、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)、顔料(D)、および場合によりオレフィン系ワックス(E)を含有してなり、炭素原子数12〜17の高級脂肪酸を含まない射出成形品であり、該射出成形品が、60°グロス値ASTMD-673)が1〜3.5の範囲内にある艶消し成形品であることを特徴とするポリオレフィン樹脂射出成形品。

請求項4

請求項1に記載のポリオレフィン樹脂組成物を溶融し、シボ加工が内表面に施されている金型中へ射出して、艶消し成形品を成形することを特徴とするポリオレフィン樹脂射出成形品の製造方法。

請求項5

前記金型がホットランナー金型であることを特徴とする請求項4に記載のポリオレフィン樹脂射出成形品の製造方法。

請求項6

前記艶消し成形品の60°グロス値(ASTMD-673)が1〜3.5の範囲内にあることを特徴とする請求項4または5に記載のポリオレフィン樹脂射出成形品の製造方法。

--

0001

本発明は、射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物、その射出成形品およびその射出成形品の製造方法に関する。

0002

ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂成形方法として、射出成形法が広く採用されている。このようなポリオレフィン樹脂の射出成形を行なう場合、ポリオレフィン樹脂に、光安定剤としてヒンダードアミンおよびハロゲン捕捉剤としてステアリン酸カルシウム等の金属石鹸を配合することが多い。このようなヒンダードアミンと金属石鹸を配合したポリオレフィン樹脂組成物を、シボ加工が内表面に施されている金型中へ射出成形して艶消し成形品を製造すると、この金型の内表面に白色粉末が付着し、この白色粉末が金型内表面のシボを埋めてしまうことが多いため、金型の洗浄を定期的に行なう必要がある。特にホットランナー金型では、ホットランナー部で加熱されているポリオレフィン樹脂が気化して金型内に堆積するため、白色粉末の付着量が非常に多くなり、金型の洗浄作業に多大な労力を要する。

0003

本発明者らは、この白色粉末の生成について種々検討した結果、そのメカニズムを次のように推測した。すなわち、ポリオレフィン樹脂、たとえばポリプロピレンにハロゲン捕捉剤として添加されているステアリン酸カルシウムが、ポリプロピレン製造の際に使用した触媒の残渣に由来する塩酸と反応してステアリン酸を生成し、このステアリン酸が光安定剤として添加されているヒンダードアミンと反応し、白色粉末生成物が生じると考えた。

0004

ところで、特開平4−185659号公報には、α-オレフィン系共重合体ゴムおよび無機充填剤を含有するポリプロピレン系樹脂組成物に、特定のヒンダードピペリジン系化合物と金属石鹸系または高級脂肪酸系の滑剤とを特定量配合することにより、ポリプロピレン系樹脂バンパー材を成形加工する際などに起こりやすいある成分のブリード性が抑えられ、かつ、光に対しても充分に安定化ができることが記載されている。

0005

本発明者らは、金属石鹸を用いない手法で、上記のような白色粉末が生じないポリオレフィン樹脂組成物について鋭意検討し、ポリオレフィン樹脂に、ヒンダードアミン系安定剤、顔料およびオレフィン系ワックス、さらにハイドロタルサイト類を配合して得たポリオレフィン樹脂組成物を溶融し、シボ加工が内表面に施されているホットランナー金型中へ射出して艶消し成形品を製造したところ、この成形品および金型の表面に白色粉末の生成は認められなかった。この際、ハイドロタルサイト類がハロゲン捕捉剤として作用したと思われることから、先に述べたヒンダードアミン系安定剤と反応して白色粉末を生成する状況は見られず、本発明を完成するに至った。

0006

本発明は、シボ加工が内表面に施されている射出成形用金型、特にホットランナー金型を用いて射出成形した場合に、従来よく発生していた白色粉末が生成して金型内表面に付着する事態を回避でき、耐候性に優れた艶消し射出成形品を成形することができるポリオレフィン樹脂組成物、その艶消し射出成形品、ならびにその射出成形品の製造方法を提供することを目的としている。

発明の概要

0007

本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物は、ポリオレフィン樹脂(A)、ヒンダードアミン系光安定剤(B)、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)、顔料(D)、および場合によりオレフィン系ワックス(E)を含有してなり、金属石鹸(F)を実質的に含んでいないことを特徴としている。

0008

本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物は、ポリオレフィン樹脂(A)100重量部に対して、ヒンダードアミン系光安定剤(B)0.05〜1重量部と、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)0.02〜0.5重量部と、顔料(D)0.1〜10重量部とを含有していることが望ましい。

0009

本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物は、特にシボ加工が内表面に施されているホットランナー金型を使用する射出成形用に好適である。また、本発明に係るポリオレフィン樹脂射出成形品は、ポリオレフィン樹脂(A)、ヒンダードアミン系光安定剤(B)、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)、顔料(D)、および場合によりオレフィン系ワックス(E)を含有してなり、炭素原子数12〜17の高級脂肪酸を含まない射出成形品であり、該射出成形品が、60°グロス値ASTMD-673)が1〜3.5の範囲内にある艶消し成形品であることを特徴としている。

0010

さらに、本発明に係るポリオレフィン樹脂射出成形品の製造方法は、上記の本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物を溶融し、シボ加工が内表面に施された金型中へ射出して、艶消し成形品を成形することを特徴としている。

0011

本発明に係るポリオレフィン樹脂射出成形品の製造方法は、特に前記金型がホットランナー金型である場合に好適である。

0012

以下、本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物、その射出成形品およびその射出成形品の製造方法について具体的に説明する。

0013

本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物は、ポリオレフィン樹脂(A)、ヒンダードアミン系光安定剤(B)、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)、顔料(D)、および場合によりオレフィン系ワックス(E)を含有しているが、金属石鹸(F)を実質的に含んでいない。

0014

ポリオレフィン樹脂(A)
本発明で用いられるポリオレフィン樹脂(A)としては、特に制限はなく、射出成形用のポリオレフィン樹脂であれば、いずれも使用することができる。

0015

このようなポリオレフィン樹脂(A)としては、具体的には、低密度ポリエチレン線状低密度ポリエチレン中密度ポリエチレン高密度ポリエチレン等のポリエチレンプロピレン単独重合体プロピレンエチレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン1-オクテン、1-デセン等のα-オレフィンとからなるランダムまたはブロック共重合体ポリブテンポリ4-メチル-1- ペンテン、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。

0016

ヒンダードアミン系光安定剤(B)
ヒンダードアミン系光安定剤(B)は、公知のものであれば特に制限なく使用することができ、具体的には、(1)ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルセバケート[三共(株)製、商品名 サノール(Sanol)LS−770]、(2)ジメチルサクシネート[2-(4-ヒドロキシ-2,2,6,6- テトラメチル-1- ピペリジル)エタノール]の縮合物チバガイギー(株)製、商品名 キマソーブ(Chi-massorb)622]、(3)ポリ[{6-(1,1,3,3-テトラメチルブチルイミノ}-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル-{4-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン][チバガイギー(株)製、商品名 キマソーブ(Chimassorb)944]、(4) 4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン[三共(株)製、商品名 サノール(Sanol)LS−744]などを例示することができる。

0017

上記のようなヒンダードアミン系光安定剤(B)は、単独で使用することができるし、また2種以上組合わせて使用することができる。ヒンダードアミン系光安定剤(B)は、ポリオレフィン樹脂100重量部に対して、通常0.05〜1重量部、好ましくは0.10〜0.5重量部、さらに好ましくは0.10〜0.30重量部の割合で用いられる。上記範囲内の割合でヒンダードアミン系光安定剤(B)を用いると、耐候性に優れた射出成形品を製造することができるポリオレフィン組成物が得られる。

0018

ハイドロタルサイト類(C)
本発明でハロゲン捕捉剤として用いられるハイドロタルサイト類(C)は、天然品であってもよいし、また合成品であってもよく、下記一般組成式で表わされる。

0019

[M2+1-xM3+x(OH)2]x+[An-x/n・mH2O]x-
この組成式において、M2+は、2価の金属であり、たとえばMg2+、Zn2+、Mn2+、Ni2+などが挙げられる。

0020

M3+は、3価の金属であり、たとえばAl3+、Fe3+、Cr3+などが挙げられる。An-は、n価のアニオンであり、たとえばCl-、NO3-、CO32-、シュウ酸イオンサリチル酸イオンなどが挙げられる。

0021

mは、水和水モル数であり、nは、アニオンの電荷である。xは、1より小さい数、特に0<x<0.5を満たす数値である。より具体的には、Mg6Al2(OH)16・CO3・4H2O、Mg4Al2(OH)12・CO3・3H2O、Mg3ZnAl2(OH)12・CO3・mH2Oを例示でき、これらは、協和化学(株)よりDHT−4A、DHT−6、ZHTという商品名で市販されている。

0022

本発明においては、加熱により層間水や構造水を脱離させたハイドロタルサイト類を使用することができる。さらに、焼成により結晶水を脱離させたハイドロタルサイト類も用いることができる。

0023

ハイドロタルサイト類(C)は、ポリオレフィン樹脂(A)100重量部に対して、通常0.02〜0.5重量部、好ましくは0.02〜0.1重量部、さらに好ましくは0.02〜0.05重量部の割合で用いられる。ハイドロタルサイト類(B)を上記のような割合で用いると、シボ加工が内表面に施された射出成形用金型、特にホットランナー金型中へ射出成形しても、成形品および金型の表面に白色粉末が発生しないポリオレフィン樹脂組成物が得られる。

0024

顔料(D)
本発明で用いられる顔料(D)としては、従来、ポリオレフィン樹脂の成形に際して配合される顔料であれば、特に制限なく使用することができる。

0025

顔料(D)は、ポリオレフィン樹脂(A)100重量部に対して、通常0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜3重量部、さらに好ましくは0.5〜1.5重量部の割合で用いられる。

0026

オレフィン系ワックス(E)
オレフィン系ワックス(E)は、顔料マスターバッチを使用する場合にのみ、顔料分散剤として用いられる。

0027

本発明で用いられるオレフィン系ワックス(E)としては、具体的には、ポリエチレンワックス、プロピレン単独重合体ワックス、プロピレンとα-オレフィン例えばエチレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン等とのランダムまたはブロック共重合体ワックスなどが挙げられる。中でもポリエチレンワックスが好ましく用いられる。

0028

オレフィン系ワックス(E)は、ポリオレフィン樹脂(A)100重量部に対して、通常0.17〜17重量部、好ましくは0.8〜5重量部、さらに好ましくは0.8〜2.5重量部の割合で用いられる。

0029

射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物
本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物は、上記のようなポリオレフィン樹脂(A)、ヒンダードアミン系光安定剤(B)、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)、顔料(D)および場合によりオレフィン系ワックス(E)を含有してしてなるが、金属石鹸(F)を実質的に含んでいない。

0030

ここに、金属石鹸(F)を実質的に含んでいないとは、例えば触媒残渣と反応して高級脂肪酸を発生させるような金属石鹸を含んでいないことを指している。金属石鹸(F)は、脂肪酸樹脂酸ナフテン酸等の有機酸アルカリ金属以外の金属塩であり、具体的には、ラウリン酸ミリスチン酸パルミチン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸のカルシウム塩マグネシウム塩亜鉛塩などが挙げられる。上述した白色粉末の生成を防止するためには、特にポリオレフィン樹脂組成物中に、炭素原子数12〜17の高級脂肪酸金属塩を配合することは避けなければならない。

0031

また、本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物中に、ポリオレフィン樹脂(A)、ヒンダードアミン系光安定剤(B)、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)、顔料(D)、および場合によりオレフィン系ワックス(E)の他に、従来公知の耐候安定剤紫外線吸収剤酸化防止剤帯電防止剤核剤、滑剤、有機過酸化物などの添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で含有させることができる。

0032

ポリオレフィン樹脂組成物の調製
本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物の調製方法については、特に制限されないが、たとえば以下のような調製方法が挙げられる。

0033

すなわち、本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物は、ポリオレフィン樹脂(A)、ヒンダードアミン系光安定剤(B)、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)、顔料(D)、および場合によりオレフィン系ワックス(E)、上記各添加剤ヘンシェルミキサーまたはタンブラーミキサー等により、配合成分を分散させた後、単軸または二軸混練機にて溶融混練し、ペレット化することにより得られる。

0034

ポリオレフィン樹脂射出成形品
本発明に係るポリオレフィン樹脂射出成形品は、上記のような、本発明に係るポリオレフィン樹脂組成物を射出成形して得られ、ポリオレフィン樹脂(A)、ヒンダードアミン系光安定剤(B)、ハロゲン捕捉剤としてのハイドロタルサイト類(C)、顔料(D)、および場合によりオレフィン系ワックス(E)を含有してなり、金属石鹸を構成する樹脂酸、脂肪酸等の有機酸、特に炭素原子数12〜17の高級脂肪酸を含まない射出成形品である。これらの高級脂肪酸が射出成形品中に含まれていると、上述したように、この高級脂肪酸とヒンダードアミン系光安定剤とが反応して白色粉末生成が生じるおそれがある。

0035

本発明に係るポリオレフィン樹脂射出成形品は、60°グロス値(ASTMD-673)が1〜3.5の範囲内にある艶消し成形品である。
ポリオレフィン樹脂射出成形品の製造方法
本発明に係るポリオレフィン樹脂成形品は、上述したように、艶消し成形品であって、上述した本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物を溶融し、シボ加工が内表面に施されている金型中へ射出することにより、製造することができる。

0036

上記のような、本発明に係るポリオレフィン樹脂射出成形品の製造方法によれば、成形中に白色粉末が発生して射出成形品および金型の表面に付着することはない。また、この金型がホットランナー金型であっても、白色粉末が発生して金型の表面に付着することはない。

発明の効果

0037

本発明に係る射出成形用ポリオレフィン樹脂組成物は、シボ加工が内表面に施されている射出成形用金型、特にホットランナー金型を用いて射出成形した場合に、白色粉末が生成して金型内表面に付着することがなく、耐候性に優れた艶消し射出成形品を安定して成形することができる。

0038

本発明に係るポリオレフィン樹脂射出成形品は、表面にヒンダードアミン系光安定剤に由来する白色粉末が生じることがなく、均一な艶消し状態であり、ヒンダードアミン系光安定剤が本来的に発揮する優れた耐候性を保持している。

0039

本発明に係るポリオレフィン樹脂射出成形品の製造方法によれば、上記のような効果を有する、本発明に係るポリオレフィン樹脂射出成形品が得られる。

0040

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例により限定されるものではない。

0041

結晶性プロピレンエチレンブロック共重合体エチレン含有率:10重量%]90重量%およびタルク10重量%からなるポリプロピレン樹脂100重量部と、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)(B)として、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート0.20重量部と、ハイドロタルサイト[商品名 DHT−4A、協和化学(株)製] 0.05重量部と、顔料としてカーボンブラック1重量部と、フェノール系酸化防止剤Aとして、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール0.05重量部と、フェノール系酸化防止剤Bとして、テトラキスメチレン-3-(3,5-ジ-t- ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオネートメタン0.10重量部とをヘンシェルミキサーで混合し、さらに直径150mm単軸押出機混練、ペレット化した。

0042

上記のようにして得られたポリオレフィン樹脂組成物のペレットを用いて、樹脂温度210℃、ホットランナー温度190℃で射出成形し、グローボックスの蓋(1回目の射出成形品)を得た。この射出成形では、深さ60μmのシボ模様があり、かつ80メッシュの砂を用いたサンドブラスト処理がなされている金型を使用した。

0043

得られたグローボックスの蓋表面は、ASTMD-673、523に従って60°グロス値を測定した。上記射出成形を金型を洗浄することなく8000回繰り返して行ない、500回、1000回、1500回、2500回、3000回、4000回、6000回、8000回目の射出成形で得られたグローボックスの蓋について、60°グロス値を測定した。

0044

その結果を第1表に示す。

0045

実施例1において、ハイドロタルサイト0.05重量部の代わりにステアリン酸カルシウム0.10重量部用いてペレットを製造した以外は、実施例1と同様に行なった。1500回目の射出成形で得られたグローボックスの蓋の60°グロス値が3.5で、この値を超えると製品にはならないので、その後の射出成形は中止した。

0046

結果を第1表に示す。

0047

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