(57)【要約】【課題】充填剤の含有量が多い樹脂組成物のコンパウンドの製造においてもフィード部分の問題が生じることがない樹脂組成物及び当該樹脂組成物のコンパウンドとその製造方法を提供する。【解決手段】ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対し、充填剤５０質量部以上２５０質量部以下を含有し、前記充填剤は、粉体状で且つレーザー回折式粒度分布測定器を用いて前記充填剤の体積分布を解砕圧力０．３ＭＰａで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０．３））と解砕圧力無しで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０））との比（Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３））が１．５以下である樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対し、充填剤５０質量部以上２５０質量部以下を含有し、
前記充填剤は、粉体状で且つレーザー回折式粒度分布測定器を用いて前記充填剤の体積分布を解砕圧力０．３ＭＰａで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０．３））と解砕圧力無しで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０））との比（Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３））が１．５以下である樹脂組成物。
【請求項２】
前記充填剤は、解砕圧力０．３ＭＰａで乾式測定した際の前記平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０．３））が５μｍ以下である請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記充填剤は、金属水酸化物である請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂組成物のコンパウンド。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂組成物を混練する工程を備えたコンパウンドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物及び当該樹脂組成物のコンパウンドとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック等の樹脂組成物は、包装材料や機械製品の筐体等に幅広く使われており、ポリマに種々の添加剤を分散させたものを用いることが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、電線やケーブルの被覆材料に用いられる樹脂組成物においては、添加剤として、例えば難燃剤等の充填剤、酸化防止剤、着色剤等がよく使用される（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
中でも難燃性を要求される被覆材料は、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、リン系難燃剤、メラミンシアヌレート等の窒素系化合物、臭素、塩素等のハロゲン含有化合物、三酸化アンチモン等の難燃性の充填剤が高充填されているものが多い（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
これらの樹脂組成物のコンパウンドを製造する際には、インターナルミキサー、二軸押出機等の成型機を用いるが、特に二軸押出機の生産性が優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−８７１３３号公報
【特許文献２】特開２００７−１０３２４７号公報
【特許文献３】特開２００６−２８６５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、充填剤の含有量が多い樹脂組成物のコンパウンドの製造においては、充填剤を投入する際に、ホッパー内で凝集し、ホッパーの排出口で閉塞が生じるブリッジ現象や、内壁付近で粉体が崩れなくなり、排出されなくなるラットホール現象等の問題（以下、フィード部分の問題という）が生じることがあった。
【０００８】
ホッパーに振動機を設置し、振動により凝集を防ぐ等の手段により、上記フィード部分の問題に対処してきたが、必ずしも効果があるとは限らず、また設備面でのコストアップも生じる。
【０００９】
このような背景から、効率的にコンパウンドを製造することができる樹脂組成物が期待される。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、充填剤の含有量が多い樹脂組成物のコンパウンドの製造においてもフィード部分の問題が生じることがない樹脂組成物及び当該樹脂組成物のコンパウンドとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、下記の樹脂組成物及びコンパウンドとその製造方法を提供する。
【００１２】
［１］ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対し、充填剤５０質量部以上２５０質量部以下を含有し、前記充填剤は、粉体状で且つレーザー回折式粒度分布測定器を用いて前記充填剤の体積分布を解砕圧力０．３ＭＰａで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０．３））と解砕圧力無しで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０））との比（Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３））が１．５以下である樹脂組成物。
［２］前記充填剤は、解砕圧力０．３ＭＰａで乾式測定した際の前記平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０．３））が５μｍ以下である前記［１］に記載の樹脂組成物。
［３］前記充填剤は、金属水酸化物である前記［１］又は前記［２］に記載の樹脂組成物。
［４］前記［１］〜［３］のいずれか１つに記載の樹脂組成物のコンパウンド。
［５］前記［１］〜［３］のいずれか１つに記載の樹脂組成物を混練する工程を備えたコンパウンドの製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、充填剤の含有量が多い樹脂組成物のコンパウンドの製造においてもフィード部分の問題が生じることがない樹脂組成物及び当該樹脂組成物のコンパウンドとその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔樹脂組成物〕
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対し、充填剤５０質量部以上２５０質量部以下を含有し、前記充填剤は、粉体状で且つレーザー回折式粒度分布測定器を用いて前記充填剤の体積分布を解砕圧力０．３ＭＰａで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０．３））と解砕圧力無しで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０））との比（Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３））が１．５以下である。
【００１５】
（ポリオレフィン系樹脂）
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、ベースポリマとしてポリオレフィン系樹脂を含有している。
【００１６】
本発明の実施形態に用いるポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン（LDPE）、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）、直鎖状超低密度ポリエチレン（VLDPE）、高密度ポリエチレン（HDPE）、ポリプロピレン（PP）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−スチレン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−ブテン−ヘキセン三元共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（EPDM）、エチレン共重合ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体（EPR）、ポリ−４−メチル−ペンテン−１、マレイン酸グラフト低密度ポリエチレン、水素添加スチレン−ブタジエン共重合体（H-SBR）、マレイン酸グラフト直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−ブテン−１共重合体やエチレン−オクテン共重合体（EOR）等のエチレンと炭素数が４〜２０のαオレフィンとの共重合体、マレイン酸グラフトエチレン−メチルアクリレート共重合体、マレイン酸グラフトエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸三元共重合体、ブテン−１を主成分とするエチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体などが挙げられ、より好適にはエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)である。これらは単独で又は２種以上をブレンドして用いることができる。
【００１７】
（充填剤）
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対し、充填剤５０質量部以上２５０質量部以下を含有している。
【００１８】
本発明の実施形態に用いる充填剤は、レーザー回折式粒度分布測定器を用いて当該充填剤の体積分布を解砕圧力０．３ＭＰａで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０．３））と解砕圧力無しで乾式測定した際の平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０））との比（Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３））が１．５以下である。ここで、Ｄ５０（Ｐ０）は解砕圧力０ＭＰａでの体積分布５０％の値であり、Ｄ５０（Ｐ０．３）は解砕圧力０．３ＭＰａでの体積分布５０％の値である。
すなわち、本発明の実施形態に用いる充填剤は、下記式（１）を満たす。
Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３）≦１．５  ・・・式（１）
【００１９】
レーザー回折式粒度分布測定器としては、例えば、マイクロトラック・ベル（株）社製マイクロトラックMT3300ExII粒度分析計を使用し、乾式測定には同社製の乾式測定ユニットを用いることができる。
【００２０】
本発明の実施形態に用いる充填剤としては、上記式（１）を満足する必要がある。上記式（１）は充填剤の凝集しやすさを表す指標である。乾式粒度分布測定において、解砕圧力０．３ＭＰａ程度に上げた場合、多くの粉体は凝集が解け、一次粒子を反映した平均粒径となる。一方、解砕圧力０ＭＰａの場合においては、凝集しやすい粉体は平均粒径が本来の一次粒子よりも大きいものとなる。そのため、解砕圧力０．３ＭＰａの際の平均粒径Ｄ５０（Ｐ０．３）と、解砕圧力０ＭＰａの際の平均粒径Ｄ５０（Ｐ０）の比Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３）は、粉体の凝集しやすさを示しており、１に近いものは、解砕圧を掛けなくても粉体が凝集しづらいことを示している。この数値が大きい場合は粉体が凝集しやすいことを示しており、具体的には、Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３）が１．５よりも大きい場合、二軸押出機の成型の際にホッパー部で凝集することによる、ブリッジ、ラットホール等のフィード異常、並びにスクリーンメッシュの目詰まり等の成型加工性の低下を引き起こす。
【００２１】
本発明の実施形態に用いる充填剤は、解砕圧力０．３ＭＰａで乾式測定した際の上記平均粒径（Ｄ５０（Ｐ０．３））が５μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以下であることが更に好ましく、１．６μｍ以下であることが最も好ましい。
【００２２】
本発明の実施形態に用いる充填剤としては、粉体状で且つ上記式（１）を満足するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等の金属水酸化物、酸化アルミニウム等の金属酸化物、シリカ、タルク、クレー、スズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、酸化亜鉛等の亜鉛化合物等、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、メタホウ酸バリウム等のホウ酸化合物、リン系難燃剤、メラミンシアヌレート等の窒素系難燃剤、臭素系難燃剤等のハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモン、燃焼時に発泡する成分と固化する成分の混合物からなるインテュメッセント系難燃剤が挙げられる。より好適なものとしては、金属水酸化物であり、特に水酸化マグネシウムである。これらは単独で又は２種以上をブレンドして用いることができる。これらの充填剤は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ステアリン酸やステアリン酸カルシウム等の脂肪酸、又は、脂肪酸金属塩等によって表面処理されているものを用いても差し支えない。
【００２３】
充填剤の添加量は、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対し、２５０質量部以下であり、添加に伴い樹脂組成物の引張強さ、伸び等の特性が低下する傾向にあるため、好ましくは２００質量部以下であり、より好ましくは１９０質量部以下である。充填剤の添加量の下限は、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対し、５０質量部であるが、６０質量部であることが好ましく、６５質量部であることがより好ましい。
【００２４】
（その他の添加剤）
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物には、上記充填剤に加え、必要に応じて、上記以外の難燃剤、上記以外の無機充填剤、酸化防止剤、金属不活性剤、架橋剤、架橋助剤、滑剤、相溶化剤、安定剤、カーボンブラック、着色剤等の添加剤を加えることが可能である。
【００２５】
酸化防止剤としては、特に限定はしないが、例えばフェノール系、硫黄系、アミン系、リン系酸化防止剤が挙げられる。フェノール系酸化防止剤としては、その種類は特に限定はしないが、例えばジブチルヒドロキシトルエン（BHT）、ペンタエリスリトールテトラキス[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] 、1,3,5-トリス（3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンジル）-S-トリアジン-2,4,6-（1H,3H,5H）トリオン、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等が挙げられ、より好適にはペンタエリスリトールテトラキス[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]である。硫黄系酸化防止剤としては、その種類は特に限定はしないが、ジドデシル3,3’-チオジプロピオネート、ジトリデシル3,3’-チオジプロピオネート、ジオクタデシル3,3’-チオジプロピオネート、テトラキス[メチレン-3-（ドデシルチオ）プロピオネート]メタン等が挙げられ、より好適には、テトラキス[メチレン-3-（ドデシルチオ）プロピオネート]メタンである。これらの酸化防止剤は、単独で又は２種以上をブレンドして用いることができる。
【００２６】
金属不活性剤は、金属イオンをキレート形成により安定化し、酸化劣化を抑制する効果があるものであればよく、その構造は特に限定しないが、N-(2H-1,2,4-トリアゾール-5-イル)サリチルアミド、ドデカン二酸ビス[N2-(2-ヒドロキシベンゾイル)ヒドラジド]、2’,3-ビス[[3-[3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジド等が挙げられ、より好適には2’,3-ビス[[3-[3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジドである。これらは、単独で又は２種以上をブレンドして用いることができる。
【００２７】
架橋助剤としては、特に限定しないが、例えばトリメチロールプロパントリメタクリレート（TMPT）や、トリアリルイソシアヌレート（TAIC）の使用が望ましい。
【００２８】
滑剤としては、特に限定しないが、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド等が挙げられ、具体的にはステアリン酸亜鉛の使用が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上をブレンドして用いることができる。
【００２９】
カーボンブラックとしては、特に限定はしないが、ゴム用カーボンブラック（N900-N100:ASTM D 1765-01）の使用が一般的である。
【００３０】
着色剤としては、特に限定はしないが、ノンハロゲン用のカラーマスターバッチ等が使用できる。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、有機過酸化物により又は電子線などの放射線により架橋されてもよい。架橋の方法は、公知の方法を使用でき、特に限定はされない。
【００３２】
〔コンパウンド〕
本発明の実施の形態に係るコンパウンドは、本発明の実施の形態に係る上記樹脂組成物のコンパウンド（混練物）であり、本発明の実施の形態に係る上記樹脂組成物を混練する工程を経て製造される。例えば、樹脂組成物の原料を二軸押出機のフィーダーに投入し、混練することで製造でき、その際の混練条件は適宜、設定する。
【００３３】
〔本発明の実施の形態の効果〕
本発明の実施の形態によれば、充填剤の含有量が多い樹脂組成物のコンパウンドの製造においてもフィード部分の問題が生じることがない樹脂組成物及び当該樹脂組成物のコンパウンドの製造方法を提供することができる。したがって、成型加工性に優れた樹脂組成物及び当該樹脂組成物のコンパウンドの製造方法を提供することが可能となる。
【実施例】
【００３４】
以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
〔コンパウンドの製造方法〕
表１に示す配合比に設定した混合原料５０ｋｇを２００Ｌのスーパーミキサー（カワタ製）に投入し、５００ｒｐｍで３分間混合した。この混合原料をスクリュー径４６ｍｍ（Ｌ／Ｄ４８）の二軸押出機のフィーダーに投入し、混練し、コンパウンドを製造した。その際の混練条件は、温度を全て１６０℃に設定し、スクリュー回転数は２６０ｒｐｍ、フィーダーの回転数は５６ｒｐｍとし、スクリーンメッシュとして吐出側に４０メッシュ及び６０メッシュの金網を１枚ずつ設置した。
【００３６】
使用した充填剤（粉体状）を表２に示す。レーザー回折式粒度分布測定器としては、マイクロトラック・ベル（株）社製マイクロトラックMT3300ExII粒度分析計を使用し、乾式測定には同社製の乾式測定ユニットを用いた。測定結果を表２に示す。
【００３７】
〔評価方法〕
（１）定量供給性
フィーダー部分において、ブリッジ現象やラットホール現象等のフィード異常が発生しないかを確認した。原料をフィーダーに投入開始後２時間以内にフィード異常が発生したものは不合格（×）、２時間経過してもフィード異常が発生しないものは合格（○）とした。評価結果を表１に示す。
【００３８】
（２）凝集性
原料をフィーダーに投入開始後２時間以内にスクリーンメッシュの目詰まりが発生し、スクリーンメッシュの交換を要したものは不合格（×）、２時間経過しても交換を必要としないものを合格（○）とした。評価結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
2017137379.tif 000002
【００４０】
【表２】
2017137379.tif 000003
【００４１】
本発明の規定する範囲内である実施例１〜７においては、フィード異常、スクリーンメッシュ詰まりは発生せず、良好な成型加工性であった。
【００４２】
一方、Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３）値が１．５よりも大きい充填剤を用いた比較例１、２においては、フィード異常が発生し、また、Ｄ５０（Ｐ０）/Ｄ５０（Ｐ０．３）値が比較例１、２よりも更に大きい充填剤を用いた比較例３においては、フィード異常に加え、スクリーンメッシュの詰まりが発生した。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施の形態及び実施例に限定されず種々に変形実施が可能である。