ЗАРОДЫШЕОБРАЗОВАТЕЛЬ В ФОРМЕ ЧАСТИЦ, ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ФОРМОВАННОЕ ИЗДЕЛИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
NUCLEATING AGENT IN FORM OF PARTICLES, POLYMER COMPOSITION, MOLDED PRODUCT AND ITS PRODUCTION METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001]
Настоящее изобретение относится к зародышеобразователю в форме частиц, полимерной композиции, формованному изделию и способу его получения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
В качестве способа модификации полимерного материала известен способ добавления зародышеобразователя или ускорителя кристаллизации. В качестве такого рода техники известна, например, техника, раскрытая в патентном документе 1. Патентный документ 1 раскрывает, что к кристаллической полимолочной кислоте добавляют зародышеобразователь (далее зародышеобразователя, такой как кристаллический зародыш кристаллизации и ускоритель кристаллизации, совместно именуемые «зародышеобразователь»), имеющий средний диаметр частиц от 0,001 до 3,0 мкм (пункты формулы изобретения 1 и 3 патентного документа 1 и т.п.).
СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ДОКУМЕНТ
ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ
[0003]
[Патентный документ 1] Японская нерассмотренная патентная публикация № 2005-320399
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
[0004]
Однако в результате исследования, проведенного авторами настоящего изобретения, было установлено, что в зародышеобразователе, раскрытом в патентном документе 1, имеются возможности для улучшения работоспособности частиц и свойств прозрачности.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
[0005]
В результате исследования, проведенного авторами настоящего изобретения, было сделано следующее открытие.
Обычный зародышеобразователь  - это твердое тело (частица зародышеобразователя), получаемое путем смешивания (замешивания) каждого компонента сырья и его сушки, а затем измельчения в порошок, в зависимости от необходимости. Зародышеобразователь в форме частиц расплавляют с термопластичной смолой, такой как кристаллический полимер, и используется в процессе нагрева и формования термопластичной смолы.
При массовом производстве частиц зародышеобразователя в форме частиц, в случае рассмотрения масштабирования от лабораторного масштаба, было выяснено, что требуется дальнейшее улучшение частиц зародышеобразователя в форме частиц с точки зрения работоспособности частиц, такой как технологичность в различных средах использования, такой как транспортировка, замешивание и хранение. Такая работоспособность частиц необходима не только в процессе производства, транспортировки и хранения частиц зародышеобразователя в форме частиц, но и в процессе производства смеси продукта (композиции) или термопластичной смолы с использованием частиц зародышеобразователя в форме частиц, а также при их массовом производстве.
[0006]
С точки зрения улучшения свойств прозрачности работоспособность частиц становится большой проблемой, так как диаметр частиц зародышеобразователя в форме частиц становится меньше. Поэтому был исследован способ изменения условий измельчения для уменьшения размера частиц до относительно мягких условий. Однако было высказано опасение, что по мере того, как крупные частицы попадают в зародышеобразователь в форме частиц, свойства прозрачности ухудшаются.
[0007]
Авторы настоящего изобретения провели исследования, основанные на таких условиях разработки, и обнаружили, что можно улучшить работоспособность частиц, контролируя характеристики частиц зародышеобразователя в форме частиц мягкими условиями распыления, и можно улучшить свойства прозрачности, улучшая работоспособность частиц и размельчая крупные частицы гребенчатой фильтрацией. В результате дальнейших интенсивных исследований авторы настоящего изобретения обнаружили, что можно стабильно оценивать работоспособность частиц и прозрачность, используя в качестве показателей степень дисперсности и максимальный размер частиц зародышеобразователя в форме частиц, а также можно улучшить работоспособность частиц и свойства прозрачности, контролируя верхний предел степени дисперсности и верхний предел максимального диаметра частиц до заданного значения или меньше, тем самым завершая настоящее изобретение.
[0008]
max
p
max
p
В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается зародышеобразователь в форме частиц, содержащий соединение, представленное следующей общей формулой (1), где в случае, когда сухое измерение распределения частиц по диаметру частиц зародышеобразователя в форме частиц выполняется с использованием измерения распределения частиц по размерам методом лазерной дифракции, причем максимальный диаметр частиц зародыша кристаллизации представляет собой D, а степень дисперсности частиц зародыша кристаллизации, измеренная по следующей процедуре, представляет собой D, причем D удовлетворяет следующему выражению (А) и D удовлетворяет следующему выражению (B).
max
80 мкм ≤ D ≤ 300 мкм ...выражение (A)
p
1.0% ≤ D ≤ 27,0% ...выражение (B)
(Процедура)
В качестве образца готовят заранее заданное количество частиц зародыша кристаллизации. Образец помещают в цилиндр с высоты 60 см, и образец опускают в направлении сверху вниз в цилиндр. Затем измеряется количество образца, оставшегося на предметном стекле, установленном в точке падения. Используя количество входящего образца и количество образца, оставшегося на предметном стекле, измеряется степень дисперсности (%) на основе следующего выражения.
Степень дисперсности (%) = [(входящее количество пробы (г) - количество пробы, оставшееся на предметном стекле (г)) / входящее количество пробы (г)] × 100
1
4
5
1
1
2
(В общей формуле(1), R-R каждый независимо представляет собой атом водорода, неразветвленную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, R представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода, m равно 1 или 2, в случае, когда m равно 1, M представляет собой атом водорода, Al(OH) или атом щелочного металла, а в случае, когда m равно 2, M представляет собой элемент группы II, Al(OH) или Zn.)
[0009]
max
Авторы настоящего изобретения провели исследования, основанные на таких условиях разработки, и обнаружили, что можно контролировать характеристики частиц зародышеобразователя в форме частиц, соответствующим образом регулируя профиль диаметра частиц зародышеобразователя в форме частиц. В результате дальнейших интенсивных исследований, таких как профиль диаметра частиц, путем соответствующего регулирования верхнего предела и нижнего предела максимального диаметра частиц D в пределах заданного диапазона среднего по объему диаметра частиц MV, можно улучшить работоспособность частиц, и таким образом получить желаемые свойства прозрачности, тем самым завершив настоящее изобретение.
[0010]
max
max
В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается зародышеобразователь в форме частиц, содержащий соединение, представленное общей формулой (1), где в случае, когда сухое измерение распределения частиц по диаметру частиц зародыша кристаллизации выполняется с использованием измерения распределения частиц по размерам методом лазерной дифракции, и максимальный диаметр частиц зародыша кристаллизации представляет собой D, а средний по объему диаметр частиц представляет собой MV, D удовлетворяет следующему выражению (А), а MV удовлетворяет следующему выражению (C).
max
80 мкм ≤ D ≤ 300 мкм ...выражение (A)
5 мкм ≤ MV ≤ 100 мкм ... выражение (C)
[0011]
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением обеспечивается полимерная композиция, полученная путем введения частиц зародышеобразователя в форме частиц в термопластичную смолу.
[0012]
Кроме того, согласно настоящему изобретению, обеспечивается формованное изделие, сформованное с использованием полимерной композиции.
[0013]
Кроме того, согласно настоящему изобретению, обеспечивается способ получения формованного изделия с использованием полимерной композиции.
ВЫГОДА, ПОЛУЧАЕМАЯ ОТ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0014]
В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается зародышеобразователь в форме частиц превосходный по работоспособности частиц и свойствам прозрачности, полимерная композиция с ее использованием, формованное изделие и способ его получения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ СПОСОБОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0015]
Будут описан зародышеобразователь в форме частиц в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Зародышеобразователь в форме частиц содержит ароматическую соль металла фосфатного эфира. В качестве ароматической соли металла сложного эфира фосфорной кислоты используется соединение, представленное следующей общей формулой (1). Соединение может быть использовано отдельно, или два или более из них могут быть использованы путем объединения вместе.
[0016]
[0017]
1
4
5
1
1
2
В общей формуле (1) R-R каждый независимо представляет атом водорода, неразветвленную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, R представляет атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода, m равно 1 или 2, в случае, когда m равно 1, M представляет собой атом водорода, Al(OH) или атом щелочного металла, а в случае, когда m равно 2, M представляет собой элемент группы II, Al(OH) или Zn.
[0018]
1
2
3
4
В общей формуле (1) примеры алкильной группы, имеющей от 1 до 9 атомов углерода, обозначенной R, R, R и R, включают метильную группу, этильную группу, пропильную группу, изопропильную группу, бутильную группу, сек-бутильную группу, трет-бутильную группу, изобутильную группу, амильную группу, изоамильную группу, трет-амильную группу, гексильную группу, циклогексильную группу, гептильную группу, изогептильную группу, трет-гептильную группу и тому подобное.
[0019]
1
В общей формуле (1) примеры щелочного металла, обозначенного как М, включают в себя натрий (Na), калий (K), литий (Li) и тому подобное.
[0020]
1
Примеры элемента группы II, обозначенного M в следующей общей формуле (1), включают бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra), и среди них магний и кальций предпочтительнее, поскольку эффект зародышеобразования  компонентов зародышеобразователя в форме частиц является заметным.
[0021]
1
2
3
4
5
Среди соединений, представленных общей формулой (1), предпочтительным является соединение, в котором m равно 1. Кроме того, предпочтительно соединение, в котором R, R, R и R включают один вид, выбранный из группы, состоящей из метильной группы, этильной группы, сек-бутильной группы, трет-бутильной группы и т.п. Кроме того, особенно предпочтительно соединение, в котором R является атомом водорода или метильной группой.
[0022]
В качестве соединения, представленного общей формулой (1), предпочтительны одно или два или более соединений, представленных любой из следующих химических формул (2) - (15). Среди них с точки зрения улучшения физических свойств смолы предпочтительным является соединение, представленное любой из химических формул (2) - (6). С точки зрения повышения прозрачности предпочтительным является соединение, представленное любой из химических формул (7) - (15).
[0023]
[0024]
В качестве способа получения соединения, представленного общей формулой (1), представлен трихлорид фосфора (или оксихлорид фосфора), реагирующий с 2,2’-алкилиденфенолом, а гидролиз проводят в зависимости от необходимости получения циклического кислого сложного эфира фосфорной кислоты. Затем циклический кислый сложный эфир фосфорной кислоты реагирует с гидроксидом металла, таким как гидроксид натрия и гидроксид калия, и полученный реагент соответствующим образом очищается (фильтруется и т.п.) и высушивается для получения соединения (ароматической соли металла сложного эфира фосфорной кислоты). Кроме того, ароматическая соль металла сложного эфира фосфорной кислоты может быть синтезирована известным способом в соответствующей области техники и использована в качестве соединения.
Кроме того, полученное соединение растворяют в растворителе, подвергают взаимодействию с другими гидроксидами металлов, такими как гидроксид лития, или подвергают взаимодействию с любой солью алюминия, магния и элемента II группы, а полученный реагент очищают и сушат для получения другого соединения.
[0025]
Зародышеобразователь в форме частиц по настоящему варианту осуществления получают путем измельчения полученного соединения с использованием соответствующих средств измельчения в зависимости от необходимости. В частицах зародышеобразователя в форме частиц крупные частицы могут быть удалены путем просеивания с помощью сита с заданным размером сетки. Кроме того, зародышеобразователь в форме частиц может включать одно или два или более порошкообразных соединения. Например, два или более соединений, имеющих различное распределение частиц по диаметру, или классифицированные два или более соединений могут быть объединены и смешаны друг с другом в соответствующей пропорции для получения частиц зародышеобразователя в форме частиц.
[0026]
Примеры средства распыления включают в себя мертель, шаровую мельницу, стержневую мельницу, трубчатую мельницу, конусную мельницу, вибрационную шаровую мельницу, шаровую мельницу Hyswing, вальцовую мельницу, штифтовую мельницу, молотковую дробилку, атриторную мельницу, вихревую мельницу, струйную мельницу, мельницу тончайшего помола, мельницу сверхтонкого помола, мельницу маяк, микрораспылитель, коллоидную мельницу, коллоидную мельницу премьер, микромельницу, коллоидную мельницу Шарлотта, роторный измельчитель, сухую среду, перемешиваемую среду и тому подобное. Эти машины для измельчения могут использоваться отдельно, или две или более могут использоваться в комбинации. Кроме того, эти машины соответствующим образом выбираются в зависимости от типа порошкового сырья, подлежащего измельчению, времени измельчения и тому подобного.
[0027]
Зародышеобразователь в форме частиц по настоящему варианту осуществления может состоять только из соединения, представленного общей формулой (1), или может содержать другие компоненты в пределах диапазона достижения цели настоящего изобретения. Примеры других компонентов включают ароматические фосфатные эфиры солей металлов, отличных от соединения, представленного общей формулой (1), соли металлов жирных кислот, неорганические аддитивные компоненты на основе кремниевой кислоты, гидротальциты и тому подобное. Они могут быть использованы по отдельности или два или более могут быть использованы в сочетании друг с другом.
[0028]
В качестве соли металла жирной кислоты предпочтительны те, которые содержат соединение, представленное следующей общей формулой (16).
[0029]
[0030]
6
В общей формуле (16) R представляет собой неразветвленную или разветвленную алифатическую группу, имеющую от 9 до 30 атомов углерода, M представляет собой атом металла, а n представляет собой целое число от 1 до 4, которое является целым числом, соответствующим валентности атомов металла M.
[0031]
6
В общей формуле (16) R представляет собой прямую неразветвленную или разветвленную алифатическую группу, имеющую от 9 до 30 атомов углерода, и ее примеры включают алкильную группу и алкенильную группу, имеющую от 9 до 30 атомов углерода. Она может быть замещена гидроксильной группой.
[0032]
Примеры алифатической группы, имеющей от 9 до 30 атомов углерода, включают насыщенные жирные кислоты, такие как каприновая кислота, 2-этилгексановая кислота, ундециловая кислота, лауриновая кислота, тридециловая кислота, миристиновая кислота, пентадециловая кислота, пальмитиновая кислота, маргариновая кислота, стеариновая кислота, неадециловая кислота, арахидоновая кислота, гексозиловая кислота, бегеновая кислота, трикозиловая кислота, лигноцеровая кислота, церотическая кислота, монтановая кислота и мелиссовая кислота, прямая цепь ненасыщенные жирные кислоты, такие как 4-деценовая кислота, 4-додеценовая кислота, пальмитолевая кислота, α-линолевая кислота, линолевая кислота, γ-линоленовая кислота, стеаридоновая кислота, петрозелиновая кислота, олеиновая кислота, элайдовая кислота, вакценовая кислота, эйкозапентаеновая кислота, докозапентаеновая кислота и докозагексаеновая кислота и тому подобное.
6
В соли металла жирной кислоты алифатическая группа, представленная R, предпочтительно имеет от 10 до 21 атома углерода. В частности, предпочтительны лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, бегеновая кислота, олеиновая кислота и 12-гидроксистеариновая кислота.
[0033]
Примеры атома металла, обозначенного M, включают щелочной металл, магний, кальций, стронций, барий, титан, марганец, железо, цинк, кремний, цирконий, иттрий, барий, гафний и тому подобное. Среди них предпочтительны щелочные металлы, такие как натрий, литий и калий, и, в частности, предпочтительно использовать натрий и литий, поскольку температура их кристаллизации высока.
[0034]
Примеры компонентов неорганических добавок на основе кремниевой кислоты включают коллоидный диоксид кремния, дисперсный кремнезем, кварцит, диатомовую землю, глину, каолин, силикагель, силикат кальция, серицит, каолинит, пылевидный кварц, полевошпатовую муку, вермикулит, аттапульгит, тальк, слюду, миннесотит, пирофиллит и тому подобное, и среди них предпочтительны те, структура частиц которых является слоистой структурой и содержание кремния в которых составляет 15% по массе или более. Примеры предпочтительной неорганической добавки включают серицит, каолинит, тальк, слюду, миннесотит, пирофиллит и тому подобное, а тальк и слюда являются более предпочтительными.
[0035]
Гидротальциты могут быть натуральными продуктами или синтетическими продуктами и могут использоваться независимо от наличия или отсутствия поверхностной обработки или наличия или отсутствия воды кристаллизации. Примеры гидротальцитов включают основной карбонат, представленный следующей общей формулой.
x
y
z
3
xp+2y+3z-2
2
MMgAlCO(OH)⋅nHO
(В общей формуле M представляет собой щелочной металл или цинк, X представляет собой число от 0 до 6, y представляет собой число от 0 до 6, z представляет собой число от 0,1 до 4, p представляет валентность M, а n представляет собой число от 0 до 100 кристаллизационной воды).
[0036]
Зародышеобразователь в форме частиц, содержащий другие компоненты, представляет собой композицию частиц зародышеобразователя в форме частиц, содержащую соединение, представленное общей формулой (1), и получаются путем образования одного или более выбранных из группы, состоящей из других ароматических фосфатных эфиров солей металлов, солей металлов жирных кислот, неорганических аддитивных компонентов на основе кремниевой кислоты и гидротальцитов, предпочтительно одного или более выбранных из группы, состоящей из солей металлов жирных кислот, талька, слюды и гидротальцитов.
Такие зародышеобразователь в форме частиц получают, например, путем проведения процедуры пульверизации путем соответствующего объединения устройств для пульверизации при совместном присутствии соединения, представленного общей формулой (1), и других компонентов. Кроме того, можно использовать способы измельчения, просеивания, смешивания и тому подобное.
[0037]
Зародышеобразователь в форме частиц по настоящему варианту осуществления, увеличивающий прозрачность, добавляемый во время процесса формования термопластичной смолы, такой как кристаллический полимер, действуют как зародышеобразователь. В кристаллическом полимере можно реализовать улучшение (модифицирующий эффект) температуры кристаллизации, температуры термической модификации, модуля упругости при изгибе, твердости, прозрачности и тому подобного. Кроме того, можно улучшить свойства цикла формования и повысить производительность.
[0038]
max
p
max
p
Зародышеобразователь в форме частиц по первому варианту осуществления содержат соединение, представленное общей формулой (1), и в случае, когда сухое измерение распределения частиц по диаметру частиц зародышеобразователя в форме частиц осуществляется с помощью измерения распределения частиц по размерам методом лазерной дифракции, и максимальный диаметр частиц зародышеобразователя в форме частиц представляет собой D, а степень дисперсности частиц зародышеобразователя в форме частиц, измеренная следующей процедурой, представляет собой D, D удовлетворяет следующему выражению (А), а D удовлетворяет следующему выражению (B).
max
80 мкм ≤ D ≤ 300 мкм ...выражение (A)
p
1.0% ≤ D ≤ 27,0% ...выражение (B)
(Методика)
В качестве образца готовят заранее заданное количество частиц зародышеобразователя в форме частиц. Образец помещается в цилиндр с высоты 60 см, и образец опускается в вертикальном направлении в цилиндр. Затем измеряется количество образца, оставшегося на предметном стекле, установленном в точке падения. Используя количество входящего образца и количество образца, оставшегося на предметном стекле, измеряется степень дисперсности (%) на основе следующего выражения. Здесь заданное количество может составлять около 5 г, а степень дисперсности может быть средним значением из трех измеренных величин.
Степень дисперсности (%) = [(входящее количество пробы (г) - количество пробы, оставшееся на предметном стекле (г)) / входящее количество пробы (г)] × 100
[0039]
Согласно открытию авторов настоящего изобретения, было обнаружено следующее. Во-первых, с точки зрения улучшения свойств прозрачности было выявлено, что предпочтительным является малый диаметр частиц зародышеобразователя в форме частиц. Однако в том случае, когда используется зародышеобразователь в форме частиц, имеющий чрезмерно малый диаметр частиц, работоспособность частиц может ухудшиться. Поэтому при обработке, направленной на уменьшение размера частиц зародышеобразователя в форме частиц, условия измельчения были изменены на относительно мягкие условия. В результате, хотя работоспособность частиц улучшается, крупные частицы могут быть захвачены в состав частиц зародышеобразователя в форме частиц, и, в связи с этим существует опасение, что свойства прозрачности ухудшатся.
[0040]
В результате исследований, основанных на таких условиях разработки, можно улучшить работоспособность частиц, контролируя характеристики частиц зародышеобразователя в форме частиц мягкими условиями распыления, и можно улучшить свойства прозрачности, размельчая крупные частицы гребенчатой фильтрацией.
Кроме того было обнаружено, что используя степень дисперсности и максимальный диаметр частиц зародышеобразователя в форме частиц в качестве показателя, можно стабильно оценивать работоспособность частиц и свойства прозрачности, а также можно улучшить работоспособность частиц и свойства прозрачности, контролируя верхний предел степени дисперсности, который является показателем, и верхний предел максимального диаметра частиц, который должен быть равным заданному значению или быть меньше.
[0041]
Здесь индекс взрывоопасности обычно является показателем для оценки взрывоопасности частиц порошка. Даже в том случае, когда индекс взрывоопасности был достаточно низким, чтобы практически не представлять проблемы, было обнаружено, что существует возможность для улучшения производительности, такая как технологичность частиц зародышеобразователя в форме частиц во время увеличения масштаба.
Было установлено, что при использовании такого индекса взрывоопасности или максимального давления взрыва в качестве ориентира и при дальнейшем его снижении можно подавить характеристики частиц зародышеобразователя в форме частиц во время увеличения масштаба и улучшить производительность частиц зародышеобразователя в форме частиц.
[0042]
Кроме того, принимая сухие условия, не возникает проблем, таких как пузырьки, по сравнению с влажными условиями, и таким образом можно повысить стабильность измерения.
[0043]
max
max
В первом варианте осуществления верхний предел максимального диаметра частиц D равен или меньше 300 мкм, предпочтительно равен или меньше 295 мкм и более предпочтительно равен или меньше 290 мкм. Благодаря этому можно улучшить свойства прозрачности частиц зародышеобразователя в форме частиц. С другой стороны, нижний предел D, например, равен или превышает 80 мкм, предпочтительно равен или превышает 83 мкм и более предпочтительно равен или превышает 85 мкм. С его помощью можно достичь баланса различных физических свойств.
[0044]
p
p
В первом варианте осуществления верхний предел степени дисперсности D, например, равен или меньше 27,0%, предпочтительно равен или меньше 26,8% и более предпочтительно равен или меньше 26,5%. С помощью этого можно улучшить работоспособность частиц зародышеобразователя в форме частиц и качество технологических свойств частиц зародышеобразователя в форме частиц во время масштабирования. С другой стороны, нижний предел D, например, равен или превышает 1,0%, предпочтительно равен или превышает 3,0% и более предпочтительно равен или превышает 5,0%. Можно достичь баланса различных физических свойств.
[0045]
max
max
Кроме того, зародышеобразователь в форме частиц по второму варианту осуществления содержат соединение, представленное общей формулой (1), и в случае, когда распределение диаметра частиц зародышеобразователя в форме частиц измеряется с помощью измерения распределения частиц по размерам методом лазерной дифракции, а максимальный диаметр частиц зародышеобразователя в форме частиц обозначается D, а средний по объему диаметр частиц обозначается MV, D удовлетворяет следующему выражению (А), а MV удовлетворяет следующему выражению (С).
max
80 мкм ≤ D ≤ 300 мкм ...выражение (A)
5 мкм ≤ MV ≤ 100 мкм ... выражение (C)
[0046]
max
Кроме того, согласно выводам авторов настоящего изобретения, в результате исследований, основанных на условиях разработки, было установлено, что можно управлять характеристиками частиц зародышеобразователя в форме частиц, соответствующим образом регулируя профиль диаметра частиц зародышеобразователя в форме частиц. Кроме того, было обнаружено, что в качестве профиля диаметра частиц улучшается работоспособность частиц за счет соответствующего регулирования верхнего предела и нижнего предела максимального диаметра частиц D в заданном диапазоне среднего по объему диаметра частиц MV, и таким образом получаются желаемые свойства прозрачности.
[0047]
Во втором варианте осуществления средний по объему диаметр частиц MV, например, равен или больше 5 мкм и равен или меньше 100 мкм, предпочтительно равен или больше 6 мкм и равен или меньше 95 мкм, и более предпочтительно равен или больше 7 мкм и равен или меньше 90 мкм.
В настоящей спецификации верхний предел и нижний предел включены, если не указано иное.
[0048]
max
max
Во втором варианте осуществления верхний предел максимального диаметра частиц D равен или меньше 300 мкм, предпочтительно равен или меньше 295 мкм и более предпочтительно равен или меньше 290 мкм. С другой стороны, нижний предел D, например, равен или превышает 80 мкм, предпочтительно равен или превышает 83 мкм и более предпочтительно равен или превышает 85 мкм.
[0049]
max
max
В частицах зародышеобразователя в форме частиц по второму варианту осуществления средний по объему диаметр частиц MV находится в пределах вышеупомянутого диапазона, и при установлении верхнего предела максимального диаметра частиц D равным или меньше, чем вышеупомянутое значение, свойство прозрачности частиц зародышеобразователя в форме частиц может быть улучшено, и при установлении нижнего предела максимального диаметра частиц D равным или больше, чем вышеупомянутое значение, работоспособность частиц зародышеобразователя в форме частиц и технологичность частиц зародышеобразователя в форме частиц в момент увеличения масштаба может быть улучшена.
[0050]
Кроме того, зародышеобразователь в форме частиц предпочтительно представляют собой игольчатые частицы. При этом аспектное отношение частиц зародышеобразователя в форме частиц, например, равно или больше 1,5 и равно или меньше 10, предпочтительно равно или больше 2,0 и равно или меньше 8, и более предпочтительно равно или больше 2,5 и равно или меньше 6. Установление значения в пределах такого числового диапазона значений, можно снизить характеристики частиц зародышеобразователя в форме частиц во время процесса формования кристаллического полимера, а также улучшить работоспособность частиц.
[0051]
В настоящем варианте осуществления аспектное отношение зародышеобразователя в форме частиц вычисляется из среднего значения длинной оси и короткой оси путем измерения по микрофотографии длин длинной оси и короткой оси 100 кристаллов, выбранных случайным образом.
[0052]
В настоящем варианте осуществления, например, путем соответствующего выбора вида и количества каждого смешиваемого компонента, содержащегося в частицах зародышеобразователя в форме частиц, способа приготовления частиц зародышеобразователя в форме частиц и т.п., можно контролировать максимальный диаметр частиц, степень дисперсии и средний объемный диаметр частиц, а также аспектное отношение частиц зародышеобразователя в форме частиц. Среди них, например, надлежащий выбор условий распыления, таких как метод распыления и время распыления, условия сепарации, такие как размельчение крупных частиц, и тому подобное, приводятся в качестве примера в качестве элемента для установления максимального диаметра частиц, степени дисперсности, среднего по объему диаметра частиц и соотношения сторон частиц зародышеобразователя в форме частиц в желаемом диапазоне числовых значений.
[0053]
Полимерная композиция по настоящему варианту осуществления содержит зародышеобразователь в форме частиц в термопластичной смоле.
[0054]
Способ добавления частиц зародышеобразователя в форме частиц к термопластичной смоле не является специально ограниченным, и может быть применен обычно используемый способ, как таковой. Например, можно использовать способ сухого смешивания порошкообразного продукта или пеллет совместно термопластичной смолы и порошкообразного продукта частиц зародышеобразователя в форме частиц.
[0055]
Полимерная композиция может быть использована в различных формах. Например, форма может быть любой из форм пеллет, гранул и порошков. С точки зрения свойств обработки предпочтительна форма пеллет.
[0056]
Примеры термопластичной смолы включают смолу на основе полиолефина, смолу на основе стирола, смолу на основе полиэстера, смолу на основе полиэфира, смолу на основе поликарбоната, смолу на основе полиамида, галогенсодержащую смолу и тому подобное. Среди них предпочтительно использовать кристаллический полимер.
[0057]
Кроме того, примеры термопластичной смолы включают термопластичную смолу, такую как нефтяная смола, кумароновая смола, поливинилацетат, акриловая смола, полиметилметакрилат, поливиниловый спирт, поливинилформаль, поливинилбутираль, полифениленсульфид, полиуретан, волокнистая смола, полиимидная смола, полисульфон, жидкокристаллический полимер и тому подобное и их смешанный продукт.
[0058]
Кроме того, термопластичная смола может быть термопластичным эластомером, таким как изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, акрилонитрил-бутадиеновый сополимерный каучук, стирол-бутадиеновый сополимерный каучук, эластомер на основе полиэстера, нитрильный эластомер, нейлоновый эластомер, винилхлоридный эластомер, полиамидный эластомер, полиуретановый эластомер и тому подобное, или они могут использоваться в комбинации.
[0059]
Кристаллический полимер специально не ограничен, и примеры его включают полимер на основе полиолефина, такой как полипропилен, полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, неразветвленный полиэтилен низкой плотности, полибутен-1, поли3-метилпентен, поли4-метилпентен, α-олефиновый полимер, такой как блок полимер этилена/пропилена или статистический сополимер, и тому подобное; термопластичный неразветвленный полимер на основе полиэфира, такой как полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, полигексаметилентерефталат, полимер на основе полисульфида, такой как полифениленсульфид и тому подобное; полимер на основе полимолочной кислоты, такой как поликапролактон и тому подобное; полимер на основе неразветвленного полиамида, такой как полигексаметиленадипамид и тому подобное; кристаллический полимер на основе полистирола, такой как синдиотактический полистирол и тому подобное и тому подобное.
[0060]
Среди них предпочтителен полимер на основе полиолефина, который заметно проявляет эффект использования зародышеобразователя в форме частиц по настоящему изобретению, и особенно предпочтителен полимер на основе полипропилена, такой как полипропилен, этилен/пропиленовый блок полимер или статистический сополимер, α-олефин/пропиленовый блок полимер или статистический сополимер, отличный от этилена, смесь полимера на основе пропилена и другого α-олефинового полимера и тому подобное.
[0061]
Полимер на основе полипропилена полезен в том случае, когда в качестве кристаллического полимера используется кристаллический α-олефиновый полимер, в частности полимер на основе полипропилена, такой как полипропилен, сополимер этилена/пропилена и смесь пропиленового полимера и другого α-олефинового полимера. Полимер на основе полипропилена может использоваться независимо от экстремальной вязкости, изометрической фракции пентада, плотности, распределения по массе молекул, скорости течения расплава, жесткости и тому подобного. Например, полимер на основе полипропилена может быть также должным образом использован, как раскрыто в японской нерассмотренной патентной публикации № 63-37148, японской нерассмотренной патентной публикации № 63-37152, японской нерассмотренной патентной публикации № 63-90552, японской нерассмотренной патентной публикации № 63-210152, японской нерассмотренной патентной публикации № 63-213547, японской нерассмотренной патентной публикации № 63-243150, японской нерассмотренной патентной публикации № 63-243152, японской нерассмотренной патентной публикации № 63-260943, японской нерассмотренной патентной публикации № 63-260944, японской нерассмотренной патентной публикации № 63-264650, японской нерассмотренной патентной публикации № 1-178541, японской нерассмотренной патентной публикации № 2-49047, японской нерассмотренной патентной публикации № 2-102242, японской нерассмотренной патентной публикации № 2-251548, японской нерассмотренной патентной публикации № 2-279746, японской нерассмотренной патентной публикации № 3-195751 и тому подобное.
[0062]
Содержание частиц зародыша кристаллизации обычно может находиться в диапазоне от 0,001 до 10 весовых частей, предпочтительно от 0,005 до 8 весовых частей и более предпочтительно от 0,01 до 5 весовых частей по отношению к 100 весовым частям термопластичной смолы (например, кристаллического полимера). При этом можно в достаточной степени получить эффект модификации термопластичной смолы, в частности кристаллического полимера.
[0063]
Полимерная композиция по настоящему варианту осуществления может содержать добавку, такую как антиоксидант, фотостабилизатор, ультрафиолетовый поглощающий агент, пигмент, наполнитель, органическое соединение олова, пластификатор, эпоксидный компаунд, пенообразователь, антистатик, антипирен, смазку, инертный агент тяжелого металла, гидротальциты, органокарбоновую кислоту, краситель, добавку на основе кремниевой кислоты и вспомогательные вещества. Они могут быть использованы по отдельности или два или более могут быть использованы в сочетании друг с другом.
Примеры антиоксиданта включают антиоксидант на основе фосфора, антиоксидант на основе фенола, антиоксидант на основе тиоэфира, антиоксидант на основе фосфита и тому подобное.
Примеры антистатического агента включают катионное поверхностно-активное вещество, анионное поверхностно-активное вещество, неионное поверхностно-активное вещество, амфолитическое поверхностно-активное вещество и тому подобное.
Примеры огнезащитного средства включают соединение на основе галогена, соединение сложного эфира фосфорной кислоты, соединение фосфатного амида, соединение на основе меламина, соединение меламиновой соли полифосфата, фторсодержащую смолу или оксид металла и тому подобное.
Примеры смазки включают смазку на основе углеводородов, смазку на основе жирных кислот, смазку на основе алифатического спирта, смазку на основе алифатических эфиров, смазку на основе алифатических амидов, металлическую смазку на основе мыла и тому подобное.
Примеры добавки на основе кремниевой кислоты включают мелкодисперсный кремнезем, мелкодисперсный кремнезем, кварцит, диатомовую землю, глину, каолин, силикагель, силикат кальция, серицит, каолинит, пылевидный кварц, полевошпатовую муку, вермикулит, аттапульгит, тальк, слюду, миннесотит, пирофиллит и тому подобное.
[0064]
Содержание добавки в составе полимерной композиции предпочтительно составляет от 0,001 до 10 мас.ч., например, по отношению к 100 мас. ч. кристаллического полимера. Устанавливая содержание добавки в пределах такого числового диапазона значений, эффект добавки улучшается.
[0065]
Полимерная композиция может быть использована в формованном изделии, таком как литьевое формованное изделие, волокно, плоская пряжа, двухосно растянутая пленка, одноосно растянутая пленка, нетянутая пленка, лист, термоформованный продукт, экструзионно-выдувной продукт, инжекционно-выдувной продукт, инжекционно-вытягивающий выдувной продукт, профильный экструзионно-формованный продукт, ротационно-формованный продукт и тому подобное. Среди них в качестве формованного изделия предпочтительны литьевое формованное изделие, пленка, лист и термоформованное изделие.
[0066]
Способ получения формованного изделия по настоящему варианту осуществления включает стадию формования полимерной композиции на основе различных способов формования. С помощью этого можно получить формованное изделие.
Способ формования специально не ограничен, и примеры его включают метод литья под давлением, метод экструзионного формования, метод выдувного формования, метод ротационного формования, метод вакуумного формования, метод инфляционного формования, метод календарного формования, метод мокрого формования, метод погружного формования, метод вспенивания и тому подобное. Среди них предпочтительными являются метод литья под давлением, метод экструзионного формования и метод выдувного формования.
[0067]
Полимерная композиция может быть использована в различных областях применения, таких как строительные материалы, сельскохозяйственные материалы, компоненты для транспортных средств, таких как автомобили, поезда, корабли и тому подобное, упаковочные материалы, различные товары, игрушки, бытовая техника, медицинские принадлежности и тому подобное. В частности, автомобильные компоненты, такие как бампер, приборная панель, приборная панель, батарейный отсек, багажный отсек, дверная панель, отделка двери, облицовка крыла и тому подобное; полимерные компоненты для бытовой техники, такой как холодильник, стиральная машина, пылесос и тому подобное; бытовые товары, такие как посуда, крышка бутылки, ведро, купальные принадлежности и тому подобное; полимерные компоненты для соединения, такого как разъем и тому подобное; различные товары, такие как игрушки, контейнеры для хранения, синтетическая бумага и тому подобное; медицинские формованные изделия, такие как медицинский пакет, шприц, катетер, медицинская трубка, шприц для приготовления инфузионного раствора, контейнер для реагентов, контейнер для лекарств строительные материалы, такие как стеновой материал, напольный материал, оконная рама, обои, окно и тому подобное; материалы для покрытия проволоки; сельскохозяйственные материалы, такие как птичник, трубка, мешок из плоской пряжи и тому подобное; промышленные материалы, такие как поддон, ведро, лента подложки, лента для защиты жидких кристаллов, труба, модифицированный силиконовый полимер для герметизирующего материала и тому подобное; пищевые упаковочные материалы, такие как обертка, лоток, чашка, пленка, бутылка, крышка, консервационный контейнер и тому подобное; другие материалы для 3D-принтера, разделительная пленка для батареи и тому подобное. Кроме того, полимерная композиция может быть использована в тех случаях, когда выполняются различная дополнительная обработка, например, в тех случаях, когда выполняется стерилизация излучением, например при медиальном использовании и использовании упаковки для пищевых продуктов, в тех случаях, когда низкотемпературная плазменная обработка и тому подобное выполняются после формования с целью улучшения свойств поверхности, таких как свойства покрытия, или тому подобное. Среди них полимерная композиция предпочтительно используется в автомобильных компонентах, бытовых товарах и упаковочных материалах для пищевых продуктов.
[0068]
Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на примеры. Однако настоящее изобретение не ограничивается описанием примеров. Кроме того, настоящее изобретение не ограничивается вышеописанным вариантом осуществления и включает модификации и усовершенствования в пределах диапазона, способного достичь цели настоящего изобретения.
[0069]
Далее будут дополнительно описаны примеры эталонного варианта осуществления.
max
1. Зародышеобразователь в форме частиц, содержащий соединение, представленное следующей общей формулой (1), в которой средний по объему диаметр частиц зародышеобразователя в форме частиц в соответствии с измерением распределения частиц по размерам методом лазерной дифракции обозначается MV, а максимальный диаметр частиц - D, профиль диаметра частиц зародышеобразователя в форме частиц удовлетворяет следующим выражениям (А) и (B).
5 мкм < MV < 100 мкм ... выражение (A)
max
80 мкм < D < 300 мкм ... выражение (B)
1
4
5
1
1
2
(В общей формуле (1), R-R каждый независимо представляет атом водорода, неразветвленную цепь или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, R представляет атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода, m равно 1 или 2, в случае, когда m равно 1, M представляет атом водорода, Al(OH) или атом щелочного металла, а в случае, когда m равно 2, M представляет элемент группы II, Al (OH) или Zn.)
2. Зародышеобразователь в форме частиц по п. 1, где аспектное отношение частиц зародыша кристаллизации равно или больше 1,5 и равно или меньше 10.
3. Зародышеобразователь в форме частиц по пп. 1 или 2, где соединение включает одно или два или более соединений, представленных любой из следующих формул №№ 1-12.
4. Полимерная композиция, содержащая зародышеобразователь в форме частиц в соответствии с любым из пп. с 1 по 3 в кристаллическом полимере.
5. Кристаллическая полимерная композиция по п. 4, в которой кристаллический полимер включает полимер на основе полиолефина.
6. Кристаллическая полимерная композиция по пп. 4 или 5, в которой содержание частиц зародыша кристаллизации равно или более 0,001 мас.ч. и равно или менее 10 мас.ч. по отношению к 100 мас.ч. кристаллического полимера.
7. Кристаллическая полимерная композиция по любому из пп. 4-6, выполненная в виде пеллет.
[Примеры]
[0070]
Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на примеры, но настоящее изобретение не ограничивается описанием этих примеров.
[0071]
(Синтез соединения № 1)
486 г 2,2 '-метилен бис[4,6-ди-т-бутилфенил] фосфата (1 моль), 42 г гидроксида натрия (1,05 моль), 100 г водного раствора и 97 г метанола помещали в пластикатор и перемешивали в нем при комнатной температуре в течение 1 часа. Полученный продукт высушивали под давлением и измельчали до получения 421 г белого порошкообразного соединения № 1.
[0072]
(Тестовый пример 1)
Полученное соединение № 1 просеивали с помощью сита с размером ячейки 355 мкм без измельчения для получения частиц зародышеобразователя в форме частиц А.
[0073]
(Тестовый пример 2)
Полученное соединение № 1 измельчали в шаровой мельнице в течение 30 минут и просеивали ситом с размером ячеек 355 мкм для получения частиц зародышеобразователя в форме частиц В.
[0074]
(Тестовый пример 3)
Полученное соединение № 1 измельчали в шаровой мельнице в течение 4 часов и просеивали ситом с размером сетки 355 мкм для получения частиц зародышеобразователя в форме частиц С.
[0075]
(Тестовый пример 4)
Полученное соединение № 1 измельчали в шаровой мельнице в течение 4 часов, далее измельчали в струйной мельнице и просеивали ситом с размером сетки 355 мкм для получения частиц зародышеобразователя в форме частиц D.
[0076]
[Таблица 1]
Единица измерения
Тестовый пример 1
Тестовый пример 2
Тестовый пример 3
Тестовый пример 4
Максимальный диаметр частиц (D<sub>max</sub>)
мкм
198,2
142,5
87,2
11,7
Средний по объему диаметр частиц (MV)
мкм
34,5
9,2
11,1
1,9
Степень дисперсности
%
13,0
21,5
26,2
27,1
Аспектное отношение
3,1
4,5
3,0
1,9
[0077]
В отношении полученных частиц зародыша кристаллизации от А до D измеряли распределение частиц по диаметру, степень дисперсности и аспектное отношение, как описано ниже. Результат приведен в таблице 1.
[0078]
Основываясь на результатах распределения диаметра частиц и степени дисперсности, описанных выше, полученные твердые зародышеобразователи в форме частиц А-С тестовых примеров 1-3 были использованы в качестве частиц зародышеобразователя в форме частиц примеров 1-3, а полученные зародышеобразователи в форме частиц D тестового примера 4 были использованы в качестве частиц зародышеобразователя в форме частиц сравнительного примера 1.
[0079]
(Средний по объему диаметр частиц, максимальный диаметр частиц)
max
* Средний по объему диаметр частиц MV и максимальный диаметр частиц D измерялись с помощью лазерного дифракционного измерителя распределения частиц по размерам (Microtrac MT3000II) в сухих условиях.
[0080]
(Степень дисперсности)
Степень дисперсности (%) полученных частиц зародышеобразователя в форме частиц измеряли с помощью прибора для оценки свойств порошка (мультитестер МТ-02 производства Seishin Enterprise Co., Ltd.).
В частности, измерение проводилось следующим образом.
Сначала в качестве образца были приготовлены около 5 г полученных частиц зародышеобразователя в форме частиц, загрузочный контейнер с внутренним диаметром 3 см и открывающейся/закрывающейся заслонкой на дне, цилиндр с внутренним диаметром 10 см и высотой 50,5 см и часовое стекло диаметром 10 см.
Затем образец помещали в загрузочный контейнер, а загрузочный контейнер устанавливали таким образом, чтобы дно имело высоту 60 см.
Затем на цилиндр был установлен загрузочный контейнер, а под ним - предметное стекло. Расстояние между нижним концом цилиндра и поверхностью предметного стекла составляло около 9 см.
Затем образец помещали в цилиндр, открывая заслонку на дне загрузочного контейнера, и образец сбрасывали на растяжку в направлении вверх и вниз (вертикальном направлении) внутри цилиндра.
После этого измеряли количество образца, оставшегося без рассеяния на предметном стекле, установленном в точке падения образца, и вычисляли степень дисперсности (%) по следующему выражению. Степень дисперсности измерялась трижды для каждых частиц зародышеобразователя в форме частиц, и среднее значение этих величин приведено в таблице 1.
Степень дисперсности (%) = [(входящее количество пробы (г) - количество пробы, оставшееся на предметном стекле (г)) / входящее количество пробы (г)] × 100
[0081]
(Аспектное отношение)
Что касается соотношения сторон, то длины длинной оси и короткой оси 100 кристаллов произвольно измерялись с помощью микрофотографии, и было получено среднее значение длинной оси и короткой оси.
[0082]
Оценка частиц зародышеобразователя в форме частиц каждого из примеров и сравнительного примера проводилась на основе следующих пунктов оценки. Результаты оценки приведены в таблице 2.
[0083] [Таблица 2]
Единица измерения
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Сравнительный пример 1
Зародышеобразователь в форме частиц
A
B
С
D
Максимальное давление взрыва
10<sup>2</sup>кПа
7,8
8,0
8,5
8,5
Индекс взрывоопасности (величина K<sub>st</sub>)
10<sup>2</sup>кПа⋅м/с
181
269
269
346
Мутность@1 мм
%
25
23
22
21
[0084]
(Максимальное давление взрыва, индекс взрывоопасности)
st
* Индекс взрывоопасности (K) и максимальное давление взрыва были измерены в соответствии с JIS Z 8817: 2002.
st
max
2
1/3
K [10 кПа⋅м/с] = (dp/dt) × V
max
(dp/dt): максимальная скорость нарастания давления, V: объем измерительного контейнера
[0085]
Было обнаружено, что зародышеобразователи в форме частиц примеров 1-3 были превосходны по своей технологичности во время увеличения масштаба и превосходны по работоспособности частиц по сравнению с частицами зародышеобразователя в форме частиц сравнительного примера 1.
[0086]
* Мутность: композицию, полученную путем смешивания 100 мас. ч. полипропилена с 0,1 мас.ч. полученных частиц зародышеобразователя в форме частиц, смешивали в течение 1 мин с помощью смесителя Хеншеля и экструдировали при 230°С и 150 об/мин для получения пеллет. Мутность (величина мутности, %) испытуемого образца толщиной 1 мм, полученного методом литья под давлением, полученное изделие при температуре 200°С измеряли на основе JIS K7105.
[0087]
(Сравнительный пример 2)
max
Без просеивания в случае, когда максимальный диаметр частиц D составляет более 355 мкм, были приготовлены зародышеобразователь в форме частиц Е, представленные соединением № 1.
Было признано, что в случае, когда мутность измерялась с использованием частиц зародышеобразователя в форме частиц Е по вышеописанному методу, величина мутности была выше, чем в примерах 1-3.
[0088]
Зародышеобразователи в форме частиц примеров с 1 по 3 имеют меньшее значение мутности в пределах диапазона, вызывая меньше проблем по сравнению с частицами зародышеобразователя в форме частиц в сравнительном примере 2, и их применение вполне возможно для повышения прозрачности кристаллического полимера, и таким образом, было признано, что зародышеобразователи в форме частиц примеров с 1 по 3 могут быть соответствующим образом использованы в качестве зародышеобразователя в форме частиц и средства для увеличения прозрачности.
[0089]
Эта заявка претендует на приоритет на основе японской патентной заявки № 2018-025245, поданной 15 февраля 2018 года, полное раскрытие которой включено в настоящий документ.