核剤は、樹脂の結晶化挙動を変化させることで、透明性、表面光沢、引張強度、剛性、耐熱変形温度、耐衝撃性、耐クリープ性など、製品の物理的・機械的特性を向上させることができる新しい機能性添加剤です。自動車、家電、食品、電子機器、医療分野におけるポリエチレンやポリプロピレンなどの不完全結晶性プラスチックの製造工程で広く使用されています。例えば、核剤は、高メルトインデックスポリプロピレン、高剛性・高靭性・高結晶性ポリプロピレン、β結晶性ポリプロピレン、自動車薄肉用途向け改質ポリプロピレン材料などの高性能樹脂の製造における重要な材料です。特定の核剤を添加することで、透明性、剛性、靭性が向上した樹脂を製造することができます。核剤の添加を必要とする高性能ポリプロピレンの国内生産の大幅な増加と、自動車の軽量化およびリチウム電池セパレータの需要の急速な増加に伴い、核剤市場には大きな発展の可能性があります。
種類は多岐にわたります核形成剤核剤によって誘発される結晶形態の違いにより、α結晶核剤とβ結晶核剤に分類できます。α結晶核剤は、構造の違いに基づいて、無機、有機、ポリマータイプにさらに分類できます。無機核剤には、タルク、酸化カルシウム、雲母などの初期に開発された核剤が主に含まれ、これらは安価で入手しやすいですが、透明度と表面光沢が劣ります。有機核剤には、カルボン酸金属塩、リン酸塩金属塩、ソルビトールベンズアルデヒド誘導体などが主に含まれます。中でも、ソルビトールベンズアルデヒド誘導体は現在最も成熟した核剤であり、優れた性能と低価格で、国内外で最も活発に開発され、多様で、最大の量の核剤となっています。ポリマー核剤は主に、ポリビニルシクロヘキサンやポリビニルペンタンなどの高融点ポリマー核剤である。β結晶核剤は主に2種類あり、準平面構造を持つ少数の多環式化合物と、特定のジカルボン酸、および周期表第IIA族金属の酸化物、水酸化物、塩から構成される。β結晶核剤は、製品の耐衝撃性を向上させると同時に、製品の熱変形温度を確保する。
核剤の製品機能と用途の例
| 製品 | 機能説明 | アプリケーション |
| 透明核剤 | 透明性を大幅に向上させることができる 樹脂の含有量により、ヘイズを60%以上低減し、 熱変形温度と結晶化温度を上昇させながら 樹脂を5~10℃で冷却し、 また、曲げ弾性率を10%~15%向上させます。さらに、成形サイクルを短縮します。 生産効率を高め、製品の寸法安定性を維持する。 | 高融点ポリプロピレン (または高MIポリプロピレン) |
| 硬化核剤 | 樹脂の機械的特性を大幅に向上させることができ、 曲げ弾性率と曲げ強度が20%以上向上し、 また、熱変形温度が15~25℃上昇するほか、結晶化温度や衝撃強度など様々な面で総合的かつバランスの取れた改善が見られます。 その結果、製品の収縮が均一になり、反り変形が軽減される。 | 高メルトインデックスポリプロピレン、高剛性・高靭性・高結晶化性の新ポリプロピレン、自動車用薄肉用途向け改質ポリプロピレン材料 |
| β結晶強化核剤 | β結晶ポリプロピレンの形成を効率的に誘導することができ、 β結晶変換率が80%以上で、 ポリプロピレン樹脂の衝撃強度を大幅に向上させ、 そして、その向上率は3倍以上にも達する可能性がある。 | 高メルトインデックスポリプロピレン、高剛性・高靭性・高結晶化性ポリプロピレン、β結晶性ポリプロピレン |
投稿日時:2024年5月13日
