JP2007091789A - 塗装外観に優れるポリプロピレン系樹脂組成物及び成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形後の塗装外観が良好で、耐衝撃特性、線膨張特性、塗装鮮鋭性に優れたポリプロピレン系樹脂組成物、及びそれからなる自動車用射出成形部品である成形体の提供。
【解決手段】ＭＦＲが４０〜１００ｇ／１０分であるプロピレン・エチレンブロック共重合体４５〜５５重量％、ＭＦＲが４〜１０ｇ／１０分で、密度が０．８５５〜０．８６５ｇ／ｃｍ^３であるエチレン・ブテンランダム共重合体２０〜３０重量％、平均粒径が３μｍ以下であるタルク２５〜３５重量％を含有するポリプロピレン系樹脂組成物であって、該ポリプロピレン系樹脂組成物が、ＭＦＲが２０ｇ／１０分以上、曲げ弾性率が１８００ＭＰａ以上、−３０℃におけるアイゾット衝撃強度が６ｋＪ／ｍ^２以上、線膨張係数が５×１０^−５ｃｍ／ｃｍ・℃以下を満たすことを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、塗装外観に優れるポリプロピレン系樹脂組成物及び成形体に関し、詳しくは、射出成形後の塗装外観が良好で、耐衝撃特性、線膨張特性にも優れる、プロピレン・エチレンブロック共重合体、エチレン・ブテンランダム共重合体及び粒径の小さいタルクにより構成されるポリプロピレン系樹脂組成物、及びそれからなる自動車用射出成形部品である成形体に関する。

ポリプロピレンに、エチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン・ブテン共重合体ゴム等のエチレン系熱可塑性エラストマー成分と、タルク等の無機充填剤を配合したポリプロピレン組成物を自動車用部品に使用することは、従来から、広く知られている。そして、ポリプロピレンや各種ゴム成分、無機充填剤を種々検討することによって、成形性、機械物性、外観などを向上させることが提案されている。

たとえば、ポリプロピレン樹脂、２種類の無定形エチレン−αオレフィン共重合体、及び無機質充填材からなり、寸法安定性、射出成形時の離型性、及び成形加工性に優れ、線膨張係数が特定範囲のポリプロピレン樹脂成形品（例えば、特許文献１参照。）、特定のプロピレン・エチレンブロック共重合体、メタロセン触媒で重合されたエチレン・炭素数４〜８のα−オレフィン共重合体、及び特定の形状のタルクを含有する、優れた成形加工性、機械的強度バランス（高い剛性と低温衝撃強度）並びに塗装性を有するプロピレン系樹脂組成物（例えば、特許文献２参照。）、ポリプロピレン樹脂、メタロセン化合物を重合触媒としたエチレンとα−オレフィン共重合体、及びタルクからなる、優れた剛性、耐低温衝撃性、低線膨張係数を有する、ポリオレフィン系樹脂組成物（例えば、特許文献３参照。）等に示されるように、射出成形性、射出成形品の表面外観、寸法安定性、塗装密着性等自動車用部品に要求される性能をそれぞれ向上させた組成物や成形品が提案されている。しかし、自動車の高品質化の要求から、諸性能のバランスがとれた樹脂組成物を提供することは困難であった。さらに、これらの材料は、塗装後の鮮鋭性にまで配慮がなされているとの記載はない。

自動車部品のバンパー、外板、サイドモール等の大型樹脂製塗装部品では、樹脂部品と金属部品（ボディー）が隣り合う面積がより大きくなるので、樹脂部品と金属部品の鮮鋭性に差があると、外観上識別されやすく、自動車全体としての一体感が損なわれる問題が生じる。前記の材料も塗装面の鮮鋭性は、金属部品に劣るものであった。一般に樹脂部品は、金属部品より鮮鋭性が劣るため、樹脂部品の鮮鋭性をいかに高め、金属部品表面の塗装鮮鋭性に近づけられるかが重要な技術要素となる。
特開平６−２５６５９６号公報 特開平９−７１７１１号公報 特開平１０−１７６０８４号公報

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、射出成形後の塗装外観が良好で、耐衝撃特性、線膨張特性にも優れ、さらに塗装鮮鋭性に優れ、自動車用射出成形部品に好適なポリプロピレン系樹脂組成物、及びそれからなる自動車用射出成形部品である成形体を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の組成と流動性を有するプロピレン・エチレンブロック共重合体、特定の流動性と密度を有するエチレン・ブテンランダム共重合体及び特定の粒径のタルクを特定の比率で配合することにより、射出成形後の塗装外観が良好で、曲げ弾性率、耐低温衝撃特性、線膨張特性、塗装鮮鋭性に優れるポリプロピレン系樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の第１の発明によれば、少なくとも下記成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）を含有するポリプロピレン系樹脂組成物であって、該ポリプロピレン系樹脂組成物が下記物性（１）〜（４）を満たすことを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物が提供される。
成分（Ａ）：（ａ１）結晶性プロピレン単独重合体部分を８８〜９４重量％と、（ａ２）エチレン含量が３５〜５０重量％であるエチレン・プロピレンランダム共重合体部分を６〜１２重量％含有し、この成分全体のメルトフローレート（ＭＦＲ）（２３０℃、２．１６ｋｇ）が４０〜１００ｇ／１０分であるプロピレン・エチレンブロック共重合体 ４５〜５５重量％
成分（Ｂ）：ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）が４〜１０ｇ／１０分で、密度が０．８５５〜０．８６５ｇ／ｃｍ^３であるエチレン・ブテンランダム共重合体 ２０〜３０重量％
成分（Ｃ）：レーザー回折法によって測定した平均粒径が３μｍ以下であるタルク ２５〜３５重量％
物性（１）：ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）が２０ｇ／１０分以上
物性（２）：曲げ弾性率が１８００ＭＰａ以上
物性（３）：−３０℃におけるアイゾット衝撃強度が６ｋＪ／ｍ^２以上
物性（４）：線膨張係数が５×１０^−５ｃｍ／ｃｍ・℃以下

また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、さらに、下記物性（５）を満たすことを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物が提供される。
物性（５）：射出成形後の成形体表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以下

また、本発明の第３の発明によれば、第１又は２の発明のポリプロピレン系樹脂組成物を射出成形してなる成形体に、アクリルメラミン系またはウレタン系の塗料を塗装してなることを特徴とするポリプロピレン樹脂製射出成形体が提供される。

また、本発明の第４の発明によれば、第３の発明において、塗料塗布面の光沢が９５％以上であることを特徴とするポリプロピレ樹脂製射出成形体が提供される。

また、本発明の第５の発明によれば、第３又は４の発明において、塗料が黒色系塗料であることを特徴とするポリプロピレ樹脂製射出成形体が提供される。

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、特定のエチレン・ブテンランダム共重合体、タルクを適切に選択して使用しており、射出成形後の塗装外観が良好で、曲げ弾性率、耐低温衝撃特性、線膨張特性、塗装鮮鋭性に優れるポリプロピレン系樹脂組成物である。

本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、（Ａ）プロピレン・エチレンブロック共重合体、（Ｂ）エチレン・ブテンランダム共重合体、及び（Ｃ）タルクを含有する樹脂組成物である。以下に、ポリプロピレン系樹脂組成物の構成成分、ポリプロピレン系樹脂組成物の製造方法、ポリプロピレン系樹脂組成物の物性、ポリプロピレン系樹脂組成物の成形体について詳細に説明する。

１．ポリプロピレン系樹脂組成物の構成成分
（Ａ）プロピレン・エチレンブロック共重合体
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物で用いるプロピレン・エチレンブロック共重合体（Ａ）は、プロピレン単独重合工程とエチレン・プロピレンランダム共重合工程を含む重合方法によって得られる、結晶性プロピレン単独重合体部分（ａ１）とエチレン・プロピレンランダム共重合体部分（ａ２）とを含むブロック共重合体である。
該プロピレン・エチレンブロック共重合体における、（ａ１）結晶性プロピレン単独重合体部分の含有量は、８８〜９４重量％であり、好ましくは９１〜９４重量％である。該プロピレン・エチレンブロック共重合体の（ａ２）エチレン・プロピレンランダム共重合体部分の含有量は、６〜１２重量％であり、好ましくは６〜９重量％である。（ａ１）の含有割合が上記範囲より少な過ぎると耐熱剛性が不足し、一方、上記範囲より多過ぎると衝撃強度が不足となる。

（ａ１）結晶性プロピレン単独重合体部分のＭＦＲは、９０〜２００ｇ／１０分が好ましく、９０〜１２０ｇ／１０分がより好ましい。（ａ１）のＭＦＲがこの範囲にあると、機械的物性と流動性のバランスが向上するので好ましい。
ここで、ＭＦＲは、ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に準拠し、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定する値である。

（ａ２）エチレン・プロピレンランダム共重合体部分のエチレン含量は、３５〜５０重量％、好ましくは３８〜４５重量％である。エチレン含量が上記範囲より少な過ぎると衝撃強度が不足し、一方、上記範囲より多過ぎると耐熱剛性が不良となる。
ここで、エチレン・プロピレンランダム共重合体部分のエチレン含量（Ｇｖ）は、赤外分光スペクトル法によるプロピレン・エチレンブロック共重合体のエチレン含量（Ｃ^＝ _２）とプロピレン・エチレンブロック共重合体の（ａ２）エチレン・プロピレンランダム共重合体部分の量（Ｃｖ）とから次式により算出することができる。
Ｇｖ＝１００×Ｃ^＝ _２／Ｃｖ

プロピレン・エチレンブロック共重合体（Ａ）の全体のＭＦＲは、４０〜１００ｇ／１０分であり、好ましくは５０〜８０ｇ／１０分である。プロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲが前記範囲未満であると、流動性が不足し、成形性が悪化する。逆に、ＭＦＲが前記範囲を超える場合、成形品にバリが発生し成形不良の問題を生じる。

上記プロピレン・エチレンブロック共重合体（Ａ）は、高立体規則性触媒の存在下、気相法、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用して、プロピレン単独重合工程とエチレン・プロピレンランダム共重合工程によって製造される。前記高立体規則性触媒としては、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元し、更に各種の電子供与体及び電子受容体で処理して得られた三塩化チタン組成物と有機アルミニウム化合物及び芳香族カルボン酸エステルを組み合わせる方法（特開昭５６−１００８０６号、特開昭５６−１２０７１２号、特開昭５８−１０４９０７号の各公報参照）、及び、ハロゲン化マグネシウムに四塩化チタンと各種の電子供与体を接触させる方法（特開昭５７−６３３１０号、特開昭６３−４３９１５号、特開昭６３−８３１１６号の各公報参照）等の方法により得られる触媒を例示することができる。

本発明のポリプロピレン系樹脂組成物における（Ａ）プロピレン・エチレンブロック共重合体の配合量は、４５〜５５重量％であり、好ましくは４８〜５２重量％である。成分（Ａ）の配合量が４５重量％未満であると流動性が不足し、５５重量％を超えると耐衝撃性が低下する。

（Ｂ）エチレン・ブテンランダム共重合体
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物で用いるエチレン・ブテンランダム共重合体（Ｂ）は、エチレンとブテンとのランダム共重合体であって、エチレン・ブテンエラストマー又はエチレン・ブテン共重合ゴムと呼ばれる共重合体である。
エチレン・ブテンランダム共重合体の密度は、０．８５５〜０．８６５ｇ／ｃｍ^３であり、好ましくは０．８６０〜０．８６２ｇ／ｃｍ^３である。密度が０．８６５ｇ／ｃｍ^３を超えると、線膨張係数が大きくなり寸法安定性に欠けるという不具合が生じ、０．８５５ｇ／ｃｍ^３未満では、剛性が低下する。
ここで、密度は、ＭＦＲ測定後のストランドを、２３℃で２４時間状態調製したものをサンプルとして、ＪＩＳ−Ｋ７１１２に準拠して測定する値である。

また、エチレン・ブテンランダム共重合体のＭＦＲは、得られる自動車外装部材の流動性と射出成形時の成形性のバランスを図る観点から、４〜１０ｇ／１０分の範囲であり、好ましくは５〜７ｇ／１０分である。ＭＦＲが１０ｇ／１０分を超えると、流動性が向上する反面、耐衝撃性が劣る。４ｇ／１０分未満では、線膨張率が大きくなり寸法安定性に欠けるという不具合を生じる。
ここで、ＭＦＲは、ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に準拠し、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定する値である。

またエチレン・ブテンランダム共重合体の使用は、１種類に限定されるものではなく、密度、ＭＦＲなどの異なる２種類以上の混合物であっても良い。
エチレン・ブテンランダム共重合体は、エチレン含有量７０〜８０重量％、ブテン含有量２０〜３０重量％のものが所望の密度に調整しやすい点で好ましい。

エチレン・ブテンランダム共重合体の製造は、ハロゲン化チタン等のチタン化合物、オキシ三塩化バナジウム、四塩化バナジウム若しくはＶＯ（ＯＲ^１）_ｑＸ_３−ｑ（０＜ｑ≦３、Ｒ^１は炭素数１〜１０で表される直鎖、分岐又は環状の炭化水素）で示されるバナデート化合物等のバナジウム化合物、アルキルアルミニウム−マグネシウム錯体若しくはアルキルアルコキシアルミニウム錯体等の有機アルミニウム−マグネシウム錯体、アルキルアルミニウム又はアルキルアルミニウムクロリド等からなるいわゆるチーグラー型触媒、ＷＯ９１／０４２５７号公報等に記載のメタロセン化合物等を触媒として用いることによって重合できる。とりわけバナジウム化合物又はメタロセン化合物を用いて重合した場合、より好ましい共重合体が得られる。
重合法としては、気相法、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用することができる。

本発明のポリプロピレン系樹脂組成物におけるエチレン・ブテンランダム共重合体（Ｂ）の配合量は、２０〜３０重量％であり、好ましくは２３〜２７重量％である。（Ｂ）成分の配合量が３０重量％を超えると、得られる衝撃性では優れているが、流動性が低下する。２０重量％未満では、流動性の低下が少ない反面、剛性が高くなりかつ、線膨張係数が大きくなり寸法安定性に欠けるという不具合を生じる。

（Ｃ）タルク
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物で用いるタルク（Ｃ）は、平均粒径が３μｍ以下であり、好ましくは２．６μｍ以下のタルクである。平均粒径が３μｍを超えると、成形体表面の表面粗さが大きくなり、塗装鮮鋭性を著しく低下させるという不具合を生じる。
タルクは、無処理のまま使用しても良いがポリプロピレン系樹脂との界面接着性を向上させ、また分散性を向上させる目的で通常知られている各種シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸塩類あるいは他の界面活性剤で表面を処理したものを使用することができる。
ここで、タルクの平均粒径の測定は、ＪＩＳ Ｒ１６２０及びＪＩＳ Ｒ１６２２に準拠してレーザー回折法によって測定した粒度累積曲線から読み取った累積量５０重量％の粒径値より求めることができる。

平均粒径が３μｍ以下のタルクは、天然に産出されたものを機械的に微粉砕化し、これを更に精密に分級することによって得られる。また、一度粗分級したものを更に分級してもかまわない。機械的に粉砕する方法としては、ジョークラシャー、ハンマークラシャー、ロールクラシャー、スクリーンミル、ジェット粉砕機、コロイドミル、ローラーミル、振動ミル等の粉砕機を用いて粉砕する方法が挙げられる。これらの粉砕されたタルクは、本発明で示される平均粒径に調節するために、サイクロン、サイクロンエアセパレーター、ミクロセパレーター、サイクロンエアセパレーター、シャープカットセパレーター等の装置で１回又は繰り返し、湿式又は乾式分級する。特に、シャープカットセパレーターにて分級操作を行うことが好ましい。

本発明のポリプロピレン系樹脂組成物におけるタルク（Ｃ）の配合量は、２５〜３５重量％であり、好ましくは２５〜３２重量％である。成分（Ｃ）の配合量が３５重量％を超えると、寸法安定性は良好になるものの、ウエルド等の外観が悪くなり、２５重量％未満では、線膨張係数が大きくなり寸法安定性に欠けるという不具合を生じる。

本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中には、上記（Ａ）〜（Ｃ）の必須成分以外に本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的成分を、必要に応じて添加することができる。この様な付加的成分としては、フェノール系及びリン系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系の耐候劣化防止剤、有機リン化合物等の核剤、ステアリン酸の金属塩に代表される分散剤、キナクリドン、ペリレン、フタロシアニン、酸化チタン、カーボンブラック等の着色物質を例示できる。

２．ポリプロピレン系樹脂組成物の製造
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記の構成成分（Ａ）〜（Ｃ）を均一に混合、混練することによって得られる。その手法は特に限定はないが、一般に行われているヘンシェルミキサー、タンブラー等の混合機でドライブレンドを行い、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等を用いて、設定温度１８０〜２５０℃にて混練することにより製造される。これらの中でも押出機、特に二軸押出機を用いて製造することが好ましい。
各成分の混合は、同時に行なってもよく、また分割して行なってもよい。分割添加の方法として、プロピレン・エチレンブロック共重合体とタルクを混練した後、エチレン・ブテンランダム共重合体ゴムを添加する方法、予めプロピレン・エチレンブロック共重合体にタルクを高濃度に混練してマスターバッチとし、それを別途プロピレン・エチレンブロック共重合体やエチレン・ブテンランダム共重合体ゴム等で希釈しながら混練する方法や、予めプロピレン・エチレンブロック共重合体とタルク、プロピレン・エチレンブロック共重合体とエチレン・ブテンランダム共重合体ゴムをそれぞれ混練しておき、最後にこれらをあわせて混練する方法があり、また同様の方法で成形することもできる。

３．ポリプロピレン系樹脂組成物の物性
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分からなり、上記のようにして製造され、下記物性（１）〜（４）、好ましくは（５）を満たす樹脂組成物である。

物性（１）：ＭＦＲ
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物のＭＦＲは、２０ｇ／１０分以上であり、好ましくは２５〜３５ｇ／１０分である。ＭＦＲが２０ｇ／１０分未満であると、成形性が悪くなる。
ここで、ＭＦＲは、ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に準拠し、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定する値である。

物性（２）：曲げ弾性率
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の曲げ弾性率は、１８００ＭＰａ以上であり、好ましくは１８００〜２２００ＭＰａである。曲げ弾性率が１８００未満であると、大型部品において形状保持性が悪くなる。
ここで、曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ−７２０３に準拠して測定する値である。

物性（３）：−３０℃におけるアイゾット衝撃強度
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の−３０℃におけるアイゾット衝撃強度は、６ｋＪ／ｍ^２以上であり、好ましくは６〜１４ｋＪ／ｍ^２である。の−３０℃におけるアイゾット衝撃強度が６ｋＪ／ｍ^２未満であると、塗装後割れやすくなる。
ここで、−３０℃におけるアイゾット衝撃強度は、ＪＩＳ Ｋ−７１１０に準拠して測定する値である。

物性（４）線膨張係数
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の線膨張係数は、５×１０^−５ｃｍ／ｃｍ・℃以下であり、好ましくは４．５〜５．０ｃｍ／ｃｍ・℃である。線膨張係数が５×１０^−５ｃｍ／ｃｍ・℃を超えると金属部品との勘合が悪くなったり、隙間が不均一になったりして好ましくない。
ここで、線膨張係数は、ＪＩＳ Ｋ−７１９７に準拠して測定する値である。

物性（５）射出成形後の成形体表面の表面粗さ（Ｒａ）
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の射出成形後の成形体表面の表面粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．１５μｍ以下である。Ｒａが０．２μｍより大きいと、塗装面の光沢が低下し、塗装鮮鋭性を著しく低下させるという不具合を生じる。なおＲａが０．２μｍ前後では、未塗装の成形品では外観に大きな差はなく、塗装して初めて差が顕在化する。したがって、塗装を施す部品の場合にはＲａが０．２μｍ以下であることが好ましいのである。
ここで、表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ−０６０１に準拠して、２３℃において測定する値である。

４．成形加工
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の成形加工法は、特に限定されるものではないが、合成樹脂分野において一般的に実施されている射出成形法、射出圧縮成形法、中空成形法のごとき成形法を適用して成形される。奏される発明の効果からみて、射出成形法を用いることが適している。特に流動性に優れているので薄肉大型形状を有する製品の製造に有利に応用される。
上記射出成形法においては、射出圧力を７．０〜１２．０ＭＰａ、射出時間を４．５〜１５．０ｓｅｃ、保持圧力を２．５〜６．０ＭＰａ、保持時間を５〜２０ｓｅｃ、及び樹脂温度を２００〜２２０℃とした条件下で射出成形することが好ましい。この場合、特に射出時間と保圧時間を短縮することが可能となり、成形サイクルが短縮される。また、ゴムの凝集を引き起こすことなく、耐衝撃性の高い成形体が得られる。射出圧力を７．０〜１２．０ＭＰａとすることにより、成形機の規模などで特に制限を受けることなく所望の成形機を使用できる。一方、射出圧力が上記範囲外では、ゴムに適度なせん断力を加えることができず耐衝撃性が低下する。また、射出時間を４．５〜１５．０ｓｅｃとすることにより、金型の大きさなどで特に制限を受けることがなくなる。一方、射出時間が上記範囲外では、ゴムに適度なせん断力を加えることができず耐衝撃性が低下する。更に、保持圧力を２．５〜６．０ＭＰａとすることにより、成形機の規模やゲートの数などで特に制限を受けることがなくなる。一方、保持圧力が上記範囲外では、ゴムに適度な圧力が加わらず外観性が低下してしまう。更にまた、保持時間を５〜２０ｓｅｃとすることにより、保持時間による成形体の外観に及ぼす影響が好適化される。一方、保持時間が上記範囲外では、ゴムに適度な圧力が加わらず外観性が低下してしまう。また、樹脂温度を２００〜２２０℃とすることにより、生産効率を挙げることが可能となる。一方、樹脂温度が２００℃未満であるとポリプロピレン系樹脂の不溶不具合が発生することがあり、２２０℃を超えるとゴムの凝集が起こり耐衝撃性が低下することがある。
代表的には、型締め圧力２５００ｔｏｎの射出成形機を用いて、約４ｋｇの自動車用バンパーを、射出圧力８．５ＭＰａ、射出時間８ｓｅｃ、保持圧力３．２ＭＰａ、保持時間１０ｓｅｃ、及び樹脂温度２００℃の条件下で成形できる。

５．ポリプロピレン樹脂製射出成形体
本発明のポリプロピレン樹脂製射出成形体は、上記ポリプロピレン系樹脂組成物を射出成形してなる成形体に、塗料を塗装した射出成形体である。
本発明の成形体の塗装は、成形体の表面に塗料を直接塗布して塗膜を形成させる方法による。塗装法としては、従来の塗装工程からプライマー塗布工程を除いた工程で行なうことができる。また、塗膜の付着力を高めるために行なわれているプラズマ処理工程も省略することができる。すなわち、表面改質工程を施していない成形体に直接、塗料を塗布できるものである。ただし、塗布前の成形体表面に不可避的に付着した、手垢や機械油などを洗浄除去する通常の脱脂処理などの補助的表面処理は必要に応じて施される。

上記脱脂処理は、一般に塗料を塗布する直前に行なわれている通常の操作で、これによって成形体の成形から塗装までの工程で不可避的に成形体の表面に付着する手垢や機械油等を洗浄除去することができる。具体的には、有機溶剤又はその蒸気、水、水蒸気、酸、アルカリ液あるいは界面活性剤水溶液等による洗浄法があり、これらの中では有機溶剤の蒸気を用いる洗浄、水、温水、アルカリ液、中性洗剤を添加した水又は温水等を用いる洗浄、アルコール洗浄等が好んで用いられる。

塗料の塗布手段としては、スプレーによる吹付け、刷毛塗り、ローラーによる塗布等があり、何れの方法も採用することができる。

塗料としては、一般に広く用いられている塗料、例えば、アクリル系塗料、アクリルメラミン系塗料、エポキシ系塗料、ポリエステル系塗料、ウレタン系塗料、アルキッド系塗料、メラミン系塗料等を挙げることができる。この中ではアクリル系塗料、アクリルメラミン系塗料、メラミン系塗料、ポリエステル系塗料、ウレタン系塗料を用いることが好ましく、特にアクリルメラミン系塗料、ウレタン系塗料が好ましい。アクリルメラミン系塗料は、一液型でも二液型でも構わない。
また、これらの塗料の中では、黒色系塗料が好ましい。
塗料は、一般に１０〜１００μｍ、好ましくは１５〜７０μｍの厚さとなる様に成形品表面に直接塗布される。

本発明の成形体のアクリルメラミン樹脂系塗料を用いた塗装方法について一例を挙げて説明すると、本発明に係るポリプロピレン系樹脂組成物から形成された成形体に対して、水洗および一般的な工業用洗剤を用いた洗浄を少なくともそれぞれ１回ずつ行ない、さらに水洗した後、成形体を加熱乾燥させる。すなわち、本発明に係るポリプロピレン系樹脂組成物から形成された成形体にこの塗料を塗装する場合には、従来から行なわれていた塩素系溶剤蒸気を用いた洗浄を行なうことは必ずしも必要としない。このようにして乾燥された成形体にアクリルメラミン樹脂系塗料を塗布し、必要に応じて加熱することにより、成形体表面にアクリルメラミン樹脂塗膜を形成することができる。こうして形成された塗膜は、成形体に対して塩素系溶剤蒸気洗浄およびプライマーの塗布などの前処理を行なっていないにも拘らず、成形体に対して非常に良好な密着性を有している。

本発明の成形体は、射出成形後の表面粗さ（Ｒａ）は０．２μｍ以下であることが好ましく、かつ塗料が成形体に対して非常に良好に密着しているため、塗料塗布面の光沢は９５％以上であることが好ましい。

なお、本発明の成形体の塗装において、アクリルメラミン系塗料を用いる場合は、プライマー塗布工程を用いても良く、プライマー塗布工程を用いる場合は、ポリプロピレン樹脂組成物の表面に、塩素化ポリオレフィンを主成分とする樹脂プライマー及びアクリルメラミンを主成分とする樹脂塗料をこの順に被覆することができる。上記塩素化ポリオレフィンを主成分とする樹脂プライマーとしては、例えば、プライマック（日本油脂（株）製）、ベポックス（神東塗料（株）製）及びＲＢ−１９４（日本ビーケミカル（株）製）などを使用できる。このような樹脂プライマーと樹脂塗料を被覆することにより、優れた密着性と光沢保持性を有する塗膜を形成できる。

また、プライマーを用いる塗装方法は、例えば自動車バンパーを成形する場合は、次のようにして行なうことができる。まず、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を所定のバンパー形状（無塗装）に加工し、水系洗浄剤を用いて、表面の油脂分やごみ等の洗浄脱脂を行い、５０〜１００℃で１０分間程度乾燥する。その後、塩素系ポリオレフィン系プライマーを乾燥時膜厚が５〜２０μｍになるように塗装し、更に５０〜１００℃で１０分間程度乾燥する。次に、アクリルメラミン系塗装を焼付け乾燥時の膜厚が１０〜２０μｍになるように塗装し、カラーベースの希釈溶剤が揮発しない時点のウェット状態で、同じくアクリルメラミン系クリアコートを焼付け乾燥時の膜厚が３０〜４０μｍになるように塗装する。上塗り塗装後、セットタイム時間として５〜１０分間室温放置した後、１４０℃±５℃に設定された熱風乾燥炉において３０分間焼付けを行い、自動車用バンパーが得られる。

本発明の成形体は、塗装外観に優れた成形体であり、耐衝撃特性、線膨張特性、塗装鮮鋭性に優れ、自動車用射出成形部品、例えば、バンパー、オーバーフェンダー、バックドア等に用いることができる。

以下、実施例及び比較例あげて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例における測定法及び実施例で用いた原材料は、以下の通りである。

１．測定法
（１）Ｒａ：射出成形後、無塗装の状態で表面粗さ（Ｒａ）をＪＩＳ Ｂ−０６０１に準拠し、２３℃において測定した。
（２）塗装後のグロス：ＪＩＳ Ｋ−５４００に準じ、６０゜のグロスを測定した。
（３）塗装鮮鋭性：Ｗａｖｅ Ｓｃａｎを用いて測定した。
（４）メルトフローレート（ＭＦＲ）：ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に準拠し、２．１６ｋｇ荷重にて２３０℃の温度で測定した。
（５）線膨張係数：ＪＩＳ Ｋ−７１９７に規定された方法に従い、昇温速度２℃／分、荷重４ｋＰａ、測定範囲２５〜８０℃にて実施した（単位：×１０^−５ｃｍ／ｃｍ・℃）。本評価では、線膨張係数が小さいほど、寸法安定性が優れていると言える。
（６）アイゾット試験：ＪＩＳ Ｋ−７１１０に準拠し、−３０℃で測定した。
（７）曲げ弾性率：ＪＩＳ Ｋ−７２０３に準拠し、２３℃において曲げ速度２ｍｍ／分で測定した。

２．原料
（１）プロピレン・エチレンブロック共重合体（Ａ）
下記の製造例で得られたプロピレン・エチレンブロック共重合体（ＰＰ−１）を用いた。
（製造例）
（ｉ）チーグラー触媒の製造
充分に窒素置換した内容積１０リットルの反応器に、脱水および脱酸素したｎ−ヘプタン４０００ｍｌを導入し、次いでＭｇＣｌ_２を８モル、Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ_４Ｈ_９）_４を１６モル導入し、９５℃で２時間反応させた。反応終了後、４０℃に温度を下げ、次いでメチルヒドロポリシロキサン（２０センチストークス）を９６０ｍｌ導入し、３時間反応させた。生成した固体成分をｎ−ヘプタンで洗浄した。次いで、充分に窒素置換した１０Ｌ反応器に、上記と同様に精製したｎ−ヘプタンを１０００ｍｌ導入し、上記で合成した固体成分をＭｇ原子換算で４．８モル導入した。次いでｎ−ヘプタン５００ｍｌにＳｉＣｌ_４ ８モルを混合して３０℃、３０分間でフラスコへ導入し、７０℃で３時間反応させた。反応終了後、ｎ−ヘプタンで洗浄した。次いでｎ−ヘプタン５００ｍｌにフタル酸クロライド０．４８モルを混合して、７０℃、３０分間でフラスコへ導入し、９０℃で１時間反応させた。反応終了後、ｎ−ヘプタンで洗浄した。次いで、ＳｉＣｌ_４ ２００ｍｌを導入して８０℃で６時間反応させた。反応終了後、ｎ−ヘプタンで充分に洗浄し固体成分を得た。このもののチタン含量は１．３重量％であった。
次いで、充分に窒素置換したフラスコに、上記と同様に精製したｎ−ヘプタンを１０００ｍｌ導入し、上記で合成した固体成分を１００グラム導入し、（ｔ−Ｃ_４Ｈ_９）Ｓｉ（ＣＨ_３）（ＯＣＨ_３）２２４ｍｌ、Ａｌ（Ｃ_２Ｈ_５）_３ ３４グラムを３０℃で２時間接触させた。接触終了後、ｎ−ヘプタンで充分に洗浄し、塩化マグネシウムを主体とする固体触媒成分を得た。このもののチタン含量は１．１重量％であった。

（ｉｉ）プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造
上記で得た固体触媒成分及びトリエチルアルミニウムを使用し、第１重合工程として反応部容積２８０Ｌを有する流動床式気相反応器を用い重合温度９０℃、プロピレン分圧２２ｋｇ／ｃｍ^２の条件下プロピレン単独重合を連続的に行った。この時、固体触媒成分は１．８ｇ／ｈｒの速度で、またトリエチルアルミニウムを５．５ｇ／ｈｒの速度で連続的に供給した。第１重合工程より抜き出されるパウダーを２５ｋｇ／ｈｒで連続的に第２重合工程として用いる反応部容積２８０Ｌを有する流動床式気相反応器に送り、プロピレンとエチレンの共重合を連続的に行った。第２重合工程から連続的に２７ｋｇ／ｈｒのポリマーを抜き出した。各重合工程での水素濃度は１槽目でＨ_２／プロピレン＝０．０４５モル比、２槽目でＨ_２／（エチレン＋プロピレン）＝０．０１モル比にコントロールすることにより分子量を制御した。ゴム状プロピレン・エチレン共重合体部のエチレン組成は第２重合工程でのプロピレンとエチレンのガス組成をプロピレン／エチレン＝５０／５０モル比にコントロールすることによりプロピレン・エチレンブロック共重合体（ＰＰ−１）を得た。１段重合槽から抜き出したプロピレン単独重合体のアイソタクチックペンタッド分率は０．９８５、ＭＦＲは１００ｇ／１０分、２段目重合槽から抜き出したプロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲは６０ｇ／１０分であった。ＰＰ−１の特性を表１に示す。

（２）エチレン・ブテンランダム共重合体（Ｂ）
ＭＦＲが７．５ｇ／１０分、密度が０．８６ｇ／ｃｍ^３、エチレン・１−ブテン共重合体（日本合成ゴム社製 ＥＢＭ３０４１Ｐ）を用いた。
（３）タルク（Ｃ）
平均粒径が２．５μｍ（日本タルク社製ＳＧ−９５）と５μｍのタルク（日本タルク社製ミクロエースＣ−３）を用いた。

（実施例１〜２、比較例１〜３）
成分（Ａ）〜（Ｃ）を表１に示す組成の割合で配合し、更に（Ａ）〜（Ｃ）の合計量１００重量部に対して、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（チバガイギー社製ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）０．１重量部、ステアリン酸マグネシウム０．３重量部を配合して、スーパーミキサー（川田製作所製）で５分間混合した後、二軸混練機（神戸製鋼社製ＫＣＭ５０）にて２１０℃の設定温度で混練造粒することによりポリプロピレン系樹脂組成物を得た。その後、型締め圧１００トンの射出成形機にて成形温度２１０℃で各種試験片を作成し、上記各種測定法に従って測定を行った。評価結果を表２に示す。

表２の評価結果から明らかな通り、本発明の実施例はいずれも優れた物性を示した。一方、比較例１は表面粗さＲａが０．２μｍ以上で、塗装鮮鋭性に劣り、比較例２は曲げ弾性率が低すぎ、比較例３はアイゾット衝撃性に劣る。これらの原因は、配合成分のいずれか一つ以上が本発明の要件を外れており、該要件の必要性が分かる。

本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、射出成形後の塗装外観が良好で、耐衝撃特性、線膨張特性、塗装鮮鋭性に優れるポリプロピレン系樹脂組成物であり、かかる優れた特性を有するため、これを原料とした成形品は、自動車用射出成形部品として実用に十分な性能を有し、工業的に用いることができる。

Claims (5)

1. 少なくとも下記成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）を含有するポリプロピレン系樹脂組成物であって、該ポリプロピレン系樹脂組成物が下記物性（１）〜（４）を満たすことを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物。
   成分（Ａ）：（ａ１）結晶性プロピレン単独重合体部分を８８〜９４重量％と、（ａ２）エチレン含量が３５〜５０重量％であるエチレン・プロピレンランダム共重合体部分を６〜１２重量％含有し、この成分全体のメルトフローレート（ＭＦＲ）（２３０℃、２．１６ｋｇ）が４０〜１００ｇ／１０分であるプロピレン・エチレンブロック共重合体 ４５〜５５重量％
   成分（Ｂ）：ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）が４〜１０ｇ／１０分で、密度が０．８５５〜０．８６５ｇ／ｃｍ^３であるエチレン・ブテンランダム共重合体 ２０〜３０重量％
   成分（Ｃ）：レーザー回折法によって測定した平均粒径が３μｍ以下であるタルク ２５〜３５重量％
   物性（１）：ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）が２０ｇ／１０分以上
   物性（２）：曲げ弾性率が１８００ＭＰａ以上
   物性（３）：−３０℃におけるアイゾット衝撃強度が６ｋＪ／ｍ^２以上
   物性（４）：線膨張係数が５×１０^−５ｃｍ／ｃｍ・℃以下
2. さらに、下記物性（５）を満たすことを特徴とする請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
   物性（５）：射出成形後の成形体表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以下
3. 請求項１又は２に記載のポリプロピレン系樹脂組成物を射出成形してなる成形体に、アクリルメラミン系またはウレタン系の塗料を塗装してなることを特徴とするポリプロピレン樹脂製射出成形体。
4. 塗料塗布面の光沢が９５％以上であることを特徴とする請求項３に記載のポリプロピレ樹脂製射出成形体。
5. 塗料が黒色系塗料であることを特徴とする請求項３又は４に記載のポリプロピレ樹脂製射出成形体。