JP2010537039A - ポリプロピレン系樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
重合体(EOR)、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)、ポリスチレン-エチレン/ブテン-ポリスチレントリブロック共重合体(SEBS)等のゴム成分を添加して衝撃性を改善した材料(特許文献1,2参照)、タルク、マイカ、ガラス繊維等の無機充填剤を添加し剛性を改善した材料、またゴム成分、無機充填剤を共に添加し優れた機械物性を付与したブレンドポリマーが使用されている。また近年、フローマーク(トラシマ)、ウェルドマーク等の外観改善のための研究が進み、自動車部品におけるポリプロピレンの使用割合を伸ばしてきた。
(A)メルトフローレート(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が20〜300g/10分であるポリプロピレン:50〜75重量%、
(B−1)メルトフローレート(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が0.4g/10分未満である、エチレン・α−オレフィン共重合体またはエチレン・α-オレフィン・ジエン共重合体:5〜15重量%、
(B−2)メルトフローレート(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が0.5g/10分以上、20g/10分未満であるエチレン・α−オレフィン共重合体:5〜15重量%、および、
(C)無機充填剤:15〜30重量%(ただし、成分(A)、(B−1)、(B−2)および(C)の合計量は100重量%)からなる(F)樹脂組成物100重量部に対して、
(D)変性ポリプロピレン0.1〜5.0重量部、および(E)表面改質剤0.1〜1.0重量部を配合してなることを特徴としている。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物では、(D)変性ポリプロピレンが、無水脂肪酸変性ポリプロピレンであることが好ましい。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、下記成分(A)、(B−1)、(B−2)および(C)からなる(F)樹脂組成物に、(D)変性ポリプロピレンおよび(E)表面改質剤を配合してなる。
本発明に係る(A)ポリプロピレンは、メルトフローレートが20〜300g/10分、好ましくは50〜250g/10分である。
し、2.16kg荷重下、230℃で測定した値である。
本発明において、(A)ポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体であってもよく、プロピレンと他の共重合性単量体との共重合体であってもよいが、プロピレン・エチレンブロック共重合体であることが好ましく、その際の23℃n-デカン可溶分量は好ましくは5〜15重量%、より好ましくは7〜13重量%であることが望ましい。
本発明に係る(B−1)成分である、エチレン・α−オレフィン共重合体またはエチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体は、メルトフローレートが0.4g/10分未満、好ましくは0.05〜0.35g/10分である。また、(B−1)成分のGPCにより測定した重量平均分子量(Mw)は、好ましくは2.0×105〜5.0×105、より好ましくは2.3×105〜3.0×105である。(B−1)成分の重量平均分子量が2.0×105よりも低いと、得られる成形体の表面光沢が高くなる場合があり、また、重量平均分子量が5.0×105を超えると、成形体の耐衝撃性が低下する場合がある。
(B−2)エチレン・α−オレフィン共重合体
本発明に係る(B−2)成分である、エチレン・α−オレフィン共重合体は、メルトフローレートが0.5g/10分以上、20g/10分未満、好ましくは1.5〜10g/10分である。
(C)無機充填剤
本発明に係る(C)無機充填剤としては、特に限定されることなく公知の無機充填剤を用いることができるが、たとえば、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、石膏、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、さらには亜鉛、銅、鉄、アルミニウム等の金属粉末、あるいは金属繊維等が挙げられ、これらは単独でまたは混合して用いることができる。中でもタルク、マイカ、炭酸カルシウム、ガラス繊維等が好ましく、特にタルクが好ましい。タルクとしては、平均粒径が1〜15μm、好ましくは1〜6μmのものが好適に使用できる。
本発明で用いる(F)樹脂組成物は、上記(A)成分、(B−1)成分、(B−2)成分および(C)成分からなる。各成分の配合割合は、成分(A)、(B−1)、(B−2)および(C)の合計量を100重量%とした場合に、(A):50〜75重量%、(B−1):5〜15重量%、(B−2):5〜15重量%、(C):15〜30重量%である。(F)樹脂組成物中における(A)成分は、好ましくは50〜69重量%である。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上述の(F)樹脂組成物100重量部に対して、(D)変性ポリプロピレンを0.1〜5.0重量部、好ましくは0.1〜2.0重量部、さらに好ましくは0.1〜1.5重量部配合することが望ましい。本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中において、(D)変性ポリプロピレンは、耐傷付性改良剤として作用する。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上述の(F)樹脂組成物100重量部に対して、(E)表面改質剤を0.1〜1.5重量部、好ましくは0.2〜1.3重量部、さらに好ましくは0.3〜1.0重量部配合することが好ましい。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物には、必要に応じて、耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、老化防止剤、酸化防止剤、脂肪酸金属塩、軟化剤、分散剤、充填剤、着色剤、滑剤、顔料などの他の添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で配合することができる。配合する添加剤などの混合順序は任意であり、同時に混合してもよいし、一部成分を混合した後に他の成分を混合するというような多段階の混合方法を採用することもできる。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上述した成分(A)、(B−1)、(B−2)および(C)からなる樹脂組成物(F)と、成分(D)および(E)と、必要に応じてその他の添加剤とを配合することにより製造することができる。これらの各成分は、任意の順序で配合することができる。
本発明において、各物性の測定および評価は、以下の方法により行った。
ASTM D1238に準拠し、試験荷重2.16kg、試験温度230℃の条件で測定した。以下、単に「MFR」ともいう。
5g程度のポリマー試料(このときの正確な重量をaとする)を、n-デカン200mlと、試料量に対し約1%のBHT(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン)とともに、三角フラスコに入れる。145℃に加熱し、1時間撹拌溶解する。試料が完全に溶解したことを確認し、1時間放冷する。その後、マグネチックスターラーで1時間撹拌しながらポリマーを析出させる。吸引瓶とロート(325メッシュスクリーン)にて、析出したポリマーを吸引ろ過する。分離したろ液にアセトンを加え約1リットルとし、1時間撹拌してn-デカン可溶分を析出させる。もしも内容液が透明にならない場合は更にアセトンを加え撹拌を続ける。吸引瓶とロート(325メッシュスクリーン)にて、析出物をろ過する。回収した析出物を105℃、20mmHg以下にて1時間減圧乾燥する。乾燥終了後のn-デカン可溶分の回収量をbとする。n-デカン可溶分は次式によって算出する。
a:ポリマー試料の重量(g)、b:n-デカン可溶分の回収量(g)
〔極限粘度[η]〕
サンプル約20mgをデカリン15mlに溶解し、135℃のオイルバス中で比粘度ηspを測定した。このデカリン溶液にデカリン溶媒を5ml追加して希釈後、同様にして比粘度ηspを測定した。この希釈操作をさらに2回繰り返し、濃度(C)を0に外挿した時のηsp/Cの値を極限粘度として求めた。
〔曲げ弾性率(MPa)〕
ASTM D790に準拠し、スパン間100mm、曲げ速度2mm/minの条件で測定した。
ASTM D256に準拠し、ノッチ付、ハンマー容量40kg・cmの条件で測定した。
成形温度210℃、金型温度40℃で成形した長さ130mm、幅120mm、厚み2mmtで、成形品表面が鏡面仕上げした成形角板を用い、グロスメーター(日本電色工業(株)製NDH−300)により光源照射角度60°で鏡面グロスを測定した。
成形温度210℃、金型温度40℃で成形した長さ130mm、幅120mm、厚み2mmtで角板の表面をGrainCのシボ加工した成形品を用いてFord 5−Finger Test(単位:N)試験実施後、目視にて白化が認められない最大荷重(N)を評価した。
成形温度210℃、金型温度40℃で成形した長さ130mm、幅120mm、厚み2mmtで角板の表面をGrainCのシボ加工した成形品を用いてその成形品表面をタングステン針/35g荷重により引掻き、傷部と傷なし部の色差(△E)を測定した。
(A)ポリプロピレン
(BPP−1)プロピレンブロック共重合体
MFR=53g/10分
23℃ n−デカン可溶分重量=12重量%
23℃ n−デカン可溶分エチレン量=37mol%
23℃ n−デカン可溶分[η]=7dl/g
(BPP−2)プロピレンブロック共重合体
MFR=100g/10分
23℃ n−デカン可溶分重量=7重量%
23℃ n−デカン可溶分エチレン量=37mol%
23℃ n−デカン可溶分[η]=7dl/g
(BPP−3)プロピレンブロック共重合体
MFR=35g/10分
23℃ n−デカン可溶分重量=7重量%
23℃ n−デカン可溶分エチレン量=37mol%
23℃ n−デカン可溶分[η]=7dl/g
(BPP−4)プロピレンブロック共重合体
MFR=15g/10分
23℃ n−デカン可溶分重量=7重量%
23℃ n−デカン可溶分エチレン量=37mol%
23℃ n−デカン可溶分[η]=7dl/g
(BPP−5)プロピレンブロック共重合体
MFR=30g/10分
23℃ n−デカン可溶分重量=24重量%
23℃ n−デカン可溶分エチレン量=40mol%
23℃ n−デカン可溶分[η]=2.5dl/g
(HPP−1)プロピレン単独重合体
MFR=3g/10分
(HPP−2)プロピレン単独重合体
MFR=100g/10分
(B)エチレン−α−オレフィン共重合体
<B−1>
(R−1)エチレン−プロピレン−ジエンランダム共重合体(JSR社製、製品名EP57P)
MFR=0.2g/10分
[η]=2.4dl/g
(R−7)エチレン−プロピレン−ジエンランダム共重合体(KUMHO社製、製品名KEP570)
MFR=0.2g/10分
[η]=2.4dl/g
(R−8)エチレン−プロピレン−ジエンランダム共重合体(Dow Chemical社製、製品名IP4760P)
MFR=0.2g/10分
[η]=2.4dl/g
<B−2>
(R−2)エチレン−ブテンランダム共重合体(三井化学社製、製品名A4050)
MFR=7g/10分
[η]=1.4dl/g
(R−3)エチレン−オクテンランダム共重合体(デュポンダウエラストマー社製、製品名EG8100)
MFR=2g/10分
[η]=1.8dl/g
(R−4)エチレン−オクテンランダム共重合体(デュポンダウエラストマー社製、製品名EG8150)
MFR=1g/10分
[η]=2.0dl/g
(R−5)エチレン−ブテンランダム共重合体(三井化学社製、製品名A0550)
MFR=0.9g/10分
[η]=2.2dl/g
(R−6)エチレン−オクテンランダム共重合体(デュポンダウエラストマー社製、製品名EG8200)
MFR=10.6g/10分
[η]=1.3dl/g
(C)無機充填剤
タルク(松村産業社製、製品名5000PJ)
平均粒径4μm
(D)変性ポリプロピレン
(MPP−1)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(三洋化成社製、製品名ユーメックス1010):M値=4.5
(MPP−2)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(Dupont Canada社製、製品名MZ203D):M値=1.6
(MPP−3)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(Exxon社製、製品名Exxelor1020):M値=3
(E)表面改質剤
エルカ酸アミド(日本精化社製、製品名ニュートロンS)
その他添加剤
石油樹脂+EVA混合物(STRUTOL社製、製品名TR060)
[実施例1〜9および比較例1〜9]
ポリプロピレン系樹脂組成物の組成として、表1〜4に配合割合(重量部)を示す各成分と、さらに
酸化防止剤としてIRGANOX1010((株)チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製):0.1重量部、
同じく酸化防止剤としてIRGAFOS168((株)チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製):0.1重量部、
耐光安定剤としてLA−52((株)ADEKA製):0.2重量部、
滑剤としてステアリン酸カルシウム((株)日本油脂製):0.1重量部、および
顔料としてMB PPCM 802Y−307((株)東京インキ製):3重量部
とを配合して、ヘンシェルミキサーでドライブレンドし、二軸押出機((株)日本製鋼所製 TEX30α)により、バレル温度200℃、スクリュー回転600rpm、押出し量50kg/hの条件で押出し、樹脂組成物を得た。次いで、射出成形機にて成形温度210℃、金型温度40℃にて曲げ弾性率・IZOD衝撃強度測定用テストピースを成形し、また、成形温度220℃、金型温度40℃にて角板を成形した。得られたテストピースを用いて樹脂物性を、角板を用いて成形体の外観特性を評価した。その結果を表1〜3に示す。なお、表中における耐傷付性総合評価は、耐傷付性1と耐傷付性2との結果を勘案した評価である。
Claims (9)
- (A)メルトフローレート(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が20〜300g/10分であるポリプロピレン:50〜75重量%、
(B−1)メルトフローレート(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が0.4g/10分未満である、エチレン・α−オレフィン共重合体またはエチレン・α-オレフィン・ジエン共重合体:5〜15重量%、
(B−2)メルトフローレート(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が0.5g/10分以上、20g/10分未満であるエチレン・α−オレフィン共重合体:5〜15重量%、および、
(C)無機充填剤:15〜30重量%(ただし、成分(A)、(B−1)、(B−2)および(C)の合計量は100重量%)からなる(F)樹脂組成物100重量部に対して、(D)変性ポリプロピレン0.1〜5.0重量部、および(E)表面改質剤0.1〜1.0重量部を配合してなることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物。 - (A)ポリプロピレンが、プロピレン・エチレンブロック共重合体である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。
- プロピレン・エチレンブロック共重合体の23℃におけるn−デカン可溶分量が5〜15重量%であることを特徴とする請求項2に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- (B−1)成分の23℃におけるn−デカン可溶分の極限粘度[η]が2.0〜2.4dl/gであり、(B−2)成分の23℃におけるn−デカン可溶分の極限粘度[η]が1.0〜2.0dl/gであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- (B−1)成分と(B−2)成分の合計量が樹脂組成物(F)の19〜25重量%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- (B−1)成分と(B−2)成分の合計量に対する(B−1)成分の割合が、40〜60重量%であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- (C)無機充填剤が、平均粒径が1〜15μmのタルクであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- (D)変性ポリプロピレンが、無水脂肪酸変性ポリプロピレンであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- (E)表面改質剤が、脂肪酸アミドであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかにに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
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