JP2020079389A - 樹脂組成物及び乗物用内装部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れ、樹脂製品の軽量化を図ることのできる樹脂組成物の提供。【解決手段】ポリプロピレンと、エラストマーと、充填剤と、脂肪酸金属塩と、を含有し、比重が１．００以下であり、ＡＳＴＭ Ｄ２７９４準拠して測定される−３０℃におけるデュポン衝撃強度が７Ｊ以上であり、ＡＳＴＭ Ｄ７９０準拠して測定される曲げ弾性率が２．５ＧＰａ以上及び曲げ強度が２５ＭＰａ以上である樹脂組成物である。【選択図】なし
Description
本発明は、樹脂組成物に係り、特に自動車の内装材などの乗物用内装部品として好適に用いられる樹脂組成物及び該樹脂組成物を用いた乗物用内装部品に関する。
従来、自動車のバンパーやインストルメントパネルなどの自動車の内外装材には、ポリプロピレンを主成分として含有する樹脂組成物が用いられている（例えば、下記の特許文献１）。
特許文献１には、エチレン−プロピレンブロック共重合体３０〜７０重量％、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム１０〜３０重量％、スチレン系重合体ゴム１〜１０重量％、ポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチ２〜８重量％、マグネシウム化合物１〜７重量％および無機充填剤１０〜４０重量％を含有する樹脂組成物が記載されている。
自動車の内外装材では、機械的強度の向上を図りつつ、可能な限り軽量化した製品が望まれている。しかし、特許文献１に記載の樹脂組成物では、必要となる成分数が多く、薄肉化・軽量化した際に十分な機械的強度を得ることができず、さらなる物性の向上が望まれていた。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れ、樹脂製品の軽量化を図ることのできる樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ポリプロピレン、エラストマー及び充填剤を、脂肪酸金属塩と組み合わせることで、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
前記課題は、本発明の樹脂組成物によれば、ポリプロピレンと、エラストマーと、充填剤と、脂肪酸金属塩と、を含有し、比重が１．００以下であり、ＡＳＴＭ Ｄ２７９４に準拠して測定される−３０℃におけるデュポン衝撃強度が７Ｊ以上であり、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測定される曲げ弾性率が２．５ＧＰａ以上及び曲げ強度が２５ＭＰａ以上であることにより解決される。
上記のように構成された本発明の樹脂組成物は、弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れており、樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
また、上記の構成において、前記ポリプロピレン、前記エラストマー、前記充填剤及び前記脂肪酸金属塩の合計を１００重量％としたときに、前記ポリプロピレンを６０〜８０重量％、前記エラストマーを５〜２５重量％、前記充填剤を５〜２０重量％、前記脂肪酸金属塩を０．１〜１重量％含有するとよい。
上記の構成では、樹脂組成物が、弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなり、樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
上記の構成では、樹脂組成物が、弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなり、樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
また、上記の構成において、ＡＳＴＭ Ｄ６３８準拠して測定される引張強度が２０ＭＰａ以上であり及び引張伸びが２５％以上であるとよい。
上記の構成では、樹脂組成物を樹脂製品とした場合に、衝撃が加わって変形する際に、裂けや割れ等が生ずることが抑制される。
上記の構成では、樹脂組成物を樹脂製品とした場合に、衝撃が加わって変形する際に、裂けや割れ等が生ずることが抑制される。
また、上記の構成において、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８準拠して測定されるメルトフローレート（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が３０ｇ／１０分以上であるとよい。
上記の構成では、樹脂組成物の射出成形における成形性が良好なものとなる。
上記の構成では、樹脂組成物の射出成形における成形性が良好なものとなる。
また、上記の構成において、前記ポリプロピレンが結晶性エチレン−プロピレン共重合体であり、前記エラストマーがエチレン−ブテン共重合体であるとよい。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
また、前記充填剤が硫酸マグネシウムウィスカであるとよい。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
また、前記脂肪酸金属塩が炭素数１０〜２０の飽和脂肪酸の金属塩であるとよい。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
また、前記脂肪酸金属塩がステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも１種以上であるとよい。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
また、前記課題は、上記の樹脂組成物を含むことを特徴とする乗物用内装部品により解決される。
上記のように構成された本発明の乗物用内装部品は、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れた樹脂組成物を含むことで、薄肉化及び軽量化を図ることが可能となる。
上記のように構成された本発明の乗物用内装部品は、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れた樹脂組成物を含むことで、薄肉化及び軽量化を図ることが可能となる。
また、前記乗物用内装部品は、乗物用シート、インスツルメントパネル、パッケージトレイ、リアトレイ、ピラーガーニッシュ、ドアトリムまたはコンソールボックスであるとよい。
上記の構成では、優れた機械的強度を有しつつ、薄肉化及び軽量化された各種乗物用内装部品を提供することが可能となる。
上記の構成では、優れた機械的強度を有しつつ、薄肉化及び軽量化された各種乗物用内装部品を提供することが可能となる。
本発明の樹脂組成物によれば、弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れており、樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなり、樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、樹脂組成物を樹脂製品とした場合に、衝撃が加わって変形する際に、裂けや割れ等が生ずることが抑制される。
また、本発明の樹脂組成物によれば、樹脂組成物の射出成形における成形性が良好なものとなる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れた樹脂組成物を含むことで、薄肉化及び軽量化を図ることが可能となる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、優れた機械的強度を有しつつ、薄肉化及び軽量化された各種乗物用内装部品を提供することが可能となる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなり、樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、樹脂組成物を樹脂製品とした場合に、衝撃が加わって変形する際に、裂けや割れ等が生ずることが抑制される。
また、本発明の樹脂組成物によれば、樹脂組成物の射出成形における成形性が良好なものとなる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れた樹脂組成物を含むことで、薄肉化及び軽量化を図ることが可能となる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、優れた機械的強度を有しつつ、薄肉化及び軽量化された各種乗物用内装部品を提供することが可能となる。
＜樹脂組成物＞
以下、本発明の実施形態（本実施形態）に係る樹脂組成物について説明をする。本実施形態に係る樹脂組成物は、ポリプロピレンと、エラストマーと、充填剤と、脂肪酸金属塩と、を含有する。以下に、各成分について詳述する。
以下、本発明の実施形態（本実施形態）に係る樹脂組成物について説明をする。本実施形態に係る樹脂組成物は、ポリプロピレンと、エラストマーと、充填剤と、脂肪酸金属塩と、を含有する。以下に、各成分について詳述する。
（ポリプロピレン）
本実施形態において、ポリプロピレンとは、プロピレン単位を５０モル％超含有するポリマーを言う。ポリプロピレンとしては、例えば、プロピレンのホモポリマー、プロピレンとα−オレフィンとのブロック共重合体、プロピレンとα−オレフィンとのランダム共重合体、およびこれらの混合物などが例示される。
本実施形態において、ポリプロピレンとは、プロピレン単位を５０モル％超含有するポリマーを言う。ポリプロピレンとしては、例えば、プロピレンのホモポリマー、プロピレンとα−オレフィンとのブロック共重合体、プロピレンとα−オレフィンとのランダム共重合体、およびこれらの混合物などが例示される。
α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテンなどが例示される。これらのα−オレフィンは、単独使用または２種以上併用することが可能である。
プロピレンとα−オレフィンのブロック共重合体としては、例えば、プロピレンの単独重合ユニットとエチレン−プロピレンの共重合ユニットとからなるエチレン−プロピレンブロック共重合体が例示される。プロピレンとα−オレフィンのランダム共重合体としては、例えば、エチレン−プロピレンのランダム共重合体が例示される。また、これらの共重合体は、少量のエチレン単独重合ユニットを含んでいてもよい。
本実施形態の樹脂組成物には、ポリプロピレンが６０〜８０重量％含有され、好ましくは７０〜８０重量％含有されている。ポリプロピレンの含有量が、６０重量％未満である場合、剛性が上がりすぎてしまうことがあり、８０重量％を超えると、衝撃強度が低下することがある。
（エラストマー）
本実施形態において、エラストマーとは、ゴム成分を含有するエラストマーである。例えば、エチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム及び／又はビニル芳香族化合物含有ゴムからなるエラストマー等が例示される。
本実施形態において、エラストマーとは、ゴム成分を含有するエラストマーである。例えば、エチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム及び／又はビニル芳香族化合物含有ゴムからなるエラストマー等が例示される。
本実施形態で用いられるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴムとは、エチレンとα−オレフィンからなるランダム共重合体ゴムである。α−オレフィンは炭素原子数３以上のα−オレフィンであり、例えば、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、デセン等が挙げられ、好ましくは、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１である。
エチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴムとしては、例えば、エチレン−プロピレンランダム共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１ランダム共重合体ゴム、エチレン−ヘキセン−１ランダム共重合体ゴム、エチレン−オクテン−１ランダム共重合体ゴム等が例示され、好ましくは、エチレン−オクテン−１ランダム共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１ランダム共重合体ゴム又はエチレン−プロピレンランダム共重合体ゴムである。また、２種類以上のエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴムを併用することも可能である。
本実施形態で用いられるビニル芳香族化合物含有ゴムとしては、例えば、ビニル芳香族化合物重合体ブロックと共役ジエン系重合体ブロックからなるブロック共重合体等が例示される。具体的には、ビニル芳香族化合物含有ゴムとして、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン系ゴム（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系ゴム（ＳＥＰＳ）、スチレン−ブタジエン系ゴム（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレン系ゴム（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン系ゴム（ＳＩＳ）等のブロック共重合体又はこれらのゴム成分を水添したブロック共重合体等が例示される。
本実施形態の樹脂組成物には、エラストマーが５〜２５重量％含有され、好ましくは１０〜２０重量％含有されている。エラストマーの含有量が５重量％未満の場合、樹脂組成物の衝撃強度が低下することがあり、２５重量％を超えた場合、剛性が低下することがある。
（充填剤）
本実施形態において、充填剤として繊維状の充填剤を用いることが好ましく、繊維状の硫酸マグネシウムである硫酸マグネシウムウィスカを好適に用いることが可能である。硫酸マグネシウムウィスカの平均繊維径は、０．３〜０．８μｍであり、好ましくは０．４〜０．７μｍである。また、硫酸マグネシウムウィスカの平均繊維長は、１０〜２０μｍであり、好ましくは１４〜２０μｍである。なお、平均繊維径および平均繊維長は、顕微鏡観察などの公知の方法によって求めることが可能である。硫酸マグネシウムウィスカの平均繊維径及び平均繊維長が上記の範囲内であると、樹脂組成物の機械的強度を向上させることが可能となる。
本実施形態において、充填剤として繊維状の充填剤を用いることが好ましく、繊維状の硫酸マグネシウムである硫酸マグネシウムウィスカを好適に用いることが可能である。硫酸マグネシウムウィスカの平均繊維径は、０．３〜０．８μｍであり、好ましくは０．４〜０．７μｍである。また、硫酸マグネシウムウィスカの平均繊維長は、１０〜２０μｍであり、好ましくは１４〜２０μｍである。なお、平均繊維径および平均繊維長は、顕微鏡観察などの公知の方法によって求めることが可能である。硫酸マグネシウムウィスカの平均繊維径及び平均繊維長が上記の範囲内であると、樹脂組成物の機械的強度を向上させることが可能となる。
本実施形態の樹脂組成物には、繊維状の充填剤が５〜２０重量％含有され、好ましくは１０〜１５重量％含有されている。繊維状の充填剤の含有量が、５重量％未満である場合、剛性が低下することがあり、２０重量％を超えた場合、衝撃強度が不充分なことがあり、また、外観も悪化することがある。
（脂肪酸金属塩）
本実施形態において、脂肪酸とは、炭素数１０〜２０の脂肪酸である。本実施形態で用いられる脂肪酸金属塩としては、飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸の金属塩を用いることが可能であり、好適には、炭素数１２以上の長鎖飽和脂肪酸の金属塩を用いることが可能である。
本実施形態において、脂肪酸とは、炭素数１０〜２０の脂肪酸である。本実施形態で用いられる脂肪酸金属塩としては、飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸の金属塩を用いることが可能であり、好適には、炭素数１２以上の長鎖飽和脂肪酸の金属塩を用いることが可能である。
本実施形態において、脂肪酸金属塩として、直鎖の脂肪酸の金属塩を用いることが好ましく、具体的には、ラウリン酸（１２：０）、ミリスチン酸（１４：０）、パルミチン酸（１６：０）、マルガリン酸（１７：０）、ステアリン酸（１８：０）、アラキジン酸（２０：０）、ベヘン酸（２２：０）、パルミトオレイン酸（１６：１）、オレイン酸（１８：１）、リノール酸（１８：２）、リノレン酸（１８：３）などの金属塩が挙げられ、ステアリン酸（１８：０）の金属塩を用いることが好ましい。
脂肪酸金属塩の金属としては、例えばマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、バリウム（Ｂａ）、鉛（Ｐｂ）、マンガン（Ｍｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）等が挙げられ、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カルシウム（Ｃａ）を用いることが好ましい。
本実施形態において、脂肪酸金属塩として、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも１種以上を用いると好適である。
本実施形態の樹脂組成物には、脂肪酸金属塩が０．１〜１重量％含有され、好ましくは０．２〜０．５重量％含有されている。ポリプロピレン、エラストマー及び充填剤を、脂肪酸金属塩と組み合わせることで、脂肪酸金属塩を用いない場合と比較して樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が向上するため、樹脂製品の薄肉化・軽量化を図ることが可能となる。
（その他成分）
本実施形態に係る樹脂組成物には、上記した成分以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、可塑剤、離型剤、滑剤からなる群から選ばれる１種又は２種以上のその他の添加剤が含有されていてもよい。
本実施形態に係る樹脂組成物には、上記した成分以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、可塑剤、離型剤、滑剤からなる群から選ばれる１種又は２種以上のその他の添加剤が含有されていてもよい。
樹脂組成物中のこれら添加物の含有量は、樹脂組成物の力学的特性に影響を与えない範囲である必要があり、ポリプロピレン、エラストマー、充填剤及び脂肪酸金属塩と、から構成される混合物の総重量の５重量％以下、好ましくは２重量％以下であるとよい。
（混合方法）
本実施形態の樹脂組成物は、ポリプロピレン、エラストマー、充填剤、脂肪酸金属塩および必要によりその他添加剤を混合することにより得ることが可能である。各成分の混合方法としては、上記の各成分を均一に混合することができれば特に制限されず、例えば、溶融混練など公知の方法が挙げられる。溶融混練するための装置としては、例えば、一軸押出機、二軸押出機、混練ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなど公知の混練装置が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリプロピレン、エラストマー、充填剤、脂肪酸金属塩および必要によりその他添加剤を混合することにより得ることが可能である。各成分の混合方法としては、上記の各成分を均一に混合することができれば特に制限されず、例えば、溶融混練など公知の方法が挙げられる。溶融混練するための装置としては、例えば、一軸押出機、二軸押出機、混練ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなど公知の混練装置が挙げられる。
＜樹脂組成物の用途＞
本発明の樹脂組成物は、公知の樹脂の成形方法、例えば、射出成形、押出成形、発泡成形、圧縮成形、ブロー成形などにより成形して、乗物用の内装部品や外装部品、建築資材、日用品などの樹脂製品として好適に用いることが可能である。
本発明の樹脂組成物は、公知の樹脂の成形方法、例えば、射出成形、押出成形、発泡成形、圧縮成形、ブロー成形などにより成形して、乗物用の内装部品や外装部品、建築資材、日用品などの樹脂製品として好適に用いることが可能である。
（乗物用内装部品）
本発明の樹脂組成物は、自動車のバンパー、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラーなどの自動車内外装材（乗物用内装部品）として好適に用いることができる。より詳細には、本発明の樹脂組成物は、乗物用シートのフレーム部材や受圧部材などのシート構成部品、インスツルメントパネル、パッケージトレイ、リアトレイ、ピラーガーニッシュ、ドアトリム、コンソールボックスなどに好適に用いることが可能である。
本発明の樹脂組成物は、自動車のバンパー、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラーなどの自動車内外装材（乗物用内装部品）として好適に用いることができる。より詳細には、本発明の樹脂組成物は、乗物用シートのフレーム部材や受圧部材などのシート構成部品、インスツルメントパネル、パッケージトレイ、リアトレイ、ピラーガーニッシュ、ドアトリム、コンソールボックスなどに好適に用いることが可能である。
＜樹脂組成物の物性＞
本実施形態に係る樹脂組成物は、以下の実施例に示すとおり、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れており、密度を小さくすることも可能である。したがって、本実施形態に係る樹脂組成物を用いることで、乗物用内装部品などの各種樹脂製品の薄肉化・軽量化を図ることが可能となる。
本実施形態に係る樹脂組成物は、以下の実施例に示すとおり、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れており、密度を小さくすることも可能である。したがって、本実施形態に係る樹脂組成物を用いることで、乗物用内装部品などの各種樹脂製品の薄肉化・軽量化を図ることが可能となる。
（比重）
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して２３℃で測定される比重は、０．８〜１．２、好ましくは０．９〜１．１、より好ましくは０．９５〜１．０５、更に好ましくは０．９８〜１．０２である。このように本実施形態の樹脂組成物は、密度が低く、乗物用内装部品などの各種樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して２３℃で測定される比重は、０．８〜１．２、好ましくは０．９〜１．１、より好ましくは０．９５〜１．０５、更に好ましくは０．９８〜１．０２である。このように本実施形態の樹脂組成物は、密度が低く、乗物用内装部品などの各種樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
（流動性）
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠して２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、１０〜１００ｇ／１０分、好ましくは２０〜６０ｇ／１０分、より好ましくは２５〜５０ｇ／１０分、更に好ましくは３０〜４０ｇ／１０分である。このように本実施形態の樹脂組成物は、高い流動性を有しており、射出成形など製品加工の際の成形性が良好なものとなる。
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠して２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、１０〜１００ｇ／１０分、好ましくは２０〜６０ｇ／１０分、より好ましくは２５〜５０ｇ／１０分、更に好ましくは３０〜４０ｇ／１０分である。このように本実施形態の樹脂組成物は、高い流動性を有しており、射出成形など製品加工の際の成形性が良好なものとなる。
（デュポン衝撃強度）
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ２７９４に準拠して−３０℃で測定されるデュポン衝撃強度は、５Ｊ以上、好ましくは６Ｊ以上、より好ましくは７Ｊ以上、更に好ましくは８Ｊ以上、特に好ましくは９Ｊ以上である。このように本実施形態の樹脂組成物は、耐寒衝撃性に優れるという特徴を有している。
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ２７９４に準拠して−３０℃で測定されるデュポン衝撃強度は、５Ｊ以上、好ましくは６Ｊ以上、より好ましくは７Ｊ以上、更に好ましくは８Ｊ以上、特に好ましくは９Ｊ以上である。このように本実施形態の樹脂組成物は、耐寒衝撃性に優れるという特徴を有している。
（曲げ弾性率、曲げ強度）
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測定温度２３℃の条件で測定される曲げ弾性率は、２．０ＧＰａ以上、好ましくは２．２ＧＰａ以上、より好ましくは２．５ＧＰａ以上、特に好ましくは２．６ＧＰａ以上であり、曲げ強度は、２５ＭＰａ以上、好ましくは２６ＭＰａ以上、好ましくは２７ＭＰａ以上、より好ましくは２８ＭＰａ以上である。このように本実施形態の樹脂組成物は、高い剛性を有している。
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測定温度２３℃の条件で測定される曲げ弾性率は、２．０ＧＰａ以上、好ましくは２．２ＧＰａ以上、より好ましくは２．５ＧＰａ以上、特に好ましくは２．６ＧＰａ以上であり、曲げ強度は、２５ＭＰａ以上、好ましくは２６ＭＰａ以上、好ましくは２７ＭＰａ以上、より好ましくは２８ＭＰａ以上である。このように本実施形態の樹脂組成物は、高い剛性を有している。
（引張弾性率、引張伸び）
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測定される引張強度は、１５ＭＰａ以上、好ましくは１７ＭＰａ以上、より好ましくは１９ＭＰａ以上、更に好ましくは２０ＭＰａ以上であり、引張伸びは、２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは２７％以上、更に好ましくは２８％以上である。
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測定される引張強度は、１５ＭＰａ以上、好ましくは１７ＭＰａ以上、より好ましくは１９ＭＰａ以上、更に好ましくは２０ＭＰａ以上であり、引張伸びは、２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは２７％以上、更に好ましくは２８％以上である。
（Ｉｚｏｄ衝撃強度）
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠して温度２３℃で測定されるＩｚｏｄ衝撃強度（アイゾット衝撃強度）は、２０Ｊ／ｍ以上、好ましくは２３Ｊ／ｍ以上、より好ましくは２５Ｊ／ｍ以上である。このように本実施形態の樹脂組成物は、高い耐衝撃性を有している。
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠して温度２３℃で測定されるＩｚｏｄ衝撃強度（アイゾット衝撃強度）は、２０Ｊ／ｍ以上、好ましくは２３Ｊ／ｍ以上、より好ましくは２５Ｊ／ｍ以上である。このように本実施形態の樹脂組成物は、高い耐衝撃性を有している。
（熱変形温度）
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠して測定される熱変形温度は、荷重０．４６ＭＰａにおいて９０℃以上、好ましくは９５℃以上、より好ましくは１００℃以上、更に好ましくは１０５℃以上であり、荷重１．８２ＭＰａにおいて、５０℃以上、好ましくは５５℃以上、より好ましくは６０℃以上である。一般的に、樹脂材料は耐衝撃性を向上させると耐熱性が低下する現象が見られるが、本実施形態の樹脂組成物は高い耐衝撃性を有しつつ、耐熱性も高いという特徴を有している。
樹脂組成物のＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠して測定される熱変形温度は、荷重０．４６ＭＰａにおいて９０℃以上、好ましくは９５℃以上、より好ましくは１００℃以上、更に好ましくは１０５℃以上であり、荷重１．８２ＭＰａにおいて、５０℃以上、好ましくは５５℃以上、より好ましくは６０℃以上である。一般的に、樹脂材料は耐衝撃性を向上させると耐熱性が低下する現象が見られるが、本実施形態の樹脂組成物は高い耐衝撃性を有しつつ、耐熱性も高いという特徴を有している。
以下、具体的実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例及び比較例において、以下の原料を用いた。
ポリプロピレンとして、ブロックタイプの結晶性エチレン−プロピレン共重合体（サンアロマー社製、ＰＭＡ８０Ｘ）を用いた。
ポリプロピレンとして、ブロックタイプの結晶性エチレン−プロピレン共重合体（サンアロマー社製、ＰＭＡ８０Ｘ）を用いた。
エラストマーとして、エチレン−α−オレフィン共重合樹脂であるエチレン−ブテン共重合体（三井化学社製、タフマーＤＦ７３５０、結晶化度：１０％、ＭＦＲ：３５ｇ／１０分（２．１６ｋｇ、１９０℃）、Ｍｗ：１０００００）又はビニル芳香族化合物含有ゴムであるスチレン−エチレン−ブテン−スチレン系ゴム（ＳＥＢＳ）（旭化成株式会社製、タフテックＨ１０６２）を用いた。
充填剤として、繊維状塩基性硫酸マグネシウム（宇部マテリアルズ株式会社製、モスハイジＡ−１、平均繊維長１５μｍ、平均繊維径０．５μｍ）を用いた。
脂肪酸金属塩として、炭素数１８の飽和脂肪酸であるステアリン酸マグネシウム又はステアリン酸カルシウムを用いた。
＜樹脂組成物の調製＞
（実施例１〜実施例３）
上記の原料を、以下の表１に示す組成で、２００℃で溶融混練した。表１に示す例では、エラストマーとしてエチレン−ブテン共重合体（タフマーＤＦ７３５０）を用い、脂肪酸金属塩としてステアリン酸マグネシウムを用いた。
（実施例１〜実施例３）
上記の原料を、以下の表１に示す組成で、２００℃で溶融混練した。表１に示す例では、エラストマーとしてエチレン−ブテン共重合体（タフマーＤＦ７３５０）を用い、脂肪酸金属塩としてステアリン酸マグネシウムを用いた。
（比較例１〜比較例４）
比較例１では、ポリプロピレンのみを用いた。比較例２では充填剤を用いず、比較例３ではエラストマーを用いず、比較例４では脂肪酸を用いず樹脂組成物を調製した。
比較例１では、ポリプロピレンのみを用いた。比較例２では充填剤を用いず、比較例３ではエラストマーを用いず、比較例４では脂肪酸を用いず樹脂組成物を調製した。
（実施例５〜実施例９）
上記の原料を、以下の表２に示す組成で、２００℃で溶融混練した。実施例５〜実施例７では脂肪酸金属塩としてステアリン酸カルシウムを用いた。また、実施例８及び実施例９ではエラストマーとしてＳＥＢＳ（タフテックＨ１０６２）を用いた。
上記の原料を、以下の表２に示す組成で、２００℃で溶融混練した。実施例５〜実施例７では脂肪酸金属塩としてステアリン酸カルシウムを用いた。また、実施例８及び実施例９ではエラストマーとしてＳＥＢＳ（タフテックＨ１０６２）を用いた。
＜樹脂組成物の物性の測定＞
以下の手順に従い、樹脂組成物の物性の測定を行った。各種物性測定の結果を上記の表１及び表２に示す。
（比重）
樹脂組成物の比重は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して２３℃で測定した。
以下の手順に従い、樹脂組成物の物性の測定を行った。各種物性測定の結果を上記の表１及び表２に示す。
（比重）
樹脂組成物の比重は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して２３℃で測定した。
（流動性）
樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定した。
樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定した。
（デュポン衝撃強度）
樹脂組成物の成形品（寸法２．４ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ）を用い、ＡＳＴＭ Ｄ２７９４に準拠し、デュポン式衝撃強度を−３０℃で測定した。
樹脂組成物の成形品（寸法２．４ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ）を用い、ＡＳＴＭ Ｄ２７９４に準拠し、デュポン式衝撃強度を−３０℃で測定した。
（曲げ弾性率、曲げ強度）
樹脂組成物のシート状試験片（幅１３ｍｍ×厚さ６．４ｍｍ×長さ１３０ｍｍ）を作製し、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠し、スパン間１００ｍｍ、曲げ速度３０ｍｍ／分、測定温度２３℃の条件で曲げ弾性率及び曲げ強度を測定した。
樹脂組成物のシート状試験片（幅１３ｍｍ×厚さ６．４ｍｍ×長さ１３０ｍｍ）を作製し、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠し、スパン間１００ｍｍ、曲げ速度３０ｍｍ／分、測定温度２３℃の条件で曲げ弾性率及び曲げ強度を測定した。
（引張弾性率、引張伸び）
樹脂組成物の引張強度及び引張伸びは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測定した。
樹脂組成物の引張強度及び引張伸びは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測定した。
（Ｉｚｏｄ衝撃強度）
樹脂組成物のシート状試験片（幅１３ｍｍ×厚さ３ｍｍ×長さ６２ｍｍ、ノッチ角２２．５°、ノッチＲ０．２５Ｒ）を作製し、ＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠し、温度２３℃でＩｚｏｄ衝撃強度（アイゾット衝撃強度）を測定した。
樹脂組成物のシート状試験片（幅１３ｍｍ×厚さ３ｍｍ×長さ６２ｍｍ、ノッチ角２２．５°、ノッチＲ０．２５Ｒ）を作製し、ＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠し、温度２３℃でＩｚｏｄ衝撃強度（アイゾット衝撃強度）を測定した。
（熱変形温度）
樹脂組成物を用いて射出成形を行い、得られた射出成形品（厚み３．２ｍｍ）について、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠した条件で熱変形温度を測定した。なお、荷重は０．４６ＭＰａ及び１．８２ＭＰａの条件下で測定した。
樹脂組成物を用いて射出成形を行い、得られた射出成形品（厚み３．２ｍｍ）について、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠した条件で熱変形温度を測定した。なお、荷重は０．４６ＭＰａ及び１．８２ＭＰａの条件下で測定した。
（実施例１〜４の結果）
表１に示すように、実施例１〜４の樹脂組成物は、比重が１．００以下と軽量であり、−３０℃におけるデュポン衝撃強度が７Ｊ以上と耐衝撃性に優れていた。さらに、実施例１〜４の樹脂組成物は、曲げ弾性率が２．３ＧＰａ以上と良好な弾性率を示すとともに、曲げ強度が２８．０ＭＰａ以上であり、曲げにも強いものであった。なお、実施例１〜３の樹脂組成物は、Ｉｚｏｄ衝撃強度の測定で延性破壊を示した。
表１に示すように、実施例１〜４の樹脂組成物は、比重が１．００以下と軽量であり、−３０℃におけるデュポン衝撃強度が７Ｊ以上と耐衝撃性に優れていた。さらに、実施例１〜４の樹脂組成物は、曲げ弾性率が２．３ＧＰａ以上と良好な弾性率を示すとともに、曲げ強度が２８．０ＭＰａ以上であり、曲げにも強いものであった。なお、実施例１〜３の樹脂組成物は、Ｉｚｏｄ衝撃強度の測定で延性破壊を示した。
（比較例１〜４の結果）
表１に示すように、ポリプロピレンのみの比較例１では、曲げ弾性率が１．４ＧＰａと低かった。充填剤を用いない比較例２では、曲げ強度が２６．１ＭＰａと低かった。また、エラストマーを用いない比較例３では、デュポン衝撃強度が２Ｊと低く、引張伸びも６％と低くなっていた。そして、脂肪酸金属塩を添加しない比較例４では、デュポン衝撃強度が３Ｊと低くなっていた。また、比較例１〜４の樹脂組成物は、Ｉｚｏｄ衝撃強度が７．０〜１８．４Ｊ／ｍと実施例１〜３と比べて低くなっていた。
表１に示すように、ポリプロピレンのみの比較例１では、曲げ弾性率が１．４ＧＰａと低かった。充填剤を用いない比較例２では、曲げ強度が２６．１ＭＰａと低かった。また、エラストマーを用いない比較例３では、デュポン衝撃強度が２Ｊと低く、引張伸びも６％と低くなっていた。そして、脂肪酸金属塩を添加しない比較例４では、デュポン衝撃強度が３Ｊと低くなっていた。また、比較例１〜４の樹脂組成物は、Ｉｚｏｄ衝撃強度が７．０〜１８．４Ｊ／ｍと実施例１〜３と比べて低くなっていた。
（実施例５〜９の結果）
表２に示すように、実施例５〜９の樹脂組成物は、比重が１．００以下と軽量であり、−３０℃におけるデュポン衝撃強度が７Ｊ以上と耐衝撃性に優れていた。さらに、実施例５〜９の樹脂組成物は、曲げ弾性率が２．５ＧＰａ以上と良好な弾性率を示すとともに、曲げ強度が２９ＭＰａ以上であり、曲げにも強いものであった。
表２に示すように、実施例５〜９の樹脂組成物は、比重が１．００以下と軽量であり、−３０℃におけるデュポン衝撃強度が７Ｊ以上と耐衝撃性に優れていた。さらに、実施例５〜９の樹脂組成物は、曲げ弾性率が２．５ＧＰａ以上と良好な弾性率を示すとともに、曲げ強度が２９ＭＰａ以上であり、曲げにも強いものであった。
以上の実施例及び比較例から、ポリプロピレン、エラストマー及び充填剤を、脂肪酸金属塩と組み合わせることで、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が向上することが示された。本実施形態に係る樹脂組成物は、機械的強度に優れており、密度を小さくすることも可能であるため、乗物用内装部品などの各種樹脂製品の薄肉化・軽量化を図ることが可能となる。
Claims (10)
- ポリプロピレンと、
エラストマーと、
充填剤と、
脂肪酸金属塩と、を含有し、
比重が１．００以下であり、
ＡＳＴＭ Ｄ２７９４に準拠して測定される−３０℃におけるデュポン衝撃強度が７Ｊ以上であり、
ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測定される曲げ弾性率が２．０ＧＰａ以上及び曲げ強度が２５ＭＰａ以上であることを特徴とする樹脂組成物。 - 前記ポリプロピレン、前記エラストマー、前記充填剤及び前記脂肪酸金属塩の合計を１００重量％としたときに、
前記ポリプロピレンを６０〜８０重量％、
前記エラストマーを５〜２５重量％、
前記充填剤を５〜２０重量％、
前記脂肪酸金属塩を０．１〜１重量％含有することを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。 - ＡＳＴＭ Ｄ６３８準拠して測定される引張強度が２０ＭＰａ以上であり及び引張伸びが２５％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
- ＡＳＴＭ Ｄ１２３８準拠して測定されるメルトフローレート（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が３０ｇ／１０分以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記ポリプロピレンが結晶性エチレン−プロピレン共重合体であり、
前記エラストマーがエチレン−ブテン共重合体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 - 前記充填剤が硫酸マグネシウムウィスカであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記脂肪酸金属塩が炭素数１０〜２０の飽和脂肪酸の金属塩であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記脂肪酸金属塩がステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも１種以上であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含むことを特徴とする乗物用内装部品。
- 乗物用シート、インスツルメントパネル、パッケージトレイ、リアトレイ、ピラーガーニッシュ、ドアトリムまたはコンソールボックスであることを特徴とする請求項９に記載の乗物用内装部品。
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