JP2021155621A - ポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体 - Google Patents
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Images
Abstract
Description
平均粒径5〜90μmである1種以上のアルミフレーク(B)0.5〜5.0質量部、
カーボンブラック(C)0.005〜0.06質量部、及び
酸変性ポリプロピレン(D)0.5〜3質量部
を含有するポリプロピレン系樹脂組成物。
ポリプロピレン系樹脂(A)として好ましい樹脂は、23℃におけるn−デカン不溶部(Dinsol)と23℃におけるn−デカン可溶部(Dsol)とから構成されるプロピレン系ブロック共重合体である。「23℃におけるn−デカン可溶部(Dsol)」とは、後述する実施例に記載のとおり、ポリプロピレン系樹脂(A)のうち、n−デカン中150℃で2時間加熱溶解後に23℃まで降温した際にn−デカン溶液側に溶解している部分を意味する。一方、「23℃におけるn−デカン不溶部(Dinsol)」とは、溶解していない部分を意味する。
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(A)以外の樹脂成分として、エチレン・α−オレフィン共重合体を含むことが好ましい。エチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレンと、炭素原子数3以上(好ましくは炭素原子数3〜20)のα−オレフィンから選ばれる1種以上のα−オレフィンとを共重合して得られる。α−オレフィンとしては、特に、プロピレン、1−ブテン、1−へキセン、1−オクテンが好ましい。α−オレフィンは1種で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。エチレン・α−オレフィン共重合体としては、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−ブテン共重合体が好ましい。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、無機充填材を含むことが好ましい。無機充填材としては、特に限定されることなく公知の無機材を用いることができる。無機充填材の具体例としては、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、酸化チタンが挙げられる。中でも、タルクが特に好ましい。
本発明で用いるアルミフレーク(B)の平均粒径は5〜90μmであり、好ましくは10〜70μmである。アルミフレーク(B)は1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
本発明で用いるカーボンブラック(C)としては、各種の市販品を特に制限なく用いることができる。平均粒径も制限はないが、好ましくは10〜40nmである。カーボンブラック(C)を適量添加することにより、正反射方向と水平方向との明度差がより大きく、すなわちフリップフロップ性メタリック感が向上する。
本発明で用いる酸変性ポリプロピレン(D)は、ポリプロピレンを酸変性することにより得られる成分である。ポリプロピレンの変性方法としては、グラフト変性や共重合化がある。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、カーボンブラック以外の有彩色の無機顔料及び/又は有機顔料(E)を含むことが好ましい。その無機顔料や有機顔料としては、公知のものを使用できる。無機顔料の具体例としては、金属の酸化物、硫化物、硫酸塩が挙げられる。有機顔料の具体例としては、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンジジン系の顔料が挙げられる。
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、滑剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、酸化防止剤、脂肪酸金属塩、分散剤等の各種添加剤を、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。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上述した成分を公知の方法で混合することにより製造できる。例えば、各成分をミキサーやタンブラーにより混合しても良いし、合物を押出機により溶融混練しても良い。さらに、成形の操作性を向上する為にペレット状に加工してもよい。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を射出成形や押出成形等の公知の成形法(好ましくは射出成形)により、各種成形体を得ることができる。得られた成形体は、フリップフロップ性メタリック感を有し、機械的物性に優れ、かつアルミ筋の発生が抑制され、塗装や表皮等の後工程を設けなくても製品として使用することが出来る。したがって、例えば自動車外装部品として好適である。
ISO 1133に準拠し、試験荷重2.16kg、試験温度230℃の条件で測定した。
ガラス製の測定容器にプロピレン系ブロック共重合体約3g(10-4gの単位まで測定した。また、この質量を、下式においてb(g)と表した。)、デカン500ml、及びデカンに可溶な耐熱安定剤を少量装入し、窒素雰囲気下、スターラーで攪拌しながら2時間で150℃に昇温してプロピレン系ブロック共重合体を溶解させ、150℃で2時間保持した後、8時間かけて23℃まで徐冷した。得られたプロピレン系ブロック共重合体の析出物を含む液を、磐田ガラス社製25G−4規格のグラスフィルターで減圧ろ過した。ろ液の100mlを採取し、これを減圧乾燥してデカン可溶成分の一部を得て、この質量を10-4gの単位まで測定した(この質量を、下式においてa(g)と表した)。この操作の後、デカン可溶成分量を下記式によって決定した。
室温n−デカン可溶成分(Dsol)含有率=100×(500×a)/(100×b)
室温n−デカン不溶成分(Dinsol)含有率=100−100×(500×a)/(100×b)
13C−NMRの測定に基づき下記のようにして測定・算出し決定した。サンプルは、前記の23℃n−デカン可溶成分量を求めた際に得られたデカン可溶成分を用いた。この可溶成分を試料として、下記条件にて13C−NMRの測定を行った。
測定装置:日本電子製LA400型核磁気共鳴装置
測定モード:BCM(Bilevel Complete decoupling)
観測周波数:100.4MHz
観測範囲:17006.8Hz
パルス幅:C核45°(7.8μ秒)
パルス繰り返し時間:5秒
試料管:5mmφ
試料管回転数:12Hz
積算回数:20000回
測定温度:125℃
溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼン:0.35ml/重ベンゼン:0.2ml
試料量:約40mg
極限粘度[η]は次のようにして測定した。まず、サンプル約25mgをデカリン25ml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、この値を試料の極限粘度[η](dl/g)とした。
国際公開第2016/093266号の製造例10と同じ方法により製造したプロピレン・エチレン共重合体(Dinsol=91質量%、DinsolのMFR=270g/分、Dsol=9質量%、Dsolの[η]=7.5dl/g、Dsolのエチレン含量=40mol%、MFR=85g/分)のパウダーを用いて以下の条件でプロピレン・エチレン共重合体ペレットを得た。
三井化学社製、タフマー(登録商標)A1050S、MFR(230℃、2.16kg)=2g/10分、密度=862kg/m3
タルク、浅田製粉社製、消費名JM209、平均粒径3.9μm
東洋アルミ社製アルミマスターバッチ、アルミフレークの平均粒径20μm、アルミ濃度70%
CABOT社製、商品名BLACK PERLS 4840、平均一次粒子径=18nm
三井化学社製、商品名NP0555A、無水マレイン酸グラフト量=3質量%
HOLLIDAY PIGMENTS社製、商品名Ultramarine Blue No.57
上記各成分を表1に示す割合で配合し(アルミフレークはマスターバッチ中のアルミフレーク量を表1に記載している)、更にヒンダードフェノール系酸化防止剤(商品名「IRGANOX1010FP」、チバスペシャルティケミカルズ社製)0.10質量部、リン系酸化防止剤(商品名「IRGA FOS168」、チバスペシャルティケミカルズ社製)0.05質量部、ステアリン酸カルシウム(商品名「カルシウム・ステアレート」、日東化成工業社製)0.05質量部をそれぞれ配合し、ヘンシェルミキサーにて予備混合した。次いで、二軸押出機を用いて樹 脂温度210℃で溶融混練を行い、溶融ストランドを水槽で冷却し、ストランドカッターにてポリプロピレン系樹脂組成物ペレットを得た。
以下の条件で50mm×90m×2mm厚みの角板を射出成形し、これをフリップフロップ性メタリック感評価用の試験片として用いた。
東芝機械社製 :EC−40NII
シリンダー温度:190℃
スクリュ回転数:110rpm
計量時間 :7.5sec
保圧 :40MPa
背圧 :5MPa
射出速度 :40mm/s
型締圧力 :40t
金型設定温度 :45℃
冷却時間 :10sec
◎:試験片の面に対して垂直で見た明度と水平で見た明度差が非常に大きい。
〇:試験片の面に対して垂直で見た明度と水平で見た明度差が大きい。
輝度感評価用の試験片としては、上記のフリップフロップ性メタリック感評価用の試験片と同じ50mm×90m×2mm厚みの角板を用いた。この試験片の表面を目視により確認し、以下の基準で輝度感を評価した。
「◎」:鮮やかなキラキラ感がある。
「〇」:キラキラ感がある。
図1に示すコップ型成形体(高さ90mm、縁側直径70mm、底側直径64mm、肉厚2.0mm)を、以下の条件で10ショット射出成形した。
成形機:JSW社製、装置名J110AD
シリンダー温度:190℃
金型温度:40℃
射出圧力:100%
保持圧力:30%
射出速度:30%
計量位置:42mm
切替位置:8mm
サックバック:4mm
射出保圧時間:15sec
冷却時間:20sec
中間時間:2sec
「◎」:10ショット中で不具合はなかった。
「○」:10ショット中で1〜2ショットに不具合があった。
「△」:10ショット中で3〜6ショットに不具合があった。
「×」:10ショット中で10ショットに不具合があった。
Claims (4)
- ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部(ただしポリプロピレン系樹脂組成物がポリプロピレン系樹脂(A)及び酸変性ポリプロピレン(D)の何れとも異なる他の樹脂及び/又は無機充填材を含む場合は、ポリプロピレン系樹脂(A)と、前記他の樹脂及び/又は無機充填材の合計量を100質量部とする)、
平均粒径5〜90μmである1種以上のアルミフレーク(B)0.5〜5.0質量部、
カーボンブラック(C)0.005〜0.06質量部、及び
酸変性ポリプロピレン(D)0.5〜3質量部
を含有するポリプロピレン系樹脂組成物。 - 有彩色の無機顔料及び/又は有機顔料(E)(ただしカーボンブラックは除く)0.01〜0.70質量部をさらに含有する請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- プロピレン系樹脂組成物(A)の23℃におけるn−デカン不溶部(Dinsol)の極限粘度[η]が0.5〜3.0dl/gであり、23℃におけるn−デカン溶部(Dsol)の極限粘度[η]が3.0〜9.0dl/gである請求項1又は2に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- 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を射出成形することにより得られる成形体。
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