JP2566469B2 - ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，線膨張率が低く，かつ機械的性質のバラン
スに優れたポリプロピレン樹脂組成物に関する。

〔従来の技術〕

結晶性ポリプロピレン樹脂は，曲げ強度，曲げ弾性率
等の機械的性質，耐薬品性に優れ，かつ安価な熱可塑性
樹脂であるため，各種の成形品に広く利用されている。

そして，該ポリプロピレン樹脂は，例えば第２図に示
すごとく，自動車，船舶等の外装に用いる，長尺状のサ
イドモール１に成形され，外装部品として使用されてい
る。なお，同図の符号２は貼着用両面粘着テープであ
る。

また，近年においては，上記サイドモール１はますま
す幅広で，長いもの（１〜1.5m）が要求され，大型サイ
ドモールとして使用されている。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら，上記サイドモールは温度変化の大きい
屋外で使用されるため，熱による膨張，収縮が大きい。
例えば,10℃付近と40℃付近では，長さ1m当たり，約3mm
の差を生ずる。そのため，上記のごとき大型サイドモー
ルの場合には，一層膨張，収縮の差が大きくなる。かか
る膨張，収縮は，自動車等の外板に装着したサイドモー
ルが，脱落する危険性を生ずる。

また，膨張，収縮が大きいことは，自動車等にサイド
モールを装着する場合，その寸法安定性に欠けることも
意味する。

また，かかるポリプロピレン樹脂における寸法安定性
の欠除は，大型サイドモールのみならず，各種成形品へ
のポリプロピレン樹脂の利用の障害となっている。

そこで，従来，上記寸法安定性を向上させる対策とし
て，例えばタルク，炭酸カルシウム，マイカ等を添加す
ることが行われているが，その効果は充分でない。

また，例えば，特公昭56−15824号公報には，結晶性
ポリプロピレン樹脂に，スチレン−ブタジエンブロック
共重合体と，脂肪酸エステル処理した炭酸カルシウム粒
子を用いた組成物が提案されている。しかし，このもの
も充分に低い線膨張率でなく，また上記共重合体中にブ
タジエン成分による炭素・炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）を有
しているため耐候性に若干劣る。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み，線膨張率が低
く，機械的性質のバランス及び耐候性に優れたポリプロ
ピレン樹脂組成物を提供しようとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は，結晶性ポリプロピレン樹脂31〜75％（重量
比，以下同じ）と,25℃における溶液粘度が1400cps以下
であるスチレン−エチレン・ブチレン−スチレン共重合
体20〜40％と，繊維状フィラー１〜10％と，増量材４〜
40％とからなることを特徴とするポリプロピレン樹脂組
成物にある。

上記結晶性ポリプロピレン樹脂としては，いわゆるポ
リプロピレン樹脂と変性ポリプロピレン樹脂とがある。
前者のポリプロピレン樹脂としてはホモポリプロピレン
の他にプロピレン−エチレンランダム共重合体，プロピ
レン−エチレンブロック共重合体及びこれらの混合物が
用いられる。また，後者の変性ポリプロピレン樹脂はポ
リプロピレン樹脂を不飽和カルボン酸またはその誘導体
及び有機過酸化物で変性したものである。

上記結晶性ポリプロピレン樹脂は31〜75％用いる。31
％未満ではポリプロピレン樹脂組成物の剛性が低くな
る。一方,75％を越えると，線膨張率が悪化する（大き
くなる）と共に耐衝撃性が低下する。

また，結晶性ポリプロピレン樹脂は，メルトフローイ
ンデックス（230℃,2.16kg測定）が0.5〜100のものを用
いることが好ましい。0.5未満では成形加工性，及び成
形品の外観が悪く,100を越えると耐衝撃性等の機械的性
質が低下する。

上記スチレン−エチレン・ブチレン−スチレン共重合
体（以下,S−EB−Ｓという）は，エチレンとブチレンと
の共重合体に，更にスチレンを反応させた共重合体であ
る。該Ｓ−EB−Ｓは，後述するごとく，ポリプロピレン
樹脂のマトリクス中において繊維状フィラーと相互作用
し，線膨張率を低下させる大きな役目をなす。

また,S−EB−Ｓは20〜40％を用いる。20％未満では，
線膨張率が悪化すると共に耐衝撃性が低下する。一方,4
0％を越えると剛性が低くなる。

また，該Ｓ−EB−Ｓは,25℃における20重量％のトル
エン溶液の粘度が1400cps（センチポイズ）以下であ
る。1400cpsを越えると，線膨張率が悪化する。

また，繊維状フィラーとしてはチタン酸カリウイス
カ，酸化亜鉛ウイスカ，ワラストナイト，ガラス繊維，
炭素繊維などの繊維状態にあるフィラーを用いる。繊維
状フィラーは，前記Ｓ−EB−Ｓと作用して，線膨張率の
低下に大きく寄与する。上記中，特に，チタン酸カリウ
イスカは，材料物性，寸法安定性の点で優れた繊維状フ
ィラーである。

上記繊維状フィラーは１〜10％用いる。１％未満では
線膨張率の低下に寄与せず,10％を越えると成形性が低
下する。また，該繊維状フィラーは，平均長さ１〜50μ
ｍのものが好ましい。１μｍ未満では物性，寸法安定性
が低下し，一方50μｍを越えると加工性が低下する。

また，増量材としては，偏平形状であるタルクやマイ
カ，粒状である炭酸カルシウムなど，非繊維状のフィラ
ーを用いる。換言すれば，増量材とは非繊維材フィラー
をいう。この中，特に偏平形状のフィラーは，前記Ｓ−
EB−Ｓ及び繊維状フィラーと共同作用して，線膨張率の
低下に寄与する。

上記増量材は,4〜40％用いる。４％未満では，剛性が
低下する。一方,40％を越えると耐衝撃性が低下する。

また，本発明においては，前記成分以外に酸化防止
剤，紫外線吸収剤，滑剤，帯電防止剤，核剤，顔料，難
年剤，増量剤，加工助剤等の添加剤を混合してもよい。

また，上記の各成分の混合は，少なくとも結晶性ポリ
プロピレン樹脂が溶融する温度以上において，一軸押出
機，二軸押出機，ニーダー，ブラベンダー，バンバリー
ミキサー等の混練機を用いて，溶融混練する。

また，このように溶融混練した後は，通常はペレット
化する。更に，かかる組成物は，射出成形，押出成形，
ブロー成形等により所望形状に成形する。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は，前記した自動
車や船舶の外装用サイドモールの他，バンバー，ピラー
ガーニッシュその他電気部品，機械部品などに用いる。
そして，特に寸法安定性が要求される成形品に用いる場
合，その特性が発揮される。

〔作用及び効果〕

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は，結晶性ポリプ
ロピレン樹脂,S−EB−S,繊維状フィラー及び増量材を前
記配合割合にて混合してなるので，線膨張率が約４×10
^-5cm/cm℃以下と低く，寸法安定性に優れている。

また，曲げ強度，曲げ弾性率も高く，更に耐衝撃性に
おいても優れており，機械的性質のバランスに優れてい
る。また，本発明において用いるＳ−EB−Ｓは，前記従
来のごとく，炭素・炭素二重結合を有していないので，
該ポリプロピレン樹脂組成物は耐候性に優れている。

なお，本発明のポリプロピレン樹脂組成物が，前記の
ごとく低い線膨張率を示す理由は，次のようであると推
察される。

即ち，まず従来のごとく結晶性ポリプロピレン樹脂に
タルク等の前記増量材を添加した場合には，該増量材が
その長手方向における膨張，収縮を若干規制する。しか
し，該増量材は前記のごとく偏平形状，粒状であるため
ポリプロピレン樹脂組成物の線膨張率を若干低下させる
程度である。

これに対して，繊維状フィラーを配合した場合には，
このものは細長い繊維であるために第2A図に示すごと
く，結晶性ポリプロピレン樹脂のマトリクス３中に，該
繊維状フィラー４が無方向に，しかも均一に分散する。
そして，該繊維状フィラー４の間に上記増量材５が分散
している状態となる。そのため，線膨張率が一層低下す
る。

そして，ここに注目すべきことは，第2B図に示すごと
く，上記結晶性ポリプロピレン樹脂のマトリクス3,繊維
状フィラー4,増量材５に加えて,S−EB−S6を配合したこ
とにある。該Ｓ−EB−S6は結晶性ポリプロピレン樹脂の
マトリクス３中において，前記繊維状フィラー4,増量材
５と共に分散する。そして，該Ｓ−EB−S6は，結晶性ポ
リプロピレン樹脂に対して，異種ポリマーの関係にあ
る。そのため，該Ｓ−EB−S6は偏平分散化（モルフォロ
ジー効果）を呈し，ポリプロピレン樹脂組成物の低線膨
張率化に大きく寄与する。

それ故，本発明にかかるポリプロピレン樹脂組成物
は，低い線膨張率を発揮すると考えられる。

以上のごとく，本発明によれば，線膨張率が低く，機
械的性質のバランス及び耐候性に優れたポリプロピレン
樹脂組成物を提供することができる。

〔実施例〕

以下，本発明にかかる実施例を比較例と共に説明す
る。

〔試料作製，測定方法〕

実施例，比較例ともに，表に示した結晶性ポリプロピ
レン樹脂（PP）及びＳ−EB−Ｓの両成分をタンブラー式
ブレンダーで５分間混合し，溶融混練してこれらの混合
物をペレット化した。

次に上記ペレットを長さL/直径Ｄ＝27,30ミリ異方向
回転２軸押出し機のスクリューの最下流部（末端）に供
給し，そして繊維状フィラーとしてのチタン酸カリウイ
スカと，増量材としてのタルクとをスクリューの途中に
供給して，溶融混練した後，ポリプロピレン樹脂組成物
のペレットとなした。

上記組成物ペレットを８時間熱風乾燥した後，射出成
形により所定形状のテストピースに作製し，これを試料
とした。

諸物性の測定は，以下の方法により行った。また，各
例の配合割合，測定結果は下表に示した。配合割合は，
ポリプロピレン樹脂組成物中における重量％で示す。ま
た，表中の「NB」は，「破断せず」を示す。

○ 曲げ強度，曲げ弾性率， ASTM D790に従って試験した。

○ アイゾット衝撃値 ASTM D256に従って,23℃と−30℃につき試験した。

○ 線膨張率 ASTM D696に従って試験した。

○ Ｓ−EB−Ｓにおける溶融粘度 ブルックフィールド粘度（センチポイズ）を測定し
た。ブルックフィールド粘度計は，一定のせん断速度と
一定の温度下にて，上記溶液中でスピンドルを回転させ
るのに必要なトルクを測定するものである。

本例においては，所定量のＳ−EB−Ｓをトルエンに溶
解させ，特定濃度の溶液となし,25℃にて上記測定を行
った値を示す。

また，各例における成分は次のものを用いた。

○ 結晶性ポリプロピレン樹脂： 三菱ノーブレン BC05G 三菱油化（株） ○ Ｓ−EB−S: クレイトン G1657X,G1650,G1726X シェル化学（株） ○ チタン酸カリウイスカ： ティスモーＤ 大塚化学（株） 長さ10〜20μm,平均直径0.2〜0.5μｍ ○ タルク：平均粒径1.6〜2.0μｍ LMR＃100 富士タルク工業（株） 下表より知られるごとく，本発明にかかる実施例１〜
５は，線膨張率が3.90×10^-5cm/cm℃以下，曲げ強度が1
50kgf/cm²以上，曲げ弾性率が8400kgf/cm²以上,23℃又
は−30℃のアイゾット衝撃値が22.0kgf cm/cm又は7.0kg
f cm/cm以上を示している。

これに比して，比較例１は,S−EB−Ｓを配合していな
いため，線膨張率が7.13×10^-5cm/cm℃と高く，またア
イゾット衝撃値がかなり低い。また，比較例２はＳ−EB
−Ｓの溶液粘度が1500cpsと高いため，また比較例３は
チタン酸カリウイスカを配合していないため，更に比較
例５はＳ−EB−Ｓが少ないため，共に線膨張率が大き
い。また，比較例４は,S−EB−Ｓが多いため，曲げ弾性
率が極端に低下している。

上記のごとく，本発明によれば，線膨張率が低く，ま
た曲げ強度，曲げ弾性率，アイット衝撃値が高くてバラ
ンスの良い機械的性質を有し，線膨張率が低く，また耐
候性に優れたポリプロピレン樹脂組成物を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車用サイドモールの斜視図，第2A図及び第
2B図は低線膨張率化の説明図である。 １……サイドモール， ３……結晶性ポリプロピレン樹脂のマトリクス， ４……繊維状フィラー， ５……増量材， ６……Ｓ−EB−S,

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結晶性ポリプロピレン樹脂31〜75％（重量
   比，以下同じ）と,25℃における溶液粘度が1400cps以下
   であるスチレン−エチレン・ブチレン−スチレン共重合
   体20〜40％と， 繊維状フィラー１〜10％と， 増量材４〜40％と からなることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。