JP2571965B2

JP2571965B2 - ポリプロピレン樹脂組成物

Info

Publication number: JP2571965B2
Application number: JP1104129A
Authority: JP
Inventors: 順二小泉; 美登矢崎
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JPH02281056A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は，低温から高温に至るまで広い温度範囲にお
いて優れた制振性能を有するポリプロピレン樹脂組成物
に関する。

〔従来技術〕

近年，自動車に関しては，燃費向上という社会的要請
に応えて，その構成部品を金属からプラスチックに変え
ることにつき研究が活発になされており，その実用化も
進んでいる。

プラスチック材料のうちポリプロピレン樹脂は，各種
の物性バランスがとれた材料であり，かつ比較的安価で
あるため自動車の内装用，外装用の部品に大量に使用さ
れている。そして，特にタルク，ガラス繊維，炭酸カル
シウム等のフィラー及びこれらの混合物を，ポリプロピ
レン樹脂に充填した強化ポリプロピレン樹脂は，強度，
耐熱性に優れていることから，タイミングベルトカバ
ー，ギヤカバー，ファンシュラウド，エアクリーナーケ
ースなど使用条件が比較的高温雰囲気下であるエンジン
ルーム内の各種部品へ積極的に適用されている。

一方，最近では自動車に対して軽量化の他に騒音の低
減が求められており，その中でも特にエンジン騒音の低
減が強く望まれている。騒音の対策法としては制振，遮
音，防振，吸音等があり，エンジン騒音が固体伝搬音の
寄与が大きいか，或いは空気透過音の寄与が大きいかに
よって対策法が異なる。特に，タイミングベルトの外側
を覆うタイミングベルトカバー，ギヤカバー等のエンジ
ン周辺部品では，車種，エンジン形式によっても異なる
が，一般的に固体伝搬音の寄与に基づく騒音が主である
ことが多い。そこで，材料置換によって騒音低減を図る
ためには材料の制振性能を向上させることが必要であ
る。

従来，制振性能を向上させたポリプロピレン樹脂とし
ては，特開昭62−43443号公報に記載された発明があ
る。このものは，クマロン・インデン樹脂等の粘着性付
与剤樹脂，熱可塑性エラストマー，ポリプロピレン樹脂
を混合したものである。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら，上記公開公報に記載された強化ポリプ
ロピレン樹脂も,40〜100℃という比較的高温度において
使用されるエンジン周辺部品に適用する際には，その機
械的強度，耐熱性及び制振性能は未だ不十分である。

そして，一般に，樹脂材料は金属材料に比べて分子構
造が不規則でありまた鎖間の結合力が弱いため，著しい
粘弾性的性質を示し制振性能を保有する。しかし，反面
温度依存性が大きく，制振性能が主として樹脂材料のガ
ラス転移に基づく力学分散の損失係数の極大温度前後に
おいて最も高く，それ以外の実用領域内の温度では，一
般に著しく制振性能が低下する。

ポリプロピレン樹脂の粘弾性的挙動は測定法，樹脂の
組成等により異なるが，一般のポリプロピレン樹脂にお
けるガラス転移に基づく損失係数のピークは，通常，−
30℃〜25℃前後の範囲に現れる。そして，損失係数の値
はこのピーク温度を境に著しく低下し,50℃前後で極小
となる。

この特性はフィラーを充填した強化ポリプロピレン樹
脂についても同様に現れ，損失係数の絶対値はフィラー
の充填により測定温度範囲全域に渡って更に低下する。
そのため，主として40℃〜100℃程度の温度領域で使用
される製品については，充分な制振性能が得られない。

本発明は，上記問題点に鑑み鋭意研究を重ねた結果な
されたもので，低温から高温に至るまでの広い温度範囲
で優れた制振性能を有し，かつ優れた機械的強度，耐熱
性を有するポリプロピレン樹脂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，（Ａ）結晶性ポリプロピレン樹脂37〜92重量％と，（Ｂ）高密度ポリエチレン樹脂，中密度ポリエチレン樹
脂，低密度ポリエチレン樹脂，線状低密度ポリエチレン
樹脂，又はこれらの混合物からなるポリエチレン樹脂５
〜60重量％と，（Ｃ）芳香族炭化水素樹脂３〜30重量％とを混合して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。

本発明において結晶性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，結晶性ポリプロピレン樹脂は，メルトフローイ
ンデックスが５〜50のものを用いることが好ましい。上
記のメルトフローインデックスに関しては，これが５未
満の場合には成形加工性及び成形品の外観が悪くなり,5
0を越える場合は耐衝撃性の低下が著しくなるおそれが
ある。

次に，ポリエチレン樹脂は，高密度ポリエチレン樹
脂，中密度ポリエチレン樹脂，低密度ポリエチレン樹
脂，線状低密度ポリエチレン樹脂，又はこれらの複数の
種類を用いる。これらの特定のポリエチレン樹脂は，周
知のごとく結晶性の高い材料である。

また，芳香族炭化水素樹脂とは，次式で示される石油
樹脂である。

（上式において,R,R₁は,H又はCH₃を示す。ｎは重合度を
示す。）また，該芳香族炭化水素樹脂は，通常，軟化点が80℃
〜170℃を示す重合度のものが用いられる。

次に，結晶性ポリプロピレン樹脂と，上記特定の結晶
性のポリエチレン樹脂と芳香族炭化水素樹脂との重量組
成比は，結晶性ポリプロピレン樹脂37〜92％，ポリエチ
レン樹脂５〜60％，芳香族炭化水素樹脂３〜30％であ
る。

上記結晶性ポリプロピレン樹脂が,37％未満では強
度，耐熱性が低下し,92％を越えると制振性能が低下す
る。また，ポリエチレン樹脂が５％未満では制振性能が
低下し,60％を越えると強度が低下する。また，上記芳
香族炭化水素樹脂が３％未満では制振性能の改良効果が
少なく,30％を越えると強度，耐熱性が低下する。

更に，より好ましい混合比は，結晶性ポリプロピレン
樹脂50〜85％と，ポリエチレン樹脂10〜40％と残部芳香
族炭化水素樹脂である。

次に，上記組成物は，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通常の混
練機を用いて製造することができる。通常は，各配合成
分を所定の割合にてタンブラー式ブレンダー，ヘンシェ
ルミキサー，リボンミキサー等により混合し，その後押
出機等で混練してペレット状のコンパウンドとなし，そ
の後タイミングベルトカバー，ギヤカバー等の所望する
成形品の形状に加工する。

また，本発明においては，前記成分以外にフィラー，
酸化防止剤，紫外線吸収剤，滑剤，帯電防止剤，核剤，
顔料，難燃剤，増量剤，加工助剤等の添加剤を混合して
もよい。上記フィラーとしては，タルク，炭酸カルシウ
ム，マイカ，ウォラストナイト，ガラス繊維などがあ
る。

〔作用及び効果〕

本発明は，前記組成によりポリプロピレン樹脂組成物
を構成している。

そのため，本発明のポリプロピレン樹脂組成物は，広
い温度範囲（40〜100℃）における制振性能に関して，
高い性能（損失係数約0.045以上）を発揮する。また，
かかる温度下においても曲げ弾性率約15,000kg/cm²以
上，曲げ強度約300kg/cm²以上，熱変形温度約90℃以上
という優れた性能を有する。

したがって，本発明のポリプロピレン樹脂組成物は，
自動車のエンジンルーム内の部品，内装品，外装品，そ
の他電気，機械部品に使用することができる。また，特
に自動車のエンジンルーム内において振動騒音が発生す
る部品，例えばタイミングベルトカバー，ギヤカバー，
エアクリーナーケース等に好適である。

以上のごとく，本発明によれば，制振性能，機械的強
度及び耐熱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及び比較例につき説明す
る。

諸物性の測定は，以下の方法により行った。また，各
例における成分の配合割合，試験片の測定結果を各表に
示した。

上記配合割合は，ポリプロピレン樹脂組成物中におけ
る各重量％で示す。

○ 曲げ弾性率，曲げ強度 ASTM D790に従って試験を行った。

○ 熱変形温度 ASTM D648に従い,4.6kg/cm²荷重にて試験を行った。

○ 損失係数縦，横がともに150mm,厚さ3mmの正方形の平板を射出成
形にて作製し，室温から100℃まで昇温可能な恒温槽中
で平板の中心部を0.1Gで加振させ，伝達関数を測定し
た。そして,1次共振点から半値幅法にて損失係数ηを計
算した。

また，実施例，比較例に掲げる試験片の作製は，所定
割合に混合した混合物を，長さL/直径Ｄ＝27,30の異方
向回転２軸押出機で溶融混練しペレットとした。つい
で，このペレットを80℃,3時間乾燥した後,5oz射出成形
機にて成形し，試験片を作製した。

「実施例１〜８」次に，各実施例，比較例につき，第１表及び第２表を
用いて説明する。

なお，各組成物の配合割合を，第１図の三角座標に，
実施例については白丸で，比較例については黒丸で示し
た。同図の「実」は実施例を，「比」は比較例を示す。

各実施例，比較例において，結晶性ポリプロピレン樹
脂としては，ハイポールＪ−800を，ポリエチレンとし
ては高密度ポリエチレンであるハイゼックス5200S（い
ずれも三井石油化学工業（株）製）を用いた。

また，方向族炭化水素樹脂としての芳香族石油樹脂
は，日石ネオポリマー120（日本石油化学（株）製）を
用いた。

第１表及び第２表より次のことが分る。

まず，第１表において，本発明にかかる実施例品は，
いずれも曲げ弾性率15,000kg/cm²以上，曲げ強度300kg/
cm²以上，熱変形温度90℃以上，損失係数0.045以上とい
う優れた性能を有している。

これに対して，第２表において，比較例１は結晶性ポ
リプロピレンのみを用いているため，損失係数が低い。
また，比較例２はポリエチレンを含有しておらず，比較
例３な芳香族炭化水素樹脂が多く，ともに熱変形温度が
低い。また，比較例4,5は結晶性ポリプロピレンが少な
く，共に曲げ弾性率，熱変形温度が低く，また前者は曲
げ強度も低い。また，比較例６はポリエチレン樹脂のみ
であり，前者２種の強度及び熱変形温度も低く，また40
℃における損失係数も低い。また，比較例７は芳香族炭
化水素樹脂を含有せず,40℃,60℃における損失係数が低
い。

以上より知られるごとく，本発明にかかるポリプロピ
レン樹脂組成物は，制振性能等に関して，優れた性能を
有することが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は，実施例に示した組成物の各成分割合を示す三
角座標である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）結晶性ポリプロピレン樹脂37〜92重
量％と，（Ｂ）高密度ポリエチレン樹脂，中密度ポリエチレン樹
脂，低密度ポリエチレン樹脂，線状低密度ポリエチレン
樹脂，又はこれらの混合物からなるポリエチレン樹脂５
〜60重量％と，（Ｃ）芳香族炭化水素樹脂３〜30重量％とを混合してなることを特徴とするポリプロピレン樹脂
組成物。