JP2711571B2 - 大型ブロー成形品用ポリオレフィン組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大型ブロー成形品を形成するときに良好な耐
ドローダウン性を示すとともに、表面品質及び塗装性が
改善された大型ブロー成形品用ポリオレフィン組成物に
関する。

〔従来の技術〕

ブロー成形に用いる樹脂は一般に耐ドローダウン性が
優れていることが必要であり、かかる特長を有する高密
度ポリエチレンが広く用いられている。

しかしながら、高密度ポリエチレンには、耐ドローダ
ウン性に優れているものの、ブロー成形品の表面品質が
非常に重要な場合には余り適してはいないという問題が
ある。従って、従来から高密度ポリエチレンは主として
ドラムカン、ガソリンタンク、ボート、ソーラタンク等
に使用されてきた。

一方、ポリプロピレンは表面品質に優れているが、耐
ドローダウン性が悪く、1.5m程度又はそれ以上の長尺物
に使用した場合、肉厚の均一性が悪くなる。またブロー
成形時に、金型に先当りした部分と後当りした部分とで
表面品質に差が出やすいという問題がある。そのため、
それ自身では特に大型のブロー成形品には適さない。

そこで、高密度ポリエチレンとポリプロピレンとをベ
ースとして、それにエチレン−αオレフィン共重合体ゴ
ムを第三成分として添加した種々のポリオレフィン組成
物が提案されている。

例えば特開昭59−199740号は、（イ）メルトインデッ
クスが0.1g/10分以下の高密度ポリエチレン50〜90重量
％、（ロ）メルトフローインデックスが1g/10分以下の
結晶性ポリプロピレン10〜50重量％、（ハ）エチレン−
αオレフィン共重合体ゴム５〜10重量％、及び（ニ）マ
イカ０〜30重量％とからなることを特徴とするポリオレ
フィン組成物を開示している。

また特公昭64−6657号は、（イ）メルトインデックス
が0.5g/10分以下の高密度ポリエチレン50〜93重量％、
（ロ）メルトフローインデックスが0.5g/10分以下の結
晶性ポリプロピレン５〜50重量％、及び（ハ）メルトフ
ローインデックスが1.0g/10分以下のエチレン−αオレ
フィン共重合体ゴム２〜20重量％とからなることを特徴
とするポリオレフィン組成物を開示している。

さらに特公昭62−28174号は、低温耐衝撃性、成形性
及び塗装性に優れた熱可塑性樹脂組成物として、（１）
メルトフローインデックス0.5〜20g/10分及びエチレン
含有量20重量％以下の結晶性エチレン−プロピレンブロ
ック共重合体20〜79重量％、（２）ムーニー粘度が10〜
120であるエチレン−プロピレン共重合体ゴムまたはエ
チレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム20〜50重
量％、及び（３）アスペクト比が３以上であり、平均粒
子径0.5〜15μのタルク、平均粒子径１〜200μのマイカ
または平均粒子径１〜100μの繊維結晶性ケイ酸カルシ
ウム１〜30重量％とからなる熱可塑性樹脂組成物を開示
している。この文献はまた比較例において、60％のエチ
レン−プロピレンブロック共重合体と、10％のEPRと、3
0％のHDPEとの組合せを示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記２つのポリオレフィン組成物（特
開昭59−199740号、特開昭64−6657号）は、高密度ポリ
エチレンをベースとするために、耐ドローダウン性に優
れているものの、1.5m〜2m程度の長尺品に使われる場
合、表面品質に若干の問題があることがわかった。その
ために表面品質の要求が厳しい自動車の外装部品等に使
用するには改良の余地が残る。

一方、特公昭62−28174号の熱可塑性樹脂組成物は、2
0〜50重量％と多いエチレン−プロピレン共重合体ゴム
又はエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴムを
含有しているので、良好な耐衝撃性及び塗装性を示す
が、ポリエチレンを配合しない場合には耐ドローダウン
性が十分でないので、大型のブロー成形品には適さな
い。またポリエチレンを配合した場合でも、その明細書
に記載されたものではメルトインデックスが比較的大き
いので、大型ブロー成形品を形成する場合に耐ドローダ
ウン性が不十分であるという問題が残る。

なお、ポリフェニレンオキサイドやナイロン等の各種
のエンジニアリングプラスチックスが、スポイラー等の
大型ブロー成形品用樹脂として使用されるようになって
きたが、材料コストが高いという問題がある。

そのため、ポリプロピレンをベースとし、その欠点で
あるドローダウン性を克服しつつ表面品質が良好で塗装
性に優れている、大型ブロー成形品用ポリオレフィン組
成物が望まれている。

従って、本発明の目的は、良好な耐ドローダウン性、
表面品質及び塗装性を示す安価な大型ブロー成形品用ポ
リオレフィン組成物を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を鑑み鋭意研究の結果、本発明者等は、表面
品質の良好な成形品を与えるポリプロピレンをベースと
し、それに耐ドローダウン性を向上する作用を有するポ
リエチレン及び両者の相溶化に働くエチレン−αオレフ
ィン共重合体ゴムを適量配合することにより、上記目的
を達成し得る大型ブロー成形品用ポリオレフィン組成物
が得られることを発見し、本発明に想到した。

すなわち、本発明の大型ブロー成形品用ポリオレフィ
ン組成物は、（ａ）メルトフローインデックスが0.7g/1
0分以下のポリプロピレン40〜80重量％と、（ｂ）メル
トインデックスが0.2g/10分以下のポリエチレン５〜35
重量％と、（ｃ）メルトインデックスが1.0g/10分以下
のエチレン−αオレフィン共重合体ゴム15重量％を超え
25重量％以下とを含有し、0.3g/10分以下のメルトイン
デックスを有することを特徴とする。

本発明のもう１つの大型ブロー成形品用ポリオレフィ
ン組成物は、メルトフローインデックスが0.7g/10分以
下のポリプロピレン40〜80重量％と、（ｂ）メルトイン
デックスが0.2g/10分以下のポリエチレン５〜35重量％
と、（ｃ）メルトインデックスが1.0g/10分以下のエチ
レン−αオレフィン共重合体ゴム15重量％を超え25重量
％以下と、（ｄ）平均粒径３μｍ以下のタルク５〜25重
量％とを含有し、0.3g/10分以下のメルトインデックス
を有することを特徴とする。

本発明を以下詳細に説明する 本発明に用いるポリプロピレンは、一般に結晶性ポリ
プロピレンで、メルトフローインデックス（MFI:JISK 6
758により温度230℃、荷重2.16kgの条件で測定）が0.7g
/10分以下であれば、ホモポリマーに限られず、エチレ
ンとのブロック共重合体はランダム共重合体でもよい。
共重合体の場合、エチレン含有量は10モル％以下とする
のが好ましい。ポリプロピレンのMFIが0.7g/10分より大
きいと、ブロー成形におけるドローダウンが激しく、パ
リソンの長い大型ブロー成形品の成形が難しくなる。好
ましいMFIは0.2〜0.5、特に0.3〜0.4である。

ポリエチレンはメルトインデックス（MI:JISK 6760に
より温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定）が0.2g/10分
以下であることが必要である。この条件を満たしていれ
ば、高密度ポリエチレンに限らず、低密度ポリエチレ
ン、線状低満度ポリエチレンでもよい。なお、ポリエチ
レンのMIが0.2g/10分を超えると耐ドローダウン性が低
下する。好ましいMIは0.01〜0.1g/10分である。

また、ポリエチレンはホモタイプの他にコモノマー、
例えばブテン−１、ヘキセン−１などを共重合させたタ
イプのものも使用できる。一般に前者は剛性の向上、後
者はストレスクラッキングを防止する目的に、それぞれ
選択して使用される。

本発明において用いるエチレン−αオレフィン共重合
体ゴムは、エチレンとαオレフィン、例えばプロピレ
ン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１などを含
有する共重合体ゴムで、エチレンとαオレフィンとの共
重合体ゴム、又はエチレン−プロピレンの系に第三成分
として非共役ジエン類、例えばエチリデンノルボルネ
ン、ジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエンなどを
共重合させた三元共重合体ゴム（以下EPDM）が挙げられ
る。これらのうちでは、エチレン−プロピレン共重合体
ゴム（以下EPR）又はEPDMが好ましい。

これらエチレン−αオレフィン共重合体ゴムは、MI
（190℃、2.16kg）が1.0g/10分以下であることが必要で
ある。MIが1.0g/10分を超えると耐ドローダウン性が低
下する。好ましいMIは0.1〜0.7g/10分である。

なおエチレン−αオレフィン共重合体ゴムは、エチレ
ン含有量が20〜90重量％、ムーニー粘度（JISK−6300 M
L₁₊₄100℃以下同）が60〜100であるのが好ましい。上記
共重合体ゴム中のエチレン含有量が20重量％未満、また
は90重量％を超えるとゴム的性質が不十分となり、得ら
れる成形体の衝撃強度が低下する。また上記共重合体ゴ
ムのムーニー粘度が上記の範囲外のものを用いると、ポ
リプロピレンとポリエチレンとの混練における相溶性が
悪くなり、さらに組成物の耐ドローダウン性のためにも
好ましくない。

本発明のポリオレフィン組成物において、ポリプロピ
レンの含有量は40〜80重量％、ポリエチレンの含有量は
５〜35重量％、エチレン−αオレフィン共重合体ゴムの
含有量は15重量％を超え、25重量％以下である。

ポリプロピレンが40重量％未満であると、ブロー成形
品の表面品質が低く、また80重量％を超えると耐ドロー
ダウン性が低下する。好ましいポリプロピレンの含有量
は45〜70重量％である。

ポリエチレンが５重量％未満であると、耐ドローダウ
ン性の向上に効果が十分でなく、また35重量％を超える
と表面品質の低下が見られるようになる。好ましいポリ
エチレンの含有量は10〜30重量％である。

エチレン−αオレフィン共重合体ゴムが15重量％以下
であると、得られる組成物の塗装性が低く、また25重量
％を超えても塗装性がさらに改善されるということはな
いばかりか、耐熱剛性が低下するという問題が生ずる。
好ましいエチレン−αオレフィン共重合体ゴムの含有量
は20〜25重量％である。

このような成分からなる本発明の組成物は、0.3g/10
分以下のメルトインデックスを有する。組成物のメルト
インデックスが0.3g/10分より大きいと、耐ドローダウ
ン性が不十分である。

本発明のもう１つのポリオレフィン組成物は、40〜80
重量％のポリプロピレン、５〜35重量％のポリエチレン
及び15重量％を超え25重量％以下のエチレン−αオレフ
ィン共重合体ゴムの外に、５〜25重量％のタルク（平均
粒径３μｍ以下）を含有することを特徴とする。タルク
は耐熱剛性を改善する作用を有し、エチレン−αオレフ
ィン共重合体ゴムの添加により低下した耐熱剛性を補
う。平均粒径については、３μｍを超えると組成物の表
面性が低下するので、３μｍ以下の平均粒径を有するタ
ルクを使用する必要がある。好ましいタルクの平均粒径
は２μｍ以下である。タルクの含有量は、５重量％未満
であると十分な耐熱剛性の改善効果が得られない。しか
し、25重量５を超えると組成物の表面性及び耐衝撃性が
低下する。

なお、本発明の組成物は、上記の各成分を配合し、高
速ミキサー、バンバリーミキサー、連続ニーダ、単軸又
は二軸スクリュー押出機などの混練機を用いて加熱溶融
状態で混練することによって得られる。

本発明の組成物には、上記成分の他に、酸化防止剤、
紫外線吸収剤、安定剤、滑剤、帯電防止剤、電気特性改
良剤、難燃化剤、加工性改良剤、顔料などの各種添加剤
を配合することができる。

このようにして得られる本発明のポリオレフィン組成
物は、大型ブロー成形品、特に2m以上の長尺物に適す
る。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。

なお、実施例における組成物の特性の試験法は以下の
通りである。

（１）耐ドローダウン性の評価 大型中空成形機（石川島播磨重工業（株）製、IPB−2
00C）を使用し、長さ2.0m、幅0.16m、重さ4kgのバンパ
ーを成形し、下部肉厚に対する上部肉厚の比が0.6〜1.0
の場合を○、0.6未満の場合、成形不良及び成形不能の
場合をともに×とした。

（２）表面品質の評価 上記バンパーを表面粗さ計により測定し、10個の測定
点における表面粗さの平均値が20μｍ未満の場合を○と
し、20μｍ以上の場合を×とした。

（３）熱変形温度 JIS K7207,荷重4.6kg/cm²。

（４）アイゾット衝撃強度 ASTM D256により、3.2mm厚ノッチ付試験片（上記バン
パーより切り出した）について、−30℃で測定 （５）塗装性 ラッカー塗料を１コート/1ベークで塗装し、1cm平方
の領域にカッターで100個の碁盤目を付け、碁盤目剥離
試験を行い、碁盤目の剥離個数が20/100以下の場合を
○、それ以外の場合を×とした。

実施例１〜７ 結晶性ポリプロピレン（PP:MFI0.4g/10分）、高密度
ポリエチレン（HDPE:密度0.945g/cm³、MI0.04g/10
分）、エチレン−プロピレン共重合体ゴム（EPR:エチレ
ン含有量73重量％、ムーニー粘度70、MI0.7g/10分）、
またはこれらとタルク（平均粒径２μｍ）を第１表に示
す組合せで配合して、ミキサーで混合し、得られた混合
物を温度220℃に設定した二軸混練押出機で溶融混練し
た後、ペレット化した。得られたペレットを用いて、長
さ2m、幅0.16m、重さ4kgのバンパーをブロー成形により
成形し、耐ドローダウン性の評価を行った。また、上記
バンパーにより切り出した試験片により、表面粗さ（表
面品質を表す）、アイゾット衝撃強度及び熱変形温度を
測定し、また碁盤目試験により塗装性を評価した。結果
を第１表に示す。

比較例１〜８ 実施例において、ポリプロピレン、高密度ポリエチレ
ン、EPR及びタルクの量を種々変更した以外、実施例と
同じ方法により、試験片を作成し、同様の評価を行っ
た。結果を第１表に示す。

比較例９ ポリプロピレンとしてメルトフローインデックスが1.
0g/10分のものを使用した以外、実施例と同じ方法によ
り試験片を作成し、同様の評価を行った。結果を第１表
に示す。

比較例10 HDPEとしてメルトインデックスが0.3g/10分のものを
使用した以外、実施例と同じ方法により試験片を作成
し、同様の評価を行った。結果を第１表に示す。

比較例11 タルクとして平均粒径が５μｍのものを使用した以
外、実施例と同じ方法により試験片を作成し、同様の評
価を行った。結果を第１表に示す。

以上の結果から、以下のことがわかる。

（１）ポリプロピレンの割合が40重量％未満の場合、表
面品質が低い（比較例７）。

（２）ポリプロピレンのMFIが0.7g/10分を超える場合、
耐ドローダウン性が低い（比較例９）。

（３）HDPEの割合が５重量％未満の場合、耐ドローダウ
ン性が低い（比較例８）。

（４）HDPEのMIが0.2g/10分を超える場合、耐ドローダ
ウン性が低い（比較例10）。

（５）塗装性を良好とするためには、EPRを15重量％よ
り多く添加する必要がある。

（６）PERが15重量％を超え25重量％以下の範囲では、
適正量のタルクの添加（５〜25重量％）により耐熱剛性
が改良され、かつ、表面性、耐衝撃性のバランスの良い
材料となる（実施例４〜７）。

（７）25重量％を超えてEPRを添加すると、耐熱剛性が
不良となり、かつ耐熱剛性の改良のためにタルクを添加
しても、EPRの中にタルクが取りこまれるため、耐熱剛
性がほとんど改良されなくなってしまう（比較例５〜
６）。

（８）25重量％を超えてタルクを添加すると、表面性及
び耐衝撃性が不良となる（比較例４）。

（９）タルクの平均粒径が３μｍを超える場合、表面品
質が低下する（比較例11）。

以上の結果から明らかなように、ポリプロピレン、ポ
リエチレン及びエチレン−αオレフィン共重合体ゴムが
本発明の範囲内にある場合に、耐ドローダウン性、表面
品質、熱変形温度及びアイゾット衝撃強度のいずれも満
足であるとともに、塗装性が改善された組成物が得られ
る。またタルクを含有することにより、エチレン−αオ
レフィン共重合体ゴムの添加による耐熱剛性の低下を補
うことができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のポリオレフィン組成物
は、良好な耐ドローダウン性及び表面品質を有し、かつ
耐熱剛性及び耐衝撃性にも優れているので、特に長尺物
の大型ブロー成形品に適している。また塗装性が改善さ
れているで、ラッカー塗料やウレタン塗料等により、文
字を書いたり、塗装したりすることができる。従って、
自動車の外装品、バンパー等の長尺物の大型ブロー成形
品で塗装を要するものに好適に使用することができる。

フロントページの続き (72)発明者 北村 正勝 愛知県名古屋市中区錦３丁目６番29号 東燃石油化学株式会社名古屋支店内 (72)発明者 高堂 豊 神奈川県川崎市川崎区千鳥町３番１号 東燃石油化学株式会社技術開発センター 内 (72)発明者 福田 治男 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 ト ヨタ車体株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−92944（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−141934（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−98756（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−185634（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）メルトフローインデックスが0.7g/1
   0分以下のポリプロピレン40〜80重量％と、（ｂ）メル
   トインデックスが0.2g/10分以下のポリエチレン５〜35
   重量％と、（ｃ）メルトインデックスが1.0g/10分以下
   のエチレン−αオレフィン共重合体ゴム15重量％を超え
   25重量％以下とを含有し、0.3g/10分以下のメルトイン
   デックスを有することを特徴とする大型ブロー成形品用
   ポリオレフィン組成物。
2. 【請求項２】（ａ）メルトフローインデックスが0.7g/1
   0分以下のポリプロピレン40〜80重量％と、（ｂ）メル
   トインデックスが0.2g/10分以下のポリエチレン５〜35
   重量％と、（ｃ）メルトインデックスが1.0g/10分以下
   のエチレン−αオレフィン共重合体ゴム15重量％を超え
   25重量％以下と、（ｄ）平均粒径３μｍ以下のタルク５
   〜25重量％とを含有し、0.3g/10分以下のメルトインデ
   ックスを有することを特徴とする大型ブロー成形品用ポ
   リオレフィン組成物。