JP3352319B2 - 熱可塑性樹脂組成物およびその射出成形体 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物およびその射出成形体

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、物性の点において
は剛性、耐衝撃性に優れ、射出成形加工性の点において
は、短い成形サイクルを有し、フローマーク、ウェルド
ラインの発生や面歪みがないなど面品質に特長を有する
熱可塑性樹脂組成物および射出成形方法により成形した
寸法安定性の優れた射出成形体、特に自動車内装用材料
に関するものである。さらに詳しくは、特定の結晶性ポ
リプロピレンを主体とし、物性の点においては剛性と耐
衝撃性に優れ、また射出成形加工性の点においては成形
サイクルが短かく面品質に優れた熱可塑性樹脂組成物、
およびこれを射出成形方法により成形した寸法安定性の
優れた射出成形体、特に自動車内装用射出成形体に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】結晶性エチレン−プロピレンコポリマー
/エチレン−プロピレン共重合体ゴム/タルクの組成物
(エチレン−プロピレン共重合体ゴム系組成物と略称す
る。)は、安価であること、成形性が良好であることな
どの理由により、自動車内装用材料として幅広く用いら
れている。エチレン−プロピレン共重合体ゴム系樹脂組
成物は通常射出成形加工方法により自動車内装用材料に
成形される。その射出成形加工性に関して第1に、生産
性を上げるために、本組成物の成形サイクルが短縮され
ること、第2は本組成物が射出成形によりフローマーク
およびウェルドラインの発生がなくかつ面歪みのない優
れた面品質を有する内装用成形品を与えること等が要求
されている。しかし、従来のエチレン−プロピレン共重
合体ゴム系組成物は、単純にその流動性を上げると射出
成形において面品質は改良されるが、内装用材料として
要求される衝撃強度が満足されず、充填時間は短縮され
るものの可塑化時間が長くなるため成形サイクルタイム
は、結果的に短縮されないという問題点を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる状況において本
発明は、結晶性ポリプロピレンを主体として用い、物性
の点においては内装用材料として要求される衝撃強度お
よび剛性度を満足し、かつ、従来用いられているエチレ
ン−プロピレン共重合体ゴム組成物に比べハイフロ−か
つ衝撃強度と剛性のバランスが良好であり、射出成形加
工性の点においては、成形サイクルが短かく、かつ面品
質の良好である熱可塑性樹脂組成物、さらにその組成物
を用いた射出成形体、特に自動車内装用射出成形体を提
供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、結晶性ポリプ
ロピレン(A)、エチレン−ブテン−1共重合体ゴム
(B)、エチレン−プロピレン共重合体ゴム(C)、ビ
ニル芳香族化合物含有ゴム(D)(上記(B)、
(C)、(D)のうち少なくとも1種以上を用いる。)
タルク(E)、及び、繊維状マグネシウムオキシサルフ
ェート(E)を含有する熱可塑性樹脂組成物および該熱
可塑性樹脂組成物を射出成形方法により成形してなる射
出成形体に係るものである。即ち、本発明は、 (1)下記(i)又は(ii)から選ばれた結晶性ポリ
プロピレン(A):57〜71重量%、 (i)第1セグメントであるプロピレンホモポリマー部
分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
C)法による重量平均分子量(Mw)/数平均分子量
(Mn)比であるQ値が3〜5、13C−NMRにより計
算されるアイソタクチックペンタッド分率が0.98以
上及び135℃テトラリン溶液の極限粘度が0.9〜
1.1dl/gであり、第2セグメントであるエチレン
−プロピレンランダムコポリマー部分の135℃テトラ
リン溶液の極限粘度が4.5〜5.5dl/g、エチレ
ン/プロピレンの割合が25/75〜35/65重量%
比である結晶性エチレン−プロピレンコポリマー (ii)(i)の結晶性エチレン−プロピレンブロック
コポリマーとGPC法によるQ値が3〜5、13C−NM
Rにより計算されるアイソタクチックペンタッド分率が
0.98以上及び135℃テトラリン溶液の極限粘度が
0.9〜1.1dl/gである結晶性プロピレンホモポ
リマーとの混合物 (2)下記(B)、(C)又は(D)から選ばれた少な
くとも1種以上のゴム成分:14〜18重量%、下記エ
チレン−ブテン−1共重合体ゴム(B):0〜5重量
%、GPC法によるQ値が2.7以下、ブテン−1含量
が15〜20重量%、70℃キシレン溶液の極限粘度が
1.1〜2.1dl/gでありかつ100℃でのムーニ
ー粘度(ML1+4 100℃)が7〜90のエチレン−ブ
テン−1共重合体ゴム下記、エチレン−プロピレン共重
合体ゴム(C):0〜5重量%、GPC法によるQ値が
2.7以下、プロピレン含量が20〜30重量%、70
℃キシレン溶液の極限粘度が1.8〜2.2dl/gで
ありかつ100℃でのムーニー粘度(ML1+4 100
℃)が35〜100のエチレン−プロピレン共重合体ゴ
ム 下記ビニル芳香族化合物含有ゴム(D):10〜18重
量%、オレフィン系共重合体ゴムもしくは共役ジエンゴ
ムにビニル芳香族化合物が結合した、ビニル芳香族化合
物含量が1〜50重量%であり、かつキャピラリーフロ
ーテスターにより測定される230℃、剪断速度10s
ec-1、における溶融粘度が104 以下であり、更に13
C−NMRにより計算されるアイソタクチックペンタッ
ド分率が0.98及び135℃テトラリン溶液の極限粘
度が1.55dl/gである結晶性プロピレンホモポリ
マーに対しビニル芳香族化合物含有ゴム、10重量%添
加したブレンドにおいて、ブレンド前後の結晶性プロピ
レンホモポリマ−部に帰属するガラス転移点(Tg )の
差(ΔTg 、Tg シフト)が3℃未満である事を特徴と
するビニル芳香族化合物含有ゴム、 (3)平均粒径が4μm以下のタルク(E):15〜2
5重量%、 (4)繊維径0.3〜2μm、平均繊維長が5〜50μ
mである繊維状マグネシウムオキシサルフェ−ト
(F):0〜10重量%を含有する熱可塑性樹脂組成物
であり、 次式1)〜4) 1)(A)+(B)+(C)+(D)+(E)+(F)
=100 2)0.20≦{[(A)×(A)’+(B)+(C)
+(D)]/100}≦0.25 3)0.1≦{(A)×(A)’/[(A)×(A)’
+(B)+(C)+(D)]} 4)15≦[(E)+(F)]≦25 〔式中、(A)、(B)、(C)、(D)、(E)およ
び(F)は各成分の重量%を示す。(A)’は結晶性ポ
リプロピレン(A)中の第2セグメントの重量分率を示
す。〕を満足し、かつ該熱可塑性樹脂組成物のメルトフ
ローインデックス(JIS−K−6758、230℃)
が25〜35g/10minであり、23℃における曲
げ弾性率が20000kg/cm2 以上である熱可塑性
樹脂組成物およびかかる熱可塑性樹脂組成物から得られ
る射出成形体、特に自動車内装用成形体に係るものであ
る。以下、本発明について詳細に説明する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明において結晶性ポリプロピ
レン(A)とは、第1セグメントとして結晶性プロピレ
ンホモポリマー部分、第2セグメントとしてエチレン−
プロピレンランダムコポリマー部分を有する結晶性エチ
レン−プロピレンコポリマー(i)またはかかる結晶性
エチレン−プロピレンコポリマーと結晶性プロピレンホ
モポリマーの混合物(ii)を言う。
【0006】ここで、結晶性ポリプロピレン(A)が、
第1セグメントとして結晶性プロピレンホモポリマー部
分、第2セグメントとしてエチレン−プロピレンランダ
ムコポリマー部分を有する結晶性エチレン−プロピレン
コポリマー(i)の場合に要求される物性値、組成等は
次の通りである。即ち、結晶性エチレン−プロピレンコ
ポリマー(i)において、第1セグメントであるプロピ
レンホモポリマー部分のゲルパーミエーションクロマト
グラフィー(GPC)法による分子量分布を表わす重量
平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)比であるQ
値は3〜5、好ましくは3.5〜4.5である。Q値が
3未満の場合には流動性が悪化し、Q値が5をこえると
射出成形加工時の成形サイクルと面品質の関係において
好ましい結果が得られない。また13C−NMRにより計
算されるアイソタクチックペンタッド分率は0.98、
好ましくは0.985以上である。0.98未満では目
的の剛性、耐熱性等を満足することが難しい。またプロ
ピレンホモポリマー部分の135℃テトラリン溶液の極
限粘度は0.9〜1.1dl/gである。1.1dl/
gをこえると組成物のメルトフローレートが低く、流動
性が悪化し、充填時間が長くなるため成形サイクルが長
くなるとともに、良好な面品質が得られない。また0.
9dl/g未満では物性の点において引張り伸び、衝撃
強度が低く、また射出成形性の点において良好な面品質
が得られるものの可塑化時間が長くなるため成形サイク
ルが長くなり好ましい結果が得られない。
【0007】第2セグメントであるエチレン−プロピレ
ンランダムコポリマー部分のエチレン含量(C2 ’)EP
は、好ましくは25〜35重量%、さらに好ましくは2
7〜32重量%である。25重量%未満または35重量
%をこえると、組成物の耐衝撃性に関して好ましい結果
が得られない。またエチレン−プロピレンランダムコポ
リマー部分の極限粘度[η]EPは好ましくは4.5〜
5.5dl/g、さらに好ましくは4.8〜5.3dl
/gである。4.5dl/g未満では射出成形加工時に
フローマークが発生し、5.5dl/gをこえるとブツ
部が発生し、面品質の点において好ましい結果が得られ
ない。
【0008】結晶性ポリプロピレン(A)が、上記結晶
性エチレン−プロピレンコポリマー(i)と結晶性プロ
ピレンホモポリマーとの混合物(ii)の場合に要求さ
れる結晶性プロピレンホモポリマーの物性値、組成等は
次の通りである。即ち、上記結晶性エチレン−プロピレ
ンコポリマー(i)と同じく、(GPC)法による分子
量分布を表わす重量平均分子量(Mw)/数平均分子量
(Mn)比であるQ値は3〜5であり、13C−NMRに
より計算されるアイソタクチックペンタッド分率は0.
98以上である。またプロピレンホモポリマー部分の1
35℃テトラリン溶液の極限粘度は0.9〜1.1dl
/gである。
【0009】次に、上記諸物性の測定方法について説明
する。アイソタクチック・ペンタッド分率とは、A.Z
ambelliらによってMacromolecule
s,6,925(1973)に発表されている方法、す
なわち13C−NMRを使用して測定される結晶性ポリプ
ロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチッ
ク連鎖、換言すればプロピレンモノマー単位が5個連続
してメソ結合した連鎖の中心にあるプロピレンモノマー
単位の分率である。ただし、NMR吸収ピークの帰属に
関しては、その後発刊されたMacromolecul
es,8,687(1975)に基づいて行うものであ
る。
【0010】また、エチレン−プロピレンランダムコポ
リマー部分の全体のブロックコポリマーに対する重量比
率Xは、結晶性プロピレンホモポリマー部分と全体のブ
ロックコポリマーの各々の結晶融解熱量を測定すること
により次式から計算で求めることができる。 X=1−(ΔHf)T /(ΔHf)P (ΔHf)T :全体のブロックコポリマーの融解熱量
(cal/g) (ΔHf)P :結晶性プロピレンホモポリマー部分の融
解熱量(cal/g) エチレン−プロピレンランダムコポリマー部分のエチレ
ン含量は、赤外線吸収スペクトル法により全体のブロッ
クコポリマー中のエチレン含量を重量%で測定し次式か
ら計算で求めることができる。 (C2 ’)EP=(C2 ’)T /X (C2 ’)T :全体のブロックコポリマーのエチレン含
量(重量%) (C2 ’)EP:エチレン−プロピレンランダムコポリマ
ー部分のエチレン含量(重量%)
【0011】さらに、エチレン−プロピレンランダムコ
ポリマー部分の135℃テトラリン溶液中での極限粘度
[η]EPは、結晶性ホモポリマー部分と全体のブロック
コポリマーの各々の極限粘度を測定することにより次式
から計算で求めることができる。 [η]EP=[η]T /X−(1/X−1)[η]P [η]P :結晶性プロピレンホモポリマー部分の極限粘
度(dl/g) [η]T :全体のブロックコポリマーの極限粘度(dl
/g)
【0012】耐衝撃性が特に要求される用途に用いられ
る場合、結晶性ポリプロピレンは第1工程で重合された
第1セグメントである結晶性プロピレンホモポリマー部
分と第2工程で重合された第2セグメントであるエチレ
ン−プロピレンランダムコポリマー部分からなる結晶性
エチレン−プロピレンコポリマー(i)を用いることが
好ましい。該コポリマーはスラリー重合法および気相重
合法等によって製造が可能である。特に高い耐衝撃性が
要求される用途に用いられる場合、第2セグメント量を
多くすることが必要であり気相重合法によって好適に製
造される。該気相重合法による高耐衝撃性ポリプロピレ
ンは、例えば、特開昭61−287917号公報に例示
の方法で製造することが可能である。スラリー重合法で
は第2セグメント量は10〜30重量%、気相重合法で
は10〜70重量%の範囲で好適に製造される。気相重
合法において更に、第2セグメント量の多い結晶性エチ
レン−プロピレンブロックコポリマーは特開平1−98
604号に例示の方法で製造が可能であり、超高耐衝撃
性の要求される用途に好適に用いられる。
【0013】本発明において用いられるエチレン−プロ
ピレンコポリマー(i)は、マグネシウム、チタン、ハ
ロゲンおよびアルミニウム化合物を必須成分として含有
する固体触媒系の存在下にモノマ−を二段階で反応させ
て得られるが、触媒系は(a)三価のチタン化合物含有
固体触媒成分(三塩化チタンとマグネシウムとの複合
体)、(b)有機アルミニウム化合物、(c)電子供与
性化合物からなる触媒系が好ましい。
【0014】この触媒系の製造方法は、例えば、特開昭
61−218606号公報、特開平1−319508等
に詳しく記載されている。即ち、(a)Si−O結合を
有するケイ素化合物およびエステル化合物の共存下に一
般式Ti(OR1 n 4-n (R1 は炭素数1〜20の
炭化水素基、Xはハロゲン原子、nは0<n≦4の正
数)で表わされるチタン化合物を、有機マグネシウム化
合物で還元して得られる固体生成物を、エステル化合物
とエーテル化合物と四塩化チタンとで処理して得られる
三価のチタン化合物含有固体触媒成分、(b)有機アル
ミニウム化合物、および(c)電子供与性化合物よりな
る触媒系である。
【0015】上記固体触媒成分(a)の合成に用いられ
る、チタン化合物は、上記一般式で表わされるものであ
るが、R1 は炭素数2〜18のアルキル基および炭素数
6〜18のアリ−ル基が好ましい。Xで表されるハロゲ
ン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素が例示でき、この
中で、特に塩素が好ましい。上記一般式で表されるチタ
ン化合物のnの値としては、0<n≦4、好ましくは、
2≦n≦4、特に好ましくは、n=4である。
【0016】上記固体触媒成分(a)の合成に用いられ
る、Si−O結合を有する有機ケイ素化合物としては、
下記の一般式Si(OR2 m 3 4-m、R4 (R5 Si
O) p SiR6 3または(R7 2SiO)q (R2 は炭素数
1〜20の炭化水素基、R3、R4 、R5 、R6 、およ
びR7 は炭素数が1〜20の炭化水素基又は水素原子、
mは0<m≦4の正数、pは1〜1000の整数、qは
2〜1000の整数である。)で表されるものである。
有機ケイ素化合物の具体例として、テトラメトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジエトキシジエチルシ
ラン、ジエトキシジフェニルシラン、トリエトキシフェ
ニルシラン、シクロヘキシル・エチルジメトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン等が例示され、これら
の有機ケイ素化合物のうち好ましいものは、一般式Si
(OR2 m 3 4-mで表されるアルコキシラン化合物で
あり、好ましくはこの式中、1≦m≦4であり、特にm
=4のテトラアルコキシラン化合物が好ましい。
【0017】上記固体触媒成分(a)の合成に用いられ
る、有機マグネシウム化合物としては、マグネシウム−
炭素結合を含有する任意の型の有機マグネシウム化合物
が使用できる。特に一般式R8 MgX(R8 は炭素数1
〜20の炭化水素基、Xはハロゲン)で表わされるグリ
ニヤール化合物及び一般式R9 10Mg(R9 、R10
は炭素数1〜20の炭化水素基)で表わされるジアルキ
ルマグネシウム化合物またはジアリールマグネシウム化
合物が好適に使用される。ここでR9 、R1 0は同一で
も異なっていてもよい。
【0018】上記固体触媒成分(a)の合成に用いられ
る、エステル化合物としては、脂肪族カルボン酸エステ
ル、オレフィンカルボン酸エステル、脂環式カルボン酸
エステル、芳香族カルボン酸エステル等のモノ及び多価
のカルボン酸エステルが挙げられる。これらのエステル
化合物のうち、メタクリル酸エステル、マレイン酸エス
テル等のオレフィンカルボン酸エステル及びフタル酸エ
ステルが好ましく特にフタル酸のジエステルが好まし
い。
【0019】また、エーテル化合物としては、ジエチル
エーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ジイソプロピル
エーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、メチ
ル−n−ブチルエーテル等のジアルキルエーテルが好ま
しく、特にジ−n−ブチルエーテル、ジイソアミルエー
テルが好ましい。
【0020】上記固体触媒成分(a)は、有機ケイ素化
合物およびエステル化合物の存在下、チタン化合物を有
機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物
を、エステル化合物で処理したのち、エ−テル化合物と
四塩化チタンの混合物で処理する、またはエ−テル化合
物と四塩化チタンとエステル化合物の混合物で処理して
合成される。これらの合成反応は、全て窒素、アルゴン
等の不活性気体雰囲気下で行われる。還元反応温度は、
−50℃〜70℃、好ましくは−30〜50℃、特に好
ましくは、−25℃〜35℃の温度範囲である。
【0021】上記(b)成分の有機アルミ二ウム化合物
は、少なくとも分子内に一個のアルミ−炭素結合を有
し、一般式R11r AlY3-r 、R1213Al−O−Al
14 15(R11〜R15は炭素数が1〜20個の炭化水素
基、Yハロゲン、水素またはアルコキシ基を表し、rは
2≦r≦3で表される正数である)で表されるものであ
る。有機アルミニウム化合物の具体例としては、トリエ
チルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ
ヘキシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、
ジエチルアルミニウムハライド、、ジイソブチルアルミ
ニウムハライド等のジアルキルアルミニウムハライド、
トリエチルアルミニウムとジアルキルアルミニウムハラ
イドの混合物、テトラエチルジアルモキサン、テトラブ
チルジアルモキサン等のアルキルアルモキサンが例示さ
れる。
【0022】これらの有機アルミニウム化合物のうち、
トリアルキルアルミニウム、トリアルキルアルミニウム
とジエチルアルミニウムクロライドの混合物およびテト
ラエチルジアルモキサンが好ましい。有機アルミニウム
化合物の使用量は、固体触媒成分(a)中のチタン原子
1モル当たり0.5〜1000モルのごとく広範囲に選
ぶことができるが、特に1〜600モルの範囲が好まし
い。
【0023】上記(c)成分の電子供与性化合物として
は、アルコ−ル類、フェノ−ル類、ケトン類、アルデヒ
ド類、カルボン酸類、有機酸または無機酸のエステル
類、エ−テル類、酸アミド類、酸無水物類等の含酸素電
子供与体、アンモニア類、ニトリル類、イソシアネ−ト
類等の含窒素電子供与体等を挙げることができる。これ
らの電子供与体のうち好ましくは無機酸のエステル類お
よびエ−テル類が用いられる。
【0024】(b)成分のアルミニウム化合物と、
(a)成分のチタン化合物とマグネシウム化合物の複合
体との比率は3/1〜20/1の範囲で選ぶことができ
る。またSi−O結合を有するシラン化合物と、チタン
化合物とマグネシウム化合物の複合体との比率は1/1
0〜1/2(モル/モル)の範囲で選ぶことができる。
【0025】本発明におけるエチレン−ブテン−1共重
合体ゴム(B)は、エチレンとブテン−1のランダム共
重合体ゴムのことであり、市販されている。エチレン−
ブテン−1共重合体ゴム中のブテン−1含量は15〜2
0重量%、好ましくは16〜19重量%、さらに好まし
くは17〜18重量%である。15重量%未満では、耐
衝撃性に関して好ましい結果が得られず、20重量%を
超えると剛性に関して好ましい結果が得られない。エチ
レン−ブテン−1共重合体ゴムのGPC法によるQ値は
2.7以下、好ましくは2.5以下、70℃キシレン溶
液での極限粘度は1.1〜2.1dl/gかつ100℃
でムーニー粘度(ML1+4 100℃)が7〜90であ
り、好ましくは各々1.2〜2.0dl/gかつ10〜
80である。Q値が2.7をこえると剛性が低くなり好
ましくない。70℃キシレン溶液での極限粘度が1.1
dl/g未満でかつ100℃でのムーニー粘度(ML
1+4 100℃)が7未満では剛性および衝撃強度に関し
て好ましい結果が得られず、また各々2.0dl/gあ
るいは90を超えると結晶性ポリプロピレン(A)との
分散が悪く衝撃強度に関して好ましい結果が得られな
い。
【0026】本発明におけるエチレン−プロピレン共重
合体ゴム(C)は、エチレンとプロピレンのランダム共
重合体ゴムもしくはエチレン−プロピレン−非共役ジエ
ン共重合体ゴムのことであり、市販されている。エチレ
ン−プロピレン共重合体ゴム中のプロピレン含量は20
〜30重量%、好ましくは22〜28重量%である。2
0重量%未満では衝撃強度に関して好ましい結果が得ら
れず30重量%をこえると剛性に関して好ましい結果が
得られない。共重合体ゴム中の非共役ジエン含量を7重
量%以下とする事が好ましい。非共役ジエン含量が7重
量%を超えると、混練の際ゲル化を起こす為、好ましく
ない。エチレン−プロピレン共重合体ゴムのGPC法に
よるQ値は2.7以下、好ましくは2.5以下、70℃
キシレン溶液での極限粘度は1.8〜2.2dl/g、
かつ100℃でのムーニー粘度(ML1+4 100℃)が
35〜100であり、好ましくは各々1.9〜2.1d
l/g、50〜90である。Q値が2.7をこえると剛
性が低くなり好ましくない。70℃キシレン溶液での極
限粘度が1.8dl/g未満で、かつ100℃でのムー
ニー粘度(ML1+4100℃)が35未満では剛性およ
び衝撃強度に関して好ましい結果が得られず、また各々
2.2dl/g、100をこえると結晶性ポリプロピレ
ン(A)との分散が悪く衝撃強度に関して好ましい結果
が得られない。
【0027】本発明におけるビニル芳香族化合物含有ゴ
ム(D)は、オレフィン系共重合体ゴムもしくは共役ジ
エンゴムに対し、重合、反応等によりビニル芳香族化合
物が結合しているゴム、例えば、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、ランダムコポリマーまたは
これらのゴム成分を水添したブロック、ランダムコポリ
マー等を挙げることができる。また、エチレン−プロピ
レン−非共役ジエン系ゴム(EPDM)にスチレン等の
ビニル芳香族化合物を反応させたゴムもまた好適に使用
できる。ビニル芳香族化合物含有ゴム中のビニル芳香族
化合物含量は1〜50重量%、好ましくは5〜40重量
%、さらに好ましくは10〜30重量%であり、かつキ
ャピラリーフローテスターにより測定される230℃、
剪断速度10sec-1、における溶融粘度が104 以下
であり、更に13C−NMRにより計算されるアイソタク
チックペンタッド分率が0.98及び135℃テトラリ
ン溶液の極限粘度が1.55dl/gである結晶性プロ
ピレンホモポリマーに対しビニル芳香族化合物含有ゴ
ム、10重量%添加したブレンドにおいて、ブレンド前
後の結晶性プロピレンホモポリマ−部に帰属するガラス
転移点(Tg )の差(ΔTg 、Tg シフト)が3℃未満
である事を特徴とするビニル芳香族化合物含有ゴムであ
る。Tg シフトが3℃以上では組成物中のポリプロピレ
ンホモポリマー部に相溶し剛性を低下させ、溶融粘度が
104 より高いと組成物の流動性が低下するばかりでな
く分散不良となり、衝撃強度まで低下させる。
【0028】本発明において、最終組成物中のエチレン
−ブテン−1共重合体ゴム(B)、エチレン−プロピレ
ン共重合体ゴム(C)およびビニル芳香族化合物含有ゴ
ム(D)は、少なくとも1種以上用いる必要がある。最
終組成物に対する上記(B)〜(D)の合計含有量とし
ては、18〜23重量%である。さらに(A)の結晶性
エチレン−プロピレンブロックコポリマーの第2セグメ
ント量を含めた場合〔(A)×(A)’+(B)〜
(D)〕は、次の式を満足することが必要である。 1)(A)+(B)+(C)+(D)+(E)+(F)
=100 2)0.20≦{[(A)×(A)’+(B)+(C)
+(D)]/100}≦0.253)0.1≦{(A)
×(A)’/[(A)×(A)’+(B)+(C)+
(D)]} これらの下限値未満では衝撃強度について好ましい結果
が得られず、またこれらの上限値を超えると組成物の流
動性が低下する。
【0029】本発明で使用されるタルク(E)の平均粒
子径は、4μm以下で、好ましくは3μm以下である。
4μmより大きいものは衝撃強度の低下が大きく、光沢
等の外観も悪くなる。タルクは無処理のまま使用しても
良いがポリプロピレン系樹脂との界面接着性を向上さ
せ、また分散性を向上させる目的で通常知られている各
種シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級
脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級
脂肪酸塩類あるいは他の界面活性剤で表面を処理したも
のを使用することができる。ここでタルクの平均粒子径
とは遠心沈降式粒度分布測定装置を用いて水、アルコー
ル等の分散媒中に懸濁させて測定した篩下法の積分分布
曲線から求めた50%相当粒子径D50のことを意味す
る。
【0030】本発明で使用される繊維状マグネシウムオ
キシサルフェ−ト(F)は、平均繊維長は5〜50μ
m、好ましくは10〜30μmであり、平均繊維径は
0.5〜1.0μmである。最終組成物の具体的な物性
値として、メルトフローインデックス(JIS−K−6
758、230℃、2.16kg荷重)が25〜35g
/10minであり、剛性度は23℃の曲げ弾性率が2
0000kg/cm2 以上であることが必要である。更
には、衝撃強度は23℃でのアイゾット衝撃強度(ノッ
チ付)が25kg・cm/cm以上で、かつ脆化温度が
0℃以下であることが望ましい。上記(E)および
(F)成分の含有割合は式4)15≦[(E)+
(F)]≦25を満足する必要がある。これらの範囲外
では熱可塑性樹脂組成物の耐熱性が劣り、また上限を越
えるとその流動性、成形品の外観が悪くなるので好まし
くない。本発明の目的とする熱可塑性樹脂組成物は、使
用する各成分の構造を上記の様に特定化し、各成分の配
合割合と特定範囲に限定して初めて得ることができる。
【0031】本発明の組成物は、一軸押出機、二軸押出
機、バンバリーミキサー、熱ロールなどの混練機を用い
て製造することができる。各成分の混合は同時に行なっ
てもよく、また分割して行なってもよい。分割添加の方
法として、結晶性ポリプロピレンとタルクを混練した
後、エチレン−ブテン−1共重合体ゴム、エチレン−プ
ロピレン共重合体ゴムおよびビニル芳香族化合物含有ゴ
ム(以下あわせてゴムと略称する。)を添加する方法
や、予め結晶性ポリプロピレンにタルクを高濃度に混練
してマスターバッチとし、それを別途結晶性ポリプロピ
レンやゴム等で希釈しながら混練する方法がある。さら
に分割添加の第2の方法として、結晶性ポリプロピレン
とゴムを混練した後、タルクを添加し混練する方法や、
予め結晶性ポリプロピレンにゴムを高濃度に混練してマ
スターバッチとし、それに結晶性ポリプロピレン、タル
クを添加し混練する方法がある。分割添加の第3の方法
として、予め結晶性ポリプロピレンとタルク、結晶性ポ
リプロピレンとゴムをそれぞれ混練しておき、最後にそ
れらを合わせて混練する方法である。混練に必要な温度
は170〜250℃であり、時間は1〜20分である。
さらに、これらの混練機においてこれらの基本成分以外
に、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止
剤、銅害防止剤、難燃剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、造
核剤、気泡防止剤、架橋剤等の添加剤を配合することが
できる。尚、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、一般の採
用されている射出成形方法により射出成形体にすること
ができる。特に、ドアートリムやピラー、インストルメ
ンタルパネル等の自動車用射出成形体として好適に使用
される。
【0032】
【実施例】以下実施例により本発明を説明するが、これ
らは単なる例示であり、本発明は要旨を逸脱しない限り
これら実施例に限定されるものではない。次に実施例に
おける物性値の測定法を以下に示す。 (1)メルトフローインデックス JIS−K−6758に規定された方法による。測定温
度は230℃であり荷重はことわりのない限り2.16
kgで測定する。 (2)曲げ試験 JIS−K−7203に規定された方法による。射出成
形により成形された試験片を用いる。試験片の厚みは
6.4mmであり、スパン長さ100mm、荷重速度
2.0mm/minの条件で曲げ弾性率および曲げ強度
を評価する。測定温度はことわりのない限り23℃であ
る。 (3)アイゾット衝撃強度 JIS−K−7110に規定された方法による。射出成
形により成形された試験片を用いる。試験片の厚みは
6.4mmであり、成形の後にノッチ加工されたノッチ
付きの衝撃強度を評価する。測定温度はことわりのない
限り23℃である。それ以外の温度の場合は所定温度の
恒温槽で2時間状態調整をした後に測定を行う。
【0033】(4)脆化温度(B.P) JIS−K−6758に規定された方法による。射出成
形により成形された25×150×2mmの平板から所
定の6.3×38×2mmの試験片を打抜ち抜き、所定
の方法で評価を行う。 (5)加熱変形温度(HDT) JIS−K−7207に規定された方法による。ファイ
バーストレスは18.6kg/cm2 で測定する。 (6)ムーニー粘度 JIS−K−6300に規定された方法により測定し
た。測定温度は100℃である。 (7)エチレン含量、プロピレン含量、ブテン−1含量 プレスシートを作製し測定した赤外吸収スペクトルに現
れるエチレン含量またはプロピレン含量についてはメチ
ル基(−CH3 )およびメチレン基(−CH2−)の特
性吸収の吸光度を用いて、ブテン−1含量についてはエ
チル基の特性吸収の吸光度を用いて、検量線法により求
めた。
【0034】(8)極限粘度 ウベローデ型粘度計を用いて濃度0.1、0.2および
0.5g/dlの3点について還元粘度を測定した。極
限粘度は、「高分子溶液、高分子実験学11」(198
2年共立出版株式会社刊)第491頁に記載の計算方法
すなわち、還元粘度を濃度に対しプロットし、濃度をゼ
ロに外挿する外挿法によって求めた。結晶性ポリプロピ
レンについては、溶媒としてテトラリンを溶媒として用
い、温度135℃で評価した。エチレン−ブテン−1共
重合体ゴムおよびエチレン−プロピレン共重合体ゴムに
ついては、溶媒としてキシレンを用い、温度70℃で評
価した。 (9)分子量分布 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)に
より測定し、以下に示す条件で行った。 (a)結晶性ポリプロピレン GPC:Waters社製 150C型 カラム:昭和電工社製 Shodex 80 MA 2
本 サンプル量:300μl(ポリマー濃度0.2wt%) 流 量:1ml/min 温 度:135℃ 溶 媒:o−ジクロルベンゼン 東ソー社製の標準ポリスチレンを用いて溶出体積と分子
量の検量線を作成した。検量線を用いて検体のポリスチ
レン換算の重量平均分子量、数平均分子量を求め分子量
分布の尺度としてQ値=重量平均分子量/数平均分子量
を求めた。 (b)エチレン−ブテン−1共重合体ゴム、エチレン−
プロピレン共重合体ゴム GPC:Waters社製 150C型 カラム:昭和電工社製 Shodex 80 MA 1
本 サンプル量:300μl(ポリマー濃度0.2wt%) 流 量:1ml/min 温 度:145℃ 溶 媒:o−ジクロルベンゼン 東ソー社製の標準ポリスチレンを用いて溶出体積と分子
量の検量線を作成した。検量線を用いて検体のポリスチ
レン換算の重量平均分子量、数平均分子量を求め分子量
分布の尺度としてQ値=重量平均分子量/数平均分子量
を求めた。(10)ガラス転移点(Tg )及びTg シフ
ト固体粘弾性測定装置により測定し、以下に示す条件で
行った。 固体粘弾性測定装置:セイコ−電子工業社製スペクトロ
メーターSD5600 周波数:5Hz 測定温度:−150℃〜80℃ ガラス転移点:損失弾性率の温度分散測定から得られる
吸収ピークより求めた。 Tg シフト:13C−NMRにより計算されるアイソタク
チックペンタッド分率が0.98及び135℃テトラリ
ン溶液の極限粘度が1.55dl/gである結晶性プロ
ピレンホモポリマーに対し、各種ゴム10重量%添加
後、小型熱ロ−ルにより180℃で溶融混練ブレンド
し、ブレンド前後の結晶性プロピレンホモポリマ−部に
帰属するガラス転移点(Tg )の差(ΔTg )を求め
た。 (11)溶融粘度 キャピラリーフローテスターにより側定し、以下に示す
条件Rで行った。キャピラリーフローテスター:東洋精
機製作所製キャピログラフ1B 測定温度:230℃ 剪断速度:10sec-1 オリフィスの長さ(L)と直径(D)の比率(L/
D):20
【0035】上記(2)、(3)、(4)および(5)
の物性評価用試験片は、特にことわりのない限り次の射
出成形条件下で作製した。組成物を熱風乾燥器で120
℃で2時間乾燥後、東芝機械製IS150E−V型射出
成形機を用い成形温度220℃、金型冷却温度50℃、
射出時間15sec、冷却時間30secで射出成形を
行った。以下の組成物は特にことわりのない限り次のよ
うな条件で製造した。各成分の所定量を計量し、ヘンシ
ェルミキサーおよびタンブラーで均一に予備混合した
後、二軸混練押出機(日本製鋼所社製TEX44SS
30BW−2V型)にて押出量50kg/hr、スクリ
ュー回転数350rpm、ベント吸引下で行った。スク
リューは三条タイプのローターとニーディングディスク
を混練ゾーン2ケ所、おのおの第1フィード口、第2フ
ィード口の次のゾーンに配置して構成した。
【0036】実施例1〜5、比較例1〜4 表1に示す各種材料を表2に示す配合にて混練し、所定
の条件で試験片を射出成形した。物性評価結果を表3に
示す。本発明の実施例は比較例に比べ剛性、アイゾット
衝撃強度、脆化温度などの物性においてバランスよく優
れている。
【0037】実施例の結晶性エチレン−プロピレンブロ
ックコポリマ−(BC−1,BC−2)は、下記の方法
にて製造した。 (固体触媒成分の製造)特開平1−319508号の実
施例1の方法に準じて次の方法で合成した。 (1)固体生成物の合成 撹拌機、滴下ロ−トを備えた200リットルの反応容器
をN2 で置換した後、ヘキサン80リットル、テトラブ
トキシチタン2.23リットル(2.23kg、6.5
5モル)、フタル酸ジイソブチル0.75リットル
(0.78kg、2.8モル)およびテトラエトキシシ
ラン22.1リットル、(20.6kg、98.9モ
ル)を投入し、均一溶液とした。次に、濃度2.1モル
/リットルの有機マグネシウム化合物51リットルを反
応容器内の温度を5℃に保ちながら、5時間かけてたじ
ょじょに滴下した。滴下終了後、室温でさらに1時間撹
拌した後室温で固液分離し、トルエン70リットルで3
回洗浄を繰り返した後、スラリ−濃度を0.2kg/リ
ットルになるようにトルエンを加えた。固体生成物スラ
リ−の一部をサンプリングし、組成分析を行ったところ
固体生成物中にはチタン原子が1.7重量%、フタル酸
エステルが0.1重量%、エトキシ基が32.7重量
%、ブトキシ基が3.5重量%含有されていた。 (2)エステル処理固体の合成 200リットルの反応容器をN2 で置換した後、上記
(1)で得られた固体生成物を含むスラリ−にフタル酸
ジイソブチル13.26kg(47.6モル)を加え、
95℃で30分反応を行った。反応後、固液分離し、ト
ルエン70リットルで2回洗浄を行った。 (3)固体触媒成分の合成(活性化処理) 上記(2)での洗浄終了後、反応容器にトルエン、フタ
ル酸ジイソブチル0.87kg(3.13モル)、ブチ
ルエ−テル1.16kg(8.9モル)、および四塩化
チタン30リットル(274モル)を加え、105℃で
3時間反応を行った。反応終了後、同温度で固液分離し
た後、同温度でトルエン90リットルで2回洗浄を行っ
た。次いで、トルエン、ブチルエ−テル1.16kg
(8.9モル)、および四塩化チタン15リットル(1
37モル)を加え、105℃で1時間反応を行った。反
応終了後、同温度で固液分離した後、同温度でトルエン
90リットルで3回洗浄を行ったのち、ヘキサン70リ
ットルで3回洗浄し、さらに減圧乾燥して固体触媒成分
11.4kgを得た。
【0038】(BC−1の製造)内容積5.5m3 の攪
拌機及びジャケット付きのSUS製反応器をプロピレン
で十分置換したのち、n−ヘプタン2.5m3 、トリエ
チルアルミニウム10モル及びシクロヘキシルエチルジ
メトキシシラン1.5モルを供給し、さらに内温を20
〜40℃、圧力をプロピレンで0.5kg/cm2 Gに
調整し、上記の固体触媒成分0.12kgを供給する。
次いで、ジャケットに温水を通水し該反応器の内温を7
5℃に昇温したのちプロピレン及び水素で反応圧力を8
kg/cm 2 Gに昇圧し重合を開始した。反応温度75
℃で反応圧力8kg/cm2 Gを保つようにプロピレン
を連続的に供給し、気相部の水素濃度を4.0%に保つ
ように供給しながら結晶性ポリプロピレン部分(以下P
部と省略する)の重合を継続した。プロピレン供給量の
積算量が1080kgに達した時点でプロピレン及び水
素の供給を停止し、反応器内の未反応モノマーを脱ガス
し、反応器内圧力を0.5kg/cm2 Gまで降圧する
と共に、反応器内温度を60℃に調整した。P部のポリ
マーを約100gサンプリングし分析した結果、極限粘
度〔η〕Pは0.0.94dl/gであり、GPCによ
り求めた分子量の比Mw /Mn は4.1、20℃キシレ
ン可溶分は0.85重量%であった。
【0039】引き続いて、プロピレン及びエチレンによ
り反応圧力を3kg/cm2 Gに昇圧しエチレン−プロ
ピレン共重合部(以下EP部と省略する)の重合を開始
し、反応温度60℃で反応圧力を3kg/cm2 Gに保
つようにプロピレン/エチレン=3/1(重量比)の混
合ガスを連続的に供給し、気相部の水素濃度が0.01
%に保たれるように調整しながらEP部の重合を継続し
た。プロピレン/エチレン混合ガスの供給積算量が18
8kgに達した時点でモノマーの供給を停止し、反応器
内のポリマースラリーの全量を失活槽へ導きブチルアル
コールで失活処理を行った後、該ポリマースラリーを遠
心分離することにより固体ポリマーを回収し、ドライヤ
ーにて乾燥して粉末状白色パウダー960kgを得た。
得られたポリマー全体の極限粘度〔η〕T は1.52d
l/gであり、エチレン含量は4.2重量%であった。
又、P部とEP部の重合比は、結晶融解熱量の測定結果
より計算し重量比で83.7/16.3であった。した
がってEP部におけるポリマー中のエチレン含量は26
重量%であり、EP部の極限粘度〔η〕EPは4.5dl
/gであった。
【0040】得られたエチレン−プロピレンブロック共
重合体100重量部に、安定剤としてステアリン酸カル
シウム0.15重量部、2,6−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシトルエン(商品名スミライザーBHT、住友
化学工業(株)製)0.1重量部、テトラキス〔メチレ
ン−3(3’,5’−t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート〕メタン(商品名イルガノックス
1010、チバ・ガイギー社製)0.05重量部を添加
して、連続二軸混練機を用いてペレット化したのち射出
成形によって試験片を作成して物性を測定した。評価結
果を表3に示した。剛性、衝撃強度、及び流動性が良好
であった。
【0041】(BC−2の製造)P部の〔η〕p を所定
の値とするためその重合時反応器内気相部の水素濃度を
30%とし、EP部の〔η〕EPおよびEP部のエチレン
含量を所定の値とするためにその重合時気相部の水素濃
度を0.25%、プロピレン/エチレンの混合ガスの重
量比を1/3.5とした以外は、BC−1と同様に実施
した。
【0042】
【表1】
【0043】
【表2】
【0044】
【表3】
【0045】
【発明の効果】本発明による熱可塑性樹脂組成物は、流
動性、剛性、衝撃強度、射出成形加工性に優れ、また成
形品の外観、例えば、フローマーク、ウェルドラインお
よび面歪み等に優れている。本発明により提供される熱
可塑性樹脂組成物は通常の加工法、たとえば射出成形、
押出成形、プレス成形法によって容易に成形体、フィル
ム、シートなどに加工できる。中でも射出成形方法は、
該熱可塑性樹脂組成物に良好な寸法安定性を付与すると
いう意味で最も好ましい成形方法であり、特に車体との
取付け精度、特に自動車内装材用途に好適に用いられ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土居 照彦 千葉県市原市姉崎海岸5の1 住友化学 工業株式会社内 (72)発明者 久山 徹也 千葉県市原市姉崎海岸5の1 住友化学 工業株式会社内 (72)発明者 三宅 裕一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 西尾 武純 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−32951(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 23/00 - 23/36 C08L 53/00 WPI/L(QUESTEL)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)下記(i)又は(ii)から選ばれ
    た結晶性ポリプロピレン(A):57〜71重量%、 (i)第1セグメントであるプロピレンホモポリマー部
    分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
    C)法による重量平均分子量(Mw)/数平均分子量
    (Mn)比であるQ値が3〜5、13C−NMRにより計
    算されるアイソタクチックペンタッド分率が0.98以
    上及び135℃テトラリン溶液の極限粘度が0.9〜
    1.1dl/gであり、第2セグメントであるエチレン
    −プロピレンランダムコポリマー部分の135℃テトラ
    リン溶液の極限粘度が4.5〜5.5dl/g、エチレ
    ン/プロピレンの割合が25/75〜35/65重量%
    比であり且つメルトフロ−インデックス(MI)が30
    g/10分以上である結晶性エチレン−プロピレンコポ
    リマー (ii)(i)の結晶性エチレン−プロピレンコポリマ
    ーとGPC法によるQ値が3〜5、13C−NMRにより
    計算されるアイソタクチックペンタッド分率が0.98
    以上及び135℃テトラリン溶液の極限粘度が0.9〜
    1.1dl/gである結晶性プロピレンホモポリマーと
    の混合物 (2)下記(B)、(C)又は(D)から選ばれた少な
    くとも1種以上のゴム成分:14〜18重量%、下記エ
    チレン−ブテン−1共重合体ゴム(B):0〜5重量% GPC法によるQ値が2.7以下、ブテン−1含量が1
    5〜20重量%、70℃キシレン溶液の極限粘度が1.
    1〜2.1dl/gでありかつ100℃でのムーニー粘
    度(ML1+4 100℃)が7〜90のエチレン−ブテン
    −1共重合体ゴム下記エチレン−プロピレン共重合体ゴ
    ム(C):0〜5重量% GPC法によるQ値が2.7以下、プロピレン含量が2
    0〜30重量%、70℃キシレン溶液の極限粘度が1.
    8〜2.2dl/gでありかつ100℃でのムーニー粘
    度(ML1+4 100℃)が35〜100のエチレン−プ
    ロピレン共重合体ゴム下記ビニル芳香族化合物含有ゴム
    (D):10〜18重量% オレフィン系共重合体ゴムもしくは共役ジエンゴムにビ
    ニル芳香族化合物が結合した、ビニル芳香族化合物含量
    が1〜50重量%であり、かつキャピラリーフローテス
    ターにより測定される230℃、剪断速度10se
    -1、における溶融粘度が104 以下であり、更に13
    −NMRにより計算されるアイソタクチックペンタッド
    分率が0.98及び135℃テトラリン溶液の極限粘度
    が1.55dl/gである結晶性プロピレンホモポリマ
    ーに対しビニル芳香族化合物含有ゴム、10重量%添加
    したブレンドにおいて、ブレンド前後の結晶性プロピレ
    ンホモポリマ−部に帰属するガラス転移点(Tg )の差
    (ΔTg 、Tg シフト)が3℃未満である事を特徴とす
    るビニル芳香族化合物含有ゴム (3)平均粒径が4μm以下のタルク(E):15〜2
    5重量% (4)繊維径0.3〜2μm、平均繊維長が5〜50μ
    mである繊維状マグネシウムオキシサルフェ−ト
    (F):0〜10重量%を含有する熱可塑性樹脂組成物
    であり、 次式1)〜4) 1)(A)+(B)+(C)+(D)+(E)+(F)
    =100 2)0.20≦{[(A)×(A)’+(B)+(C)
    +(D)]/100}≦0.25 3)0.1≦{(A)×(A)’/[(A)×(A)’
    +(B)+(C)+(D)]} 4)15≦[(E)+(F)]≦25 〔式中、(A)、(B)、(C)、(D)、(E)およ
    び(F)は各成分の重量%を示す。(A)’は結晶性ポ
    リプロピレン(A)中の第2セグメントの重量分率を示
    す。〕を満足し、かつ該熱可塑性樹脂組成物のメルトフ
    ローインデックス(JIS−K−6758、230℃)
    が25〜35g/10minであり、23℃における曲
    げ弾性率が20000kg/cm2 以上であることを特
    徴とする熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物を射出
    成形方法により成形してなることを特徴とする射出成形
    体。
  3. 【請求項3】射出成形体が自動車内装用射出成形体であ
    ることを特徴とする請求項2記載の射出成形体。
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