JP3660098B2 - タルク及びそれを含有するプロピレン系重合体組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタルク及びそれを含有するオレフィン系重合体組成物に関するものである。さらに詳しくは、特定の粒度分布を有するタルク及びそれを含有するプロピレン系重合体組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タルクを含有するオレフィン重合体組成物は、その機械的強度、耐熱性、成形加工性等を生かして、自動車等の工業部品を中心に種々の用途に広く使用されているが、最近の用途の拡がりに連れて、その機械的強度に対する要求はさらに高まり、特に相反する性質である剛性と衝撃強度のバランスに対する要求は極めてレベルの高いものとなっている。
【０００３】
そのため、タルクの微細化又は配合剤による衝撃強度の向上の検討、金属塩やワックス等の分散剤の添加による衝撃強度の向上等の検討がなされているが（特開平５−３９３８０号公報等）、単なるタルクの微細化は粒子の二次凝集による衝撃強度の低下、ゴム成分の配合はコストの上昇のみならず剛性の低下、分散剤の添加は成形用金型の汚染になる等それぞれ問題を抱えている。また、現状以上にタルクを微細化するのは、常用の装置で簡単に行えるものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、オレフィン系重合体及びその組成物の機械的強度を著しく向上できるタルク及びそのタルクを含有するプロピレン系重合体組成物等を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、タルクを特定の粒度分布とすることでそれを含有するオレフィン系重合体及びその組成物の機械的強度を著しく向上できることを見出し、またそのタルクを含有するプロピレン系重合体組成物は、剛性及び衝撃強度を高いレべルでバランスさせることができることと脆化温度を低下できることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、以下に示すタルク及びそれを配合したプロピレン系組成物を提供するものである。
（１）下記の(1) 〜(4) を満足することを特徴とするタルクを提供する。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ2 ／ｇ以上である
【０００７】
（２）プロピレン系重合体９５〜７０重量％、熱可塑性エラストマー０〜２５重量％及び下記の(1) 〜(4) を満足するタルク５〜２５重量％からなることを特徴とするタルクを含有するプロピレン系重合体組成物を提供する。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である
【０００８】
（３）タルクが、下記の(5) 〜(8) を満足するものである上記（２）に記載のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物を提供する。
(5) 平均粒径が２．５μｍ以下である
(6) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(7) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の２０％以上である
(8) 比表面積が９０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である
（４）プロピレン系重合体の共重合部重量と熱可塑性エラストマー重量との和が５〜５０重量％である上記（２）又は（３）に記載のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物を提供する。
（５）上記（２）〜（４）のいずれかに記載のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物を射出成形して得られる成形体。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のタルクは、下記の(1) 〜(4) を満足するものである。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ2 ／ｇ以上である
【００１０】
好ましいタルクとしては、下記の(5) 〜(8) を満足するものである。
(5) 平均粒径が２．５μｍ以下である
(6) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(7) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の２０％以上である
(8) 比表面積が９０，０００ｃｍ2 ／ｇ以上である
上記の粒径及び粒度分布は、レーザー光回折散乱方式の粒度分布計を用いて測定したものであり、その測定原理は「粒子径計測技術（粉体工学会編、日刊工業新聞社、平成６年１１月１日発行）」に基づくものである。測定機器としては、島津製作所製ＳＡＬＤ−２０００型を用いた。なお、測定する際、タルクの屈折率は１．６０−０．１０×ｉとした。
【００１１】
この測定で得られる本発明のタルクの粒度分布は、例えば、第１図に示すような分布を示すものであり、横軸は粒子径を示し、縦軸は粒径から算定した所定の粒径範囲の粒子の体積の和が全粒子の体積の総和に対する割合を示す。密度が粒子径に依存しないとすれば、所定の粒径範囲の粒子重量の総重量に対する割合を示すものである。
【００１２】
本発明のタルクは上記の範囲のものであるが、その範囲を逸脱する平均粒径が３．０μｍを越えるものは衝撃強度の低下が起こり好ましくない。また、粒径が１．０μｍ以下の相対粒子量（粒径から算定した所定の粒径範囲の粒子の体積の和が全粒子の総体積に対する割合を示す。）が５％未満のものでは衝撃強度を高くすることが難しい。さらに、粒径が３．０μｍ以上の相対粒子量が１０％未満のものでは、嵩密度の低下や粒子の凝縮等で取り扱いが難しくなる。
また、上記のタルクの比表面積が８０，０００ｃｍ2 ／ｇ未満では、上記の平均粒径が大きいことにほぼ相当し、衝撃強度の低下が起こり好ましくない。
【００１３】
本発明の主な特徴は、粒径が１．０μｍ以下の相対粒子量が５％以上であり、かつ、粒径が３．０μｍ以上の相対粒子量が１０％以上であるところである。つまり、粒度分布を広くし、超微粒子の核剤としての効果を向上させ、一方ある程度の粒径を含有させることで分散不良を解消させるものと推測している。場合によっては、粒径１．０μｍ以下と粒径３．０μｍ以上に粒度分布のピークを有するものであってもよい。
また、上記の比表面積は、ＢＥＴ法により測定したものである。測定機器としては、柴田科学器械工業製のガス吸着式ＡＳＡ−２０００を用いた。
【００１４】
本発明に用いるタルクは、化学組成でＳｉＯ2 及びＭｇＯの成分がそれぞれ５８〜６３％、３０〜３３％の範囲で、その他の成分が１０％以下の高純度のタルク原石を原料とするものが好ましく、またＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回折像において２θが３２±１度の範囲内でのピーク強度がタルク（００４）反射のピーク強度の１０％未満であるものが好ましい。
【００１５】
このタルクは、上記のタルク原石を衝撃式粉砕機やミクロンミル型粉砕機で粉砕し、さらにジェットミル型粉砕機で微粉砕後、「マイクロフルイタイザー」で、またさらに微粉化して得ることができる。この「マイクロフルイタイザー」は、湿式粉砕であるため、微粉砕されたタルクを水及び／又は有機溶媒中に、必要に応じて界面活性剤を添加し、乳化分散させてから微粉化を行う。その後、スプレードライヤー、フラッシュドラム等を用いて水及び／又は有機溶媒を除去し、微粉化タルクを回収する。
【００１６】
本発明のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物は、プロピレン系重合体９５〜７０重量％、熱可塑性エラストマー０〜２５重量％及び下記の(1) 〜(4) を満足するタルク５〜２５重量％からなるものである。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である
【００１７】
また、上記の組成物の好ましい態様としては、プロピレン系重合体９５〜７０重量％、熱可塑性エラストマー０〜２５重量％及び下記の(5) 〜(8) を満足するタルク５〜２５重量％からなることを特徴とするものである。
(5) 平均粒径が２．５μｍ以下である
(6) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(7) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の２０％以上である
(8) 比表面積が９０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である
【００１８】
本発明に用いられるプロピレン系重合体としては、プロピレンの単独重合体、主重量割合のプロピレンと従重量割合の他のα−オレフィン（例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン等）、ビニルエステル（例えば、酢酸ビニル、酪酸ビニル等）、不飽和芳香族化合物（例えば、スチレン、α−メチルスチレン等）等とのブロック、ランダム、グラフト等の共重合体が挙げられる。
【００１９】
好適な具体例としては、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンブロック又はランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン共重合体等が挙げられる。これらの中でも、プロピレン−エチレンブロック共重合体が好ましく、特に共重合部量が５〜４０重量％のプロピレン−エチレンブロック共重合体が好ましい。
これらの重合体のＭＦＲ（ＪＩＳ−Ｋ７２１０、２３０℃、２．１６ｋｇ）は、１〜２００ｇ／１０分のものが好ましく、特に１０〜１００ｇ／１０分のものが好ましい。
【００２０】
また、これらのプロピレン系重合体は、通常チーグラー・ナッタ触媒にて製造される。これには、金属マグネシウム又はマグネシウム化合物とハロゲン化物からなる固体成分、塩化マグネシウム等の担体に四塩化チタン等の触媒成分を担持させたもの、有機アルミニウム化合物、必要に応じて電子供与体からなる触媒がよく用いられる。また、最近注目されているメタロセン系触媒を用いて製造されたものでもよい。重合方法としては、溶媒中で重合をするスラリー法、プロピレンモノマーの液中で重合する液相法、また、気相重合法等のいずれのプロセスを採用したものでもよい。
【００２１】
また、本発明に用いられる熱可塑性エラストマーとしては、エチレン−プロピレン共重合体ゴム（以下、ＥＰＲ）、エチレン−ブテン共重合体ゴム（以下、ＥＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（以下、ＥＰＤＭ）、ポリエチレン−エチレンブテン−ポリエチレン三元共重合体（以下、ＣＥＢＣ）、スチレン系エラストマー又はその水素添加物（例えば、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳ等（Ｓ：スチレン、Ｂ：ブテン、Ｅ：エチレン、Ｐ：プロピレン））等が挙げられる。これらは、単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２２】
上記の必須成分の他に、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、付加的成分を配合することができる。例えば、有機系又は無機系の顔料、ヒンダードフェノール系、イオウ系、リン系等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、トリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系等の光安定剤、帯電防止剤、滑剤、有機系又は無機系の核剤、金属不活性剤、防菌剤、必須成分以外の充填剤等を配合することができる。なお、必須成分以外の充填剤としては、マイカ、ガラス繊維、ナイロン繊維、炭素繊維、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機系又は有機系の充填剤等が挙げられる。
【００２３】
本発明の組成物は、通常の方法で製造することができる。例えば、パウダー状又はペレット状のプロピレン系重合体に、他の必須の成分、及び必要に応じて他の付加的成分を添加し、ヘンシェルミキサー等にてブレンド後、一軸又は二軸の混練押出機にて溶融混合して、冷却しながらカッテングし、ペレットとする。このペレットを射出成形、押出成形、プレス成形等にて、所望の成形品に加工することができる。
【００２４】
本発明の組成物は、上記の成形法の中では、射出成形に好ましく用いることができ、本発明のタルクを含有することから、その好ましい効果により、剛性と衝撃強度が高いレベルでバランスし、脆化温度を低下できる極めて有用な成形品を得ることができる。
【００２５】
【実施例】
次に本発明を実施例等によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
〔実施例及び比較例〕
以下のプロピレン−エチレンブロック共重合体、オレフィン系エラストマー、及びタルクを第１表に示すような割合でよく混合した後、二軸押出機（神戸製鋼所製、２ＦＣＭ）にて溶融混練し、造粒した。この造粒物について、密度をＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して測定した。
【００２６】
次いで、これらの組成物の造粒物を射出成形機（住友重機製、ネオマットＮ５１５／２００）にて所定の試験片を作成した。この試験片について、曲げ弾性率、熱変形温度、ロックウェル硬度、引張弾性率と引張破断伸び、衝撃強度（ノッチ付き、２３℃、−３０℃）、及び脆化温度、をそれぞれＡＳＴＭのＤ７９０、Ｄ６４８、Ｄ７８５、Ｄ６３８、Ｄ２５６、及びＤ７４６に準拠して測定した。これらの結果も第１表に示す。
＜使用したプロピレン−エチレンブロック共重合体＞
ＭＩ＝５２ｇ／１０分、共重合部量＝８重量％のプロピレン−エチレンブロック共重合体（出光石油化学製ポリプロピレン、Ｊ５０８５Ｈ）を用いた。
なお、ＭＩはＪＩＳ Ｋ−７２１０に準拠し、２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定した。
【００２７】
＜使用したオレフィン系エラストマー＞
・ＥＰＲ ・・・ＪＳＰ製 ＥＰ０７Ｐ
・ＣＥＢＣ・・・ＪＳＰ製 ６２００Ｐ
・ＳＥＢＳ・・・シェル化学製 Ｇ−１６５７Ｘ
＜使用したタルク＞
実施例に用いたタルクは、浅田製粉製の平均粒径３．８μｍのタルクをマイクロフルイディックス製マイクロフルイタイザーにより１時間粉砕処理して得られたもので、その平均粒径２．２μｍ、粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の体積の和が全粒子の総体積（密度一定とすれば、粒径１．０μｍ以下の重量が総重量）の１４％、粒径３．０μｍ以上の体積の和が全粒子の総体積（密度一定とすれば、粒径３．０μｍ以上の重量が総重量）の３８％、比表面積が９８，０００ｃｍ2 ／ｇであった。この粒度分布は第１図に示す。
【００２８】
比較例に用いたタルクは、浅田製粉製の平均粒径がそれぞれ３．７μｍのＦＦＲ、６．１μｍのＪＡ−１３Ｒ、９．９μｍのＪＡ−４６Ｒ、１６．６μｍのＳＷ−Ａである。また、粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の体積の和が全粒子の総体積（密度一定とすれば、粒径１．０μｍ以下の重量の総重量）に対する割合、粒径３．０μｍ以上の体積の和の全粒子の総体積（密度一定とすれば、粒径３．０μｍ以上の重量の総重量）に対する割合、及び比表面積は第２表に示す値であった。これらの粒度分布は第２図に示す。
【００２９】
実施例１〜８は、同じ組成割合の比較例に比べて、特に剛性、常温衝撃強度及び脆化温度が優れている。
また、上記の組成物を焼成した後のタルクの性状は第２表に示す値であった。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【発明の効果】
本発明の特定の粒度分布を有するタルクはオレフィン系重合体及びその組成物の機械的強度を著しく向上することができる。また、そのタルクを含有する本発明のプロピレン系重合体組成物は、極めて良好な機械的強度、特に高いレベルでの剛性と衝撃強度のバランスし、脆化温度を低下できるものであり、自動車等の工業部品を始めとする広い用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図は、本発明のタルクの粒度分布を示す。
【図２】第２図は、従来のタルクの粒度分布を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明はタルク及びそれを含有するオレフィン系重合体組成物に関するものである。さらに詳しくは、特定の粒度分布を有するタルク及びそれを含有するプロピレン系重合体組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タルクを含有するオレフィン重合体組成物は、その機械的強度、耐熱性、成形加工性等を生かして、自動車等の工業部品を中心に種々の用途に広く使用されているが、最近の用途の拡がりに連れて、その機械的強度に対する要求はさらに高まり、特に相反する性質である剛性と衝撃強度のバランスに対する要求は極めてレベルの高いものとなっている。
【０００３】
そのため、タルクの微細化又は配合剤による衝撃強度の向上の検討、金属塩やワックス等の分散剤の添加による衝撃強度の向上等の検討がなされているが（特開平５−３９３８０号公報等）、単なるタルクの微細化は粒子の二次凝集による衝撃強度の低下、ゴム成分の配合はコストの上昇のみならず剛性の低下、分散剤の添加は成形用金型の汚染になる等それぞれ問題を抱えている。また、現状以上にタルクを微細化するのは、常用の装置で簡単に行えるものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、オレフィン系重合体及びその組成物の機械的強度を著しく向上できるタルク及びそのタルクを含有するプロピレン系重合体組成物等を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、タルクを特定の粒度分布とすることでそれを含有するオレフィン系重合体及びその組成物の機械的強度を著しく向上できることを見出し、またそのタルクを含有するプロピレン系重合体組成物は、剛性及び衝撃強度を高いレべルでバランスさせることができることと脆化温度を低下できることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、以下に示すタルク及びそれを配合したプロピレン系組成物を提供するものである。
（１）下記の(1) 〜(4) を満足することを特徴とするタルクを提供する。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ2 ／ｇ以上である
【０００７】
（２）プロピレン系重合体９５〜７０重量％、熱可塑性エラストマー０〜２５重量％及び下記の(1) 〜(4) を満足するタルク５〜２５重量％からなることを特徴とするタルクを含有するプロピレン系重合体組成物を提供する。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である
【０００８】
（３）タルクが、下記の(5) 〜(8) を満足するものである上記（２）に記載のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物を提供する。
(5) 平均粒径が２．５μｍ以下である
(6) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(7) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の２０％以上である
(8) 比表面積が９０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である
（４）プロピレン系重合体の共重合部重量と熱可塑性エラストマー重量との和が５〜５０重量％である上記（２）又は（３）に記載のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物を提供する。
（５）上記（２）〜（４）のいずれかに記載のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物を射出成形して得られる成形体。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のタルクは、下記の(1) 〜(4) を満足するものである。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ2 ／ｇ以上である
【００１０】
好ましいタルクとしては、下記の(5) 〜(8) を満足するものである。
(5) 平均粒径が２．５μｍ以下である
(6) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(7) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の２０％以上である
(8) 比表面積が９０，０００ｃｍ2 ／ｇ以上である
上記の粒径及び粒度分布は、レーザー光回折散乱方式の粒度分布計を用いて測定したものであり、その測定原理は「粒子径計測技術（粉体工学会編、日刊工業新聞社、平成６年１１月１日発行）」に基づくものである。測定機器としては、島津製作所製ＳＡＬＤ−２０００型を用いた。なお、測定する際、タルクの屈折率は１．６０−０．１０×ｉとした。
【００１１】
この測定で得られる本発明のタルクの粒度分布は、例えば、第１図に示すような分布を示すものであり、横軸は粒子径を示し、縦軸は粒径から算定した所定の粒径範囲の粒子の体積の和が全粒子の体積の総和に対する割合を示す。密度が粒子径に依存しないとすれば、所定の粒径範囲の粒子重量の総重量に対する割合を示すものである。
【００１２】
本発明のタルクは上記の範囲のものであるが、その範囲を逸脱する平均粒径が３．０μｍを越えるものは衝撃強度の低下が起こり好ましくない。また、粒径が１．０μｍ以下の相対粒子量（粒径から算定した所定の粒径範囲の粒子の体積の和が全粒子の総体積に対する割合を示す。）が５％未満のものでは衝撃強度を高くすることが難しい。さらに、粒径が３．０μｍ以上の相対粒子量が１０％未満のものでは、嵩密度の低下や粒子の凝縮等で取り扱いが難しくなる。
また、上記のタルクの比表面積が８０，０００ｃｍ2 ／ｇ未満では、上記の平均粒径が大きいことにほぼ相当し、衝撃強度の低下が起こり好ましくない。
【００１３】
本発明の主な特徴は、粒径が１．０μｍ以下の相対粒子量が５％以上であり、かつ、粒径が３．０μｍ以上の相対粒子量が１０％以上であるところである。つまり、粒度分布を広くし、超微粒子の核剤としての効果を向上させ、一方ある程度の粒径を含有させることで分散不良を解消させるものと推測している。場合によっては、粒径１．０μｍ以下と粒径３．０μｍ以上に粒度分布のピークを有するものであってもよい。
また、上記の比表面積は、ＢＥＴ法により測定したものである。測定機器としては、柴田科学器械工業製のガス吸着式ＡＳＡ−２０００を用いた。
【００１４】
本発明に用いるタルクは、化学組成でＳｉＯ2 及びＭｇＯの成分がそれぞれ５８〜６３％、３０〜３３％の範囲で、その他の成分が１０％以下の高純度のタルク原石を原料とするものが好ましく、またＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回折像において２θが３２±１度の範囲内でのピーク強度がタルク（００４）反射のピーク強度の１０％未満であるものが好ましい。
【００１５】
このタルクは、上記のタルク原石を衝撃式粉砕機やミクロンミル型粉砕機で粉砕し、さらにジェットミル型粉砕機で微粉砕後、「マイクロフルイタイザー」で、またさらに微粉化して得ることができる。この「マイクロフルイタイザー」は、湿式粉砕であるため、微粉砕されたタルクを水及び／又は有機溶媒中に、必要に応じて界面活性剤を添加し、乳化分散させてから微粉化を行う。その後、スプレードライヤー、フラッシュドラム等を用いて水及び／又は有機溶媒を除去し、微粉化タルクを回収する。
【００１６】
本発明のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物は、プロピレン系重合体９５〜７０重量％、熱可塑性エラストマー０〜２５重量％及び下記の(1) 〜(4) を満足するタルク５〜２５重量％からなるものである。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である
【００１７】
また、上記の組成物の好ましい態様としては、プロピレン系重合体９５〜７０重量％、熱可塑性エラストマー０〜２５重量％及び下記の(5) 〜(8) を満足するタルク５〜２５重量％からなることを特徴とするものである。
(5) 平均粒径が２．５μｍ以下である
(6) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(7) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の２０％以上である
(8) 比表面積が９０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である
【００１８】
本発明に用いられるプロピレン系重合体としては、プロピレンの単独重合体、主重量割合のプロピレンと従重量割合の他のα−オレフィン（例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン等）、ビニルエステル（例えば、酢酸ビニル、酪酸ビニル等）、不飽和芳香族化合物（例えば、スチレン、α−メチルスチレン等）等とのブロック、ランダム、グラフト等の共重合体が挙げられる。
【００１９】
好適な具体例としては、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンブロック又はランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン共重合体等が挙げられる。これらの中でも、プロピレン−エチレンブロック共重合体が好ましく、特に共重合部量が５〜４０重量％のプロピレン−エチレンブロック共重合体が好ましい。
これらの重合体のＭＦＲ（ＪＩＳ−Ｋ７２１０、２３０℃、２．１６ｋｇ）は、１〜２００ｇ／１０分のものが好ましく、特に１０〜１００ｇ／１０分のものが好ましい。
【００２０】
また、これらのプロピレン系重合体は、通常チーグラー・ナッタ触媒にて製造される。これには、金属マグネシウム又はマグネシウム化合物とハロゲン化物からなる固体成分、塩化マグネシウム等の担体に四塩化チタン等の触媒成分を担持させたもの、有機アルミニウム化合物、必要に応じて電子供与体からなる触媒がよく用いられる。また、最近注目されているメタロセン系触媒を用いて製造されたものでもよい。重合方法としては、溶媒中で重合をするスラリー法、プロピレンモノマーの液中で重合する液相法、また、気相重合法等のいずれのプロセスを採用したものでもよい。
【００２１】
また、本発明に用いられる熱可塑性エラストマーとしては、エチレン−プロピレン共重合体ゴム（以下、ＥＰＲ）、エチレン−ブテン共重合体ゴム（以下、ＥＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（以下、ＥＰＤＭ）、ポリエチレン−エチレンブテン−ポリエチレン三元共重合体（以下、ＣＥＢＣ）、スチレン系エラストマー又はその水素添加物（例えば、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳ等（Ｓ：スチレン、Ｂ：ブテン、Ｅ：エチレン、Ｐ：プロピレン））等が挙げられる。これらは、単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２２】
上記の必須成分の他に、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、付加的成分を配合することができる。例えば、有機系又は無機系の顔料、ヒンダードフェノール系、イオウ系、リン系等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、トリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系等の光安定剤、帯電防止剤、滑剤、有機系又は無機系の核剤、金属不活性剤、防菌剤、必須成分以外の充填剤等を配合することができる。なお、必須成分以外の充填剤としては、マイカ、ガラス繊維、ナイロン繊維、炭素繊維、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機系又は有機系の充填剤等が挙げられる。
【００２３】
本発明の組成物は、通常の方法で製造することができる。例えば、パウダー状又はペレット状のプロピレン系重合体に、他の必須の成分、及び必要に応じて他の付加的成分を添加し、ヘンシェルミキサー等にてブレンド後、一軸又は二軸の混練押出機にて溶融混合して、冷却しながらカッテングし、ペレットとする。このペレットを射出成形、押出成形、プレス成形等にて、所望の成形品に加工することができる。
【００２４】
本発明の組成物は、上記の成形法の中では、射出成形に好ましく用いることができ、本発明のタルクを含有することから、その好ましい効果により、剛性と衝撃強度が高いレベルでバランスし、脆化温度を低下できる極めて有用な成形品を得ることができる。
【００２５】
【実施例】
次に本発明を実施例等によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
〔実施例及び比較例〕
以下のプロピレン−エチレンブロック共重合体、オレフィン系エラストマー、及びタルクを第１表に示すような割合でよく混合した後、二軸押出機（神戸製鋼所製、２ＦＣＭ）にて溶融混練し、造粒した。この造粒物について、密度をＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して測定した。
【００２６】
次いで、これらの組成物の造粒物を射出成形機（住友重機製、ネオマットＮ５１５／２００）にて所定の試験片を作成した。この試験片について、曲げ弾性率、熱変形温度、ロックウェル硬度、引張弾性率と引張破断伸び、衝撃強度（ノッチ付き、２３℃、−３０℃）、及び脆化温度、をそれぞれＡＳＴＭのＤ７９０、Ｄ６４８、Ｄ７８５、Ｄ６３８、Ｄ２５６、及びＤ７４６に準拠して測定した。これらの結果も第１表に示す。
＜使用したプロピレン−エチレンブロック共重合体＞
ＭＩ＝５２ｇ／１０分、共重合部量＝８重量％のプロピレン−エチレンブロック共重合体（出光石油化学製ポリプロピレン、Ｊ５０８５Ｈ）を用いた。
なお、ＭＩはＪＩＳ Ｋ−７２１０に準拠し、２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定した。
【００２７】
＜使用したオレフィン系エラストマー＞
・ＥＰＲ ・・・ＪＳＰ製 ＥＰ０７Ｐ
・ＣＥＢＣ・・・ＪＳＰ製 ６２００Ｐ
・ＳＥＢＳ・・・シェル化学製 Ｇ−１６５７Ｘ
＜使用したタルク＞
実施例に用いたタルクは、浅田製粉製の平均粒径３．８μｍのタルクをマイクロフルイディックス製マイクロフルイタイザーにより１時間粉砕処理して得られたもので、その平均粒径２．２μｍ、粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の体積の和が全粒子の総体積（密度一定とすれば、粒径１．０μｍ以下の重量が総重量）の１４％、粒径３．０μｍ以上の体積の和が全粒子の総体積（密度一定とすれば、粒径３．０μｍ以上の重量が総重量）の３８％、比表面積が９８，０００ｃｍ2 ／ｇであった。この粒度分布は第１図に示す。
【００２８】
比較例に用いたタルクは、浅田製粉製の平均粒径がそれぞれ３．７μｍのＦＦＲ、６．１μｍのＪＡ−１３Ｒ、９．９μｍのＪＡ−４６Ｒ、１６．６μｍのＳＷ−Ａである。また、粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の体積の和が全粒子の総体積（密度一定とすれば、粒径１．０μｍ以下の重量の総重量）に対する割合、粒径３．０μｍ以上の体積の和の全粒子の総体積（密度一定とすれば、粒径３．０μｍ以上の重量の総重量）に対する割合、及び比表面積は第２表に示す値であった。これらの粒度分布は第２図に示す。
【００２９】
実施例１〜８は、同じ組成割合の比較例に比べて、特に剛性、常温衝撃強度及び脆化温度が優れている。
また、上記の組成物を焼成した後のタルクの性状は第２表に示す値であった。
【００３０】
【表１】
【表２】
【発明の効果】
本発明の特定の粒度分布を有するタルクはオレフィン系重合体及びその組成物の機械的強度を著しく向上することができる。また、そのタルクを含有する本発明のプロピレン系重合体組成物は、極めて良好な機械的強度、特に高いレベルでの剛性と衝撃強度のバランスし、脆化温度を低下できるものであり、自動車等の工業部品を始めとする広い用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図は、本発明のタルクの粒度分布を示す。
【図２】第２図は、従来のタルクの粒度分布を示す。
Claims (5)
- 下記の(1) 〜(4) を満足することを特徴とするタルク。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ2 ／ｇ以上である - プロピレン系重合体９５〜７０重量％、熱可塑性エラストマー０〜２５重量％及び下記の(1) 〜（ 4)を満足するタルク５〜２５重量％からなることを特徴とするタルクを含有するプロピレン系重合体組成物。
(1) 平均粒径が３．０μｍ以下である
(2) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の５％以上である
(3) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(4) 比表面積が８０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である - タルクが、下記の(5) 〜(8) を満足するものである請求項２に記載のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物。
(5) 平均粒径が２．５μｍ以下である
(6) 粒径から算定した粒径１．０μｍ以下の粒子の体積の和が全粒子の総体積の１０％以上である
(7) 粒径から算定した粒径３．０μｍ以上の粒子の体積の和が全粒子の総体積の２０％以上である
(8) 比表面積が９０，０００ｃｍ 2 ／ｇ以上である - プロピレン系重合体の共重合部重量と熱可塑性エラストマー重量との和が５〜５０重量％である請求項２又は３に記載のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物。
- 請求項２〜４のいずれかに記載のタルクを含有するプロピレン系重合体組成物を射出成形して得られる成形体。
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