JP3963252B2 - マスターバッチ及びそれを用いた成形品の製造方法 - Google Patents

マスターバッチ及びそれを用いた成形品の製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた耐傷付性と共に、成形(射出成形・射出圧縮成形)性、物性バランス(高い剛性と衝撃強度)と帯電防止性に優れた新規なポリプロピレン樹脂成形品が得られるマスターバッチと、それを用いた成形方法に関するものであり、各種工業部品、自動車部品とりわけ自動車内装部品の成形用として好適な、マスターバッチとそれを用いた成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、工業部品分野に於ける各種成形品例えばバンパー、インパネ、ファンシュラウド、グローブボックス等の自動車部品、テレビ、VTR、洗濯機等家電機器製品の部品などとしてプロピレン系樹脂組成物がその優れた成形性、機械的強度や経済性の特徴を活かし多く実用に供されてきている。
近年、上記各用途は益々高機能化や製品大型化が進みつゝあり、それに伴いプロピレン系樹脂組成物には、例えば自動車内装部品分野に於いては、高度な成形性、高度な物性バランス(高い剛性と衝撃強度)と、それに加え高度の耐傷付性と帯電防止性が低コストで求められている。
【0003】
ポリプロピレン系樹脂組成物の成形品の耐傷付性を改良する方法に関しては、特定のポリエチレンを添加する技術、特定粒径を有するフィラー を利用する技術、核剤添加・結晶性向上による表面硬度を向上させる技術が知られており、また帯電防止性の付与には各種の界面活性剤等を添加する技術が知られている。
これらは、ある程度達成されているものの、とりわけ高い成形性(流動性)・衝撃強度を求められる場合や、プロピレン系樹脂組成物の低コスト化に対する有力な手法である、マスターバッチ手法(必要構成成分を高濃度に混合混練したマスターバッチを、適切な倍率で、ニートポリプロピレン樹脂にて希釈成形し、成形品を得る方法)へ適用した場合、不充分であり、さらなる高度な水準が求められつつある。
なお、本発明において、マスターバッチを希釈するために用いられる素材料(原料)で、成形品の主たる構成成分となるポリプロピレン樹脂を「ニートポリプロピレン樹脂」と称する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な状況下で、耐傷付性に優れ、その上成形(射出成形・射出圧縮成形)性、物性バランス(高い剛性と衝撃強度)と帯電防止性にも優れている新規なポリプロピレン樹脂成形品が得られる、マスターバッチと、それを用いた成形方法を提供することにより、低コストで高性能な工業部品、自動車部品とりわけ自動車内装部品を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決するために、種々の研究を重ねた結果、特定のエチレン・α−オレフィン共重合ゴムに、特定のタルク、脂肪酸アミド類と、非イオン性界面活性剤、場合により脂肪酸金属塩、ポリプロピレン、ポリエチレンを、特定の比率で配合することにより得られたマスターバッチを、ニートポリプロピレン樹脂と混合して射出成形または射出圧縮成形した場合、その成形品が極めて優れた耐傷付性を発現し、その上、成形(射出成形・射出圧縮成形)性、物性バランス(高い剛性と衝撃強度)と帯電防止性も、高度の水準を発現することを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち本発明は、マスターバッチを使用するにも拘わらず高度の耐傷付性・成形性・物性バランス・帯電防止性を並立させるのである。
【0006】
本発明のマスターバッチは、下記の成分(a)〜(d)、場合により、更に成分(e)〜(g)から成ることを特徴とするものである。
(a)メルトフローレート(JIS−K7210に準拠し、230℃、2.16kgで測定する。以下MFRという)が0.1〜100g/10分であるエチレン・α−オレフィン共重合ゴム:100重量部
(b)平均粒径が1.5〜15μmのタルク :20〜900重量部
(c)脂肪酸アミド類 :1〜20重量部
(d)非イオン性界面活性剤 :1〜20重量部
(e) 脂肪酸金属塩 :成分(a)100重量部当たり、1〜20重量部
(f) ポリプロピレン :成分(a)100重量部当たり、1〜100重量部
(g) ポリエチレン :成分(a)100重量部当たり、1〜100重量部
【0007】
【発明の実施の形態】
[I]マスターバッチ
1.構成成分
本発明マスターバッチは、下記成分(a)、成分(b)、成分(c)、成分(d)さらに、場合により成分(e)、成分(f)、成分(g)から成る。
【0008】
(1):エチレン・α−オレフィン共重合ゴム[成分(a)
本発明において用いられる、上記成分(a)のエチレン・α−オレフィン共重合ゴムは、炭素数3〜8のα−オレフィンを20〜50重量%含有する。好ましくは20〜45重量%、特に好ましくは20〜40重量%含有するものである。α-オレフィンの含有量が上記範囲よりも少な過ぎると、ニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の衝撃強度が不足し、多過ぎると、耐傷付性や剛性が低下する。
【0009】
α-オレフィンとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテンなどを挙げる事ができる。 なかでも、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンが好ましく、とりわけ、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンが好ましい。
このゴムは、ジエンとの3元共重合ゴムであっても良く、この場合は、ジエンを1〜10重量%、好ましくは2〜8重量%、特に好ましくは3〜6重量%含有する。ジエンとの3元共重合体の場合は、共重合するジエンとしては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,4-ヘキサジエン等を挙げることが出来る。
【0010】
エチレン・α−オレフィン共重合ゴムのMFRは、7〜100g/10分、特に好ましくは30〜80g/10分のものである。MFRが7g/10分未満のものは、マスターバッチを製造するのが困難であり、またニートポリプロピレン樹脂との混合成形時に流動性が不足し、100g/10分を超えるものは、成形品の強度が不足し、それぞれ不適である。密度は0.85〜0.89g/cm3、好ましくは0.86〜0.88g/cm3、特に好ましくは0.86〜0.87g/cm3のものである。密度が0.85g/cm3未満のものは、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の剛性や耐傷付性が不足し、また0.89g/cm3を超えるものは、該成形品の衝撃強度が不足し、それぞれ不適である。これらの共重合ゴムは1種単独でも2種以上組み合わせて用いてもよい。また、これらの製造方法は特に限定されないが、バナジウム化合物系や、WO−91/04257号公報等に示される様なメタロセン系触媒を用いて製造されたものが好ましい。なお、α-オレフィンの含有量は赤外線吸収スペクトル分析法によって測定され、また、密度は、JIS−K7112に準拠して測定されたものである。
【0011】
(2):タルク[成分(b)]
本発明において用いられる上記成分(b)のタルクは、平均粒径が1.5〜15μm、好ましくは1.5〜10μm、特に好ましくは2〜8μmのものである。15μmを超えるものは本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の耐傷付性が劣り、1.5μm未満のものはマスターバッチ中の分散が不良となり易く各々好ましくない。
タルクは、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の剛性・耐熱性の向上、寸法安定性・調整等に有効である。さらに、タルクは、平均アスペクト比が4以上、特に5以上のものがより好ましい。
タルクは、先ず例えば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て製造したり、更にジェットミルなどで微粉砕した後、サイクロンやミクロンセパレーター等で分級調整する等の方法で製造する。ここで原石は中国産が金属不純物成分が少ないので好ましい。
また、タルクは、各種金属塩などで表面処理したものでも良く、さらに見掛け比容を2.50ml/g以下にした、いわゆる圧縮タルクを用いても良い。
タルクの平均粒径は、レーザー回折散乱方式粒度分布計を用いて測定した値であり、測定装置としては、例えば、堀場製作所製LAー920型が測定精度において優れているので好ましい。タルクの直径や長さ及びアスペクト比の測定は、顕微鏡等により測定された値より求められる。
【0012】
(3):脂肪酸アミド類[成分(c)]
本発明において用いられる上記成分(c)の脂肪酸アミド類は、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の耐傷付性を向上させる為に用いるものである。
具体的にはラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、ベヘン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンジアミン・ステアリン酸・セバシン酸の重縮合物等が挙げられる。
モノアミドとビスアミドではどちらかと言えばモノアミドが好ましい。
【0013】
( ) :非イオン性界面活性剤[成分(d)]
本発明において用いられる上記成分(d)の非イオン性界面活性剤は、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の帯電防止性を向上させると共に、その耐傷付性を著しく向上させる為に用いるものである。
具体例としては、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等が挙げられる。
【0014】
これらを併用することも、また、これらの混合物や、これらと高級アルコールやシリカ等無機物との混合物を用いることもできる。
これらの非イオン性界面活性剤の製造法は特に限定されない。なかでも、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン脂肪酸エステルが、耐傷付性と帯電防止性のバランスを著しく向上せしめる点で好ましく、とりわけ、グリセリン脂肪酸エステルとポリオキシエチレンアルキルアミン脂肪酸エステルの併用が好ましい。
【0015】
このグリセリン脂肪酸エステルとポリオキシエチレンアルキルアミン脂肪酸エステルの併用は、本発明のマスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の、70〜80℃はもとより、高温雰囲気下 (100〜110℃)においてのガラス曇り性を著しく抑制する点でも特に好ましい。
ガラス曇り性とは、成形品の揮発成分等によりガラス等を曇らせる現象を意味し、例えば自動車内装部品において、これを抑制することは安全上極めて重要である。
グリセリン脂肪酸エステルは、グリセリンと炭素数12〜22の飽和脂肪酸とのエステルであり、モノエステルの含有量が50重量%以上のものが好ましい。モノエステル含量が50重量%未満では耐傷付性と帯電防止性の効果発現が乏しくなる。エステルを構成する炭素数12〜22の飽和脂肪酸は、単独でも混合脂肪酸でも良い。
【0016】
具体的には、グリセリンモノステアレート、モノエステル含量が50重量%以上のグリセリンモノステアレートとジステアレートの混合物、グリセリンモノラウレートとジラウレートの混合物、パルミチン酸とステアリン酸の混合脂肪酸のグリセリンエステル等を挙げることが出来る。
また、ポリオキシエチレンアルキルアミン脂肪酸エステルは、ポリオキシエチレンアミンと脂肪酸の反応モル比が、1/0.7〜1/1.3のものが好ましく、好ましい具体例として、ポリオキシエチレン(2モル)ステアリルアミンモノステアレート;ポリオキシエチレン(2モル)ステアリルアミンモノベヘネート;ポリオキシエチレン(2モル)ラウリルアミンモノステアレート;ポリオキシエチレン(4モル)ステアリルアミンモノステアレート;ポリオキシエチレン(8モル)ステアリルアミンモノステアレート等を挙げることが出来る。
【0017】
( ) :脂肪酸金属塩[成分(e)]
本発明において、場合により用いられる上記成分(e)の脂肪酸金属塩は、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂と混合成形加工する際の成形加工性や、成形品の物性バランスを向上させる為に用いるものである。具体例としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ベヘン酸カルシウム、ベヘン酸亜鉛等を挙げることが出来る。
【0018】
( ) :ポリプロピレン[成分(f)]
本発明において、場合により用いられる上記成分(f)のポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体、過半重量のプロピレンと他の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)、芳香族ビニル単量体(例えば、スチレン)、ビニルシラン(例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリメチルシラン)等との二元以上のブロック、ランダム、乃至はグラフト共重合体(これらの混合物であってもよい)である。
ポリプロピレンのMFRは、1〜200g/10分が好ましく、10〜200g/10分のものがとりわけ好ましい。
なかでも、プロピレン・エチレン−ランダム共重合体やプロピレン・エチレン−ブロック共重合体が本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の帯電防止性・耐傷付性と、成形加工性や物性バランスの点から好ましく、プロピレン・エチレン−ブロック共重合体が、とりわけ好ましい。
【0019】
( ) :ポリエチレン[成分(g)]
本発明において、場合により用いられる上記成分(g)のポリエチレンは、密度が0.920g/cm3以上、好ましくは0.940g/cm3以上、特に好ましくは0.950〜0.970g/cm3のものである。また、MFRが2g/10分以上、好ましくは4g/10分以上、特に好ましくは15〜30g/10分のものである。 上記範囲外の密度やMFRのものは、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の耐傷付性や外観が劣り不適である。
なお、成分(g)のポリエチレンについてのMFRは、JIS−K7210(190℃、2.16kg)に準拠して測定されたものであり、成分(a)(f)の場合(230℃、2.16kg)と測定温度が異なる。
【0020】
(8):その他の付加成分[成分(h)]
本発明のマスターバッチにおいては、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、或いは、更に性能の向上を図る為に、上記成分(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)及び(g)以外に、以下に示す任意の添加剤や配合材成分を配合することが出来る。
具体的には、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、核剤、難燃剤、上記成分(a)〜(g)以外の、各種樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体の水素化物(SEBS)等の各種ゴム、各種フィラー 、ウィスカー等を挙げることが出来る。
着色剤は、通常用いられる場合が多いもので、例えばカーボンブラック、群青、弁柄、亜鉛華、酸化チタン、鉄黒、クロムイエロー、カドミウムイエローなどの無機系や、アゾ系、キナクリドン系、イソインドリノン系、ペリレン系、ペリノン系、キノフタロン系、アントラキノン系、フタロシアニン系、アニリンブラック系等の有機系各成分などが挙げられる。
【0021】
これらは、本発明マスターバッチに、直接添加しても良く、また、予めポリプロピレンやポリエチレンに高濃度に充填したいわゆる着色マスターバッチとして、本発明マスターバッチと混合して用いても良い。この場合、着色マスターバッチにする際、用いるマトリックス材料としては、低密度ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、プロピレン-エチレンランダム共重合体やエチレン-α−オレフィン共重合ゴムが好ましい。
光安定剤や紫外線吸収剤例えばヒンダードアミン化合物系、ベンゾエート化合物系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系やホルムアミジン系等は、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の耐候性の付与・向上に有効である。
核剤、例えばタルクなどの無機系、または芳香族カルボン酸の金属塩・ソルビトール系または芳香族リン酸金属塩などの有機系の核剤は、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の剛性や耐傷付性の付与・向上に有効である。
【0022】
2.配合割合
本発明のマスターバッチ中に配合される、成分(b)、成分(c)および成分(d)は、成分(a)100重量部を基準として配合される。
本発明のマスターバッチ中に配合される成分(b)のタルクの配合割合は、成分(a)100重量部当たり20〜900重量部、好ましくは30〜600重量部、特に好ましくは50〜300重量部である。20重量部未満では、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の剛性が劣り、900重量部を超えると、耐傷付性・衝撃強度や外観が劣り、何れも不適である。
【0023】
本発明のマスターバッチ中に配合される成分(c)の脂肪酸アミド類の配合割合は、成分(a)100重量部当たり1〜20重量部、好ましくは1〜15重量部、特に好ましくは1〜10重量部である。1重量部未満では、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の耐傷付性が劣り、20重量部を超えると、外観や剛性が劣り、何れも不適である。
【0024】
本発明のマスターバッチ中に配合される成分(d)の非イオン性界面活性剤の配合割合は、成分(a)100重量部当たり1〜20重量部、好ましくは1〜15重量部、特に好ましくは1〜10重量部である。1重量部未満では、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の耐傷付性や帯電防止性が劣り、20重量部を超えると、外観・剛性や衝撃強度が劣り、何れも不適である。
【0025】
本発明のマスターバッチ中に場合により配合される、成分(e)の脂肪酸金属塩の配合割合は、成分(a)100重量部当たり好ましくは1〜20重量部、より好ましくは1〜15重量部、特に好ましくは1〜10重量部である。20重量部を超えると、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の物性バランス(衝撃強度・剛性)が低下する様になり、好ましくない。
本発明のマスターバッチ中に場合により配合される、成分(f)のポリプロピレンの配合割合は、成分(a)100重量部当たり好ましくは1〜100重量部、より好ましくは2〜80重量部、特に好ましくは5〜60重量部である。100重量部を超えると、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の物性バランス(衝撃強度)や耐傷付性が低下する様になり、好ましくない。
本発明のマスターバッチ中に場合により配合される、成分(g)のポリエチレンの配合割合は、成分(a)100重量部当たり好ましくは1〜100重量部、より好ましくは2〜80重量部、特に好ましくは5〜60重量部である。100重量部を超えると、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の物性バランス(衝撃強度・剛性)が低下する様になり、好ましくない。
【0026】
3.マスターバッチの製造法
(1)混練・造粒
本発明マスターバッチは、上記成分(a)、成分(b)、成分(c)、成分(d)、場合により、成分(e)、成分(f)、成分(g)、成分(h)を、上記割合で配合して、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミキサー、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等通常の混練機を用いて混練・造粒する方法や、スーパーミキサーやヘンシェルミキサーなどの高速回転型撹拌混合器で撹拌しながら混練物を得、その後押出機で造粒する、いわゆる撹拌混練造粒方法などによって得られる。
【0027】
この場合、各成分の分散を良好にする混練・造粒方法を選択することが好ましく、通常は、高速回転型撹拌混合器にて撹拌混練し(特開昭63-27550公報参照)、その混練物を別の造粒機で造粒する撹拌混練造粒方法、または押出機を用いて混練・造粒が行われる。この混練・造粒の際には、上記成分(a)、成分(b)、成分(c)、成分(d)、場合により、成分(e)、成分(f)、成分(g)、成分(h)の配合物を、同時に混練しても良く、また性能向上を図るべく各成分を分割、例えば先ず成分(a)と成分(b)の一部または全部を混練し、その後に残り成分を混練・造粒することも出来る。
【0028】
[II]マスターバッチと、ニートポリプロピレン樹脂との混合成形
1. 成形と混合割合
本発明マスターバッチは、次に述べるニートポリプロピレン樹脂(通常はペレット状)と、任意の割合で混合した後、射出成形(ガス射出成形も含む)方法、または射出圧縮成形方法(プレスインジェクション)にて成形することによって各種成形品を得る。
この場合、マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂の混合割合(重量)はマスターバッチの組成、成形品の用途等によって広い範囲から選択され、限定的ではないが、通常、10〜90:90〜10,好ましくは10〜60:90〜40、特に10〜50:90〜50が好ましい。ニートポリプロピレン樹脂100重量部に対するマスターバッチの配合割合で表示すれば、10〜150重量部が好ましく、特に20〜120重量部程度が目安となる。
【0029】
2.ニートポリプロピレン樹脂
本発明のマスターバッチは、成形品を得るための成形に当たっては、次の様なニートポリプロピレン樹脂が好適に用いられる。
本発明マスターバッチと、任意の割合で混合成形する際において用いられるニートポリプロピレン樹脂は、プロピレンの単独重合体、過半重量のプロピレンと他の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)、芳香族ビニル単量体(例えば、スチレン)、ビニルシラン(例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリメチルシラン)等との二元以上のブロック、ランダム、乃至はグラフト共重合体(これらの混合物であってもよい)である。なかでも、結晶性ポリプロピレン部(A単位部)とエチレン・プロピレン−ランダム共重合部(B単位部)を含有するプロピレン・エチレンーブロック共重合体が好ましい。先に述べた成分(f)のポリプロピレンと同種のものを使用することも好ましい態様である。また、このニートポリプロピレン樹脂は、二種以上の混合物として使用してもよい。
【0030】
A単位部はプロピレンの単独重合によって得られるものであり、また上記B単位部はプロピレンとエチレンとのランダム共重合によって得られるものである。
B単位部は、該プロピレン・エチレン共重合体中に好ましくは1〜50重量%、より好ましくは2〜40重量%、とりわけ好ましくは20〜40重量%の割合を占めているものが良い。
【0031】
ニートポリプロピレン樹脂のMFRは、80〜200g/10分のものが好ましい。MFRが80g/10分未満のものは、本発明マスターバッチとの混合成形時に流動性が不足し、200g/10分を超えるものは、混合成形品の衝撃強度が不足し、それぞれ不適である。
【0032】
A単位部の密度は、剛性等の点から0.9071g/cm3以上、特に0.9081g/cm3以上であることが好ましい。
B単位部含量の測定は、1gの試料を沸騰キシレン300ml中に30分間浸漬して溶解させた後、室温まで冷却して、それをガラスフィルターで濾過し、その濾過液を濃縮乾燥して秤量する方法で行う。
【0033】
このニートポリプロピレン樹脂に、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、以下に示す任意の添加剤や配合材成分を配合したポリプロピレン樹脂を用いることも出来る。具体的には、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、核剤、難燃剤、各種樹脂、エチレン・プロピレンゴム(EPR)、エチレン・オクテンゴム(EOR)、SEBS等の各種ゴム、タルクなどの各種フィラー 等の配合材を挙げることが出来る。光安定剤や紫外線吸収剤例えばヒンダードアミン化合物、ベンゾエート化合物系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系やホルムアミジン系等は、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の耐候性の付与・向上に有効である。
核剤、例えばタルクなどの無機系、または芳香族カルボン酸の金属塩・ソルビトール系または芳香族リン酸金属塩などの有機系の核剤は、本発明マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形品の剛性や耐傷付性の付与・向上に有効である。
【0034】
[III]用途
本発明のマスターバッチは、ポリオレフィン系樹脂の配合剤として用いられる。例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、これらの混合物などに適用可能である。特に好ましくは、ポリプロピレン樹脂用配合剤として用いられる。この場合、希釈剤として用いられるポリプロピレンは、先に述べたようにニートポリプロピレン樹脂と呼ばれる。ニートポリプロピレン樹脂と混合成形する際、流動性が高いことによって、優れた成形(射出成形・射出圧縮成形)性を発現するとともに、それで得られた混合成形品が、優れた耐傷付性、物性バランス(高い剛性と衝撃強度)および帯電防止性を発現するので、各種の生活資材用製品、自動車部品や家電機器部品など各種工業部品用等の成形材料としての実用性能を有しており、なかでも、自動車用内外装部品、とりわけ、インストルメントパネル、コンソール、トリム、ピラー、ドアトリム等の内装部品用成形材料として好適である。
【0035】
【実施例】
本発明のマスターバッチとそれを用いた成形方法を更に詳細に説明する為に、以下に実験例を示して具体的に説明するが、本発明はこれらの実験例によって限定されるものではない。
[I]マスターバッチの調製
1.原材料
成分(a)
a−1:1-オクテンを26重量%含有(赤外法)し、MFRが56g/10分、密度が0.869g /cm3の、メタロセン系触媒を用いて溶液重合法で製造されたエチレン・1-オクテン共重合ゴム
成分(b)
b−1: 平均粒径5.5μm、平均アスペクト比が6のタルク
成分(c)
c−1: エルカ酸アミド(日本油脂社製アルフロー)
成分(d)
d−1: モノエステル含量95%以上且つ平均分子量350の、グリセリンモノステアレートとジステアレートの混合物と、ポリオキシエチレン(2モル)ステアリルアミンモノベヘネートを、70重量%:30重量%の割合でブレンドしたもの
【0036】
成分(e)
e−1:ステアリン酸カルシウム(淡南化学工業社製)
成分(f)
f−1:密度が0.9092g/cm3のA単位部を79重量%、B単位部を21重量%各々含有し、且つ成分(f)全体のMFRが98g/10分である気相重合で製造したプロピレン・エチレン−ブロック共重合体成分(g)
g−1:MFRが20g/10分、密度が0.958g/cm3の高密度ポリエチレン
【0037】
2.混練造粒
上記材料を、表1に示す割合で配合した。MB1〜3、MB6〜10については、2軸押出機(シーティーイー社製、HTM型)を用いて約200℃で混練造粒し、MB4、MB5、MB11については、スーパーミキサー(カワタ社製、型式SMG−100)を用いて約170〜180℃で撹拌混練した後、押出機にて200℃で造粒して、各々のマスターバッチを調製した。
【0038】
[II]マスターバッチとニートポリプロピレン樹脂との混合成形
表1に示すマスターバッチと、下記ニートポリプロピレン樹脂を(比較例7、8は成分(a)、(c)、(d)も併せ)表2に示す割合で混合(ドライブレンド)して、射出成形機へ供し評価用試験片を成形した。
NP1:(成分)f−1に同じ。
なお、この際、マトリックス樹脂として低密度ポリエチレンを用い、カーボンブラックと酸化チタンを主成分とした着色成分を全体の25重量%含有させた黒灰色着色マスターバッチも、本発明マスターバッチと、ニートポリプロピレン樹脂の合計100重量部に対し、3重量部ドライブレンドした。
【0039】
[III]評価方法
評価は次に示す通りの方法で行った。
1.耐傷付性
120×120×3mmtの射出成形シート(C型シボ付)の中央部表面を、成形時の樹脂流れ方向と直角方向に、タングステン針を用いて、0.75mm幅で荷重175g、500mm/分の条件下で合計17本を擦過し、該針傷跡部分の色差(△E値)を測色計にて測定した。該値が小さいほど耐傷付性が良好である。
2.成形性
供試材料のMFRにて評価した。MFRが70g/10分以上のものは、射出成形性、射出圧縮成形性とも極めて良好であると判断出来る。
【0040】
3.曲げ弾性率(剛性)
試験片成形用射出成形機(新潟鉄工社製、NN350)にてJIS試験片を成形し、JIS−K7203に準処して、23℃の温度下にて測定した。 本値は耐熱性の目安ともなる。
4.アイゾット衝撃強度
射出成形機NN350にてJIS試験片を成形し、JIS−K7110に準処して、23℃の温度下にてノッチ付で測定した。
【0041】
5.帯電防止性
射出成形機NN350にてJIS試験片を成形し、成形後23℃・50%RH状態下で3日間保管した。次いで、JEC−148に準拠して、超絶縁抵抗計(アドバンテスト製R8340)を用い23℃・50%RHの雰囲気下で表面抵抗率を測定した。
試験片は100φx3mmtの円盤状試験片(射出成形シートより打ち抜き調製)を用い、印加電圧は直流500Vで印加時間は1分である。本値が5x1014Ω以下、とりわけ1x1014Ω以下のものが実用上好ましい。
【0042】
[IV]実験例
実施例1〜5 及び 比較例1〜8
上記の混合成形と評価を行った結果を表2に示す。
表2(その1)に示す様に実施例1〜5に示すマスターバッチとニートポリプロピレン樹脂(着色マスターバッチ含む)を混合成形して得られた成形品は、何れも良好な耐傷付性、成形性、物性(剛性、衝撃強度)バランスおよび帯電防止性を示した。
一方、表2(その2)に示す様に、比較例1〜8に示したものは、これらの性能バランスが不良であった。
【0043】
【表1】
Figure 0003963252
【0044】
【表2】
[表2](その1)
Figure 0003963252
【0045】
【表3】
[表2](その2)
Figure 0003963252
【0046】
【発明の効果】
本発明のマスターバッチと、ニートポリプロピレン樹脂を混合したものは、極めて優れた成形性(射出成形、射出圧縮成形)を示すとともに、その混合成形品は優れた耐傷付性と物性バランス(高い剛性、衝撃強度)および帯電防止性を有するため、各種の生活資材用製品、工業部品用など、なかでも、自動車部品、とりわけインストルメントパネル、コンソールボックス、ピラー、ドアトリム等の内装部品用射出成形および射出圧縮成形材料として好適な素材である。

Claims (10)

  1. 下記の成分(a)〜(d)から成るマスターバッチと、メルトフローレートが80〜200g/10分であるニートポリプロピレン樹脂とを混合してなる樹脂混合物。
    (a)メルトフローレートが7〜100g/10分であり、α−オレフィン含有量が20〜50重量%であるエチレン・α−オレフィン共重合ゴム:100重量部
    (b)平均粒径が1.5〜15μmのタルク:20〜900重量部
    (c)脂肪酸アミド類:1〜20重量部
    (d)非イオン性界面活性剤:1〜20重量部
  2. 前記マスターバッチが、成分(e)脂肪酸金属塩を、成分(a)100重量部当たり、1〜20重量部含有することを特徴とする請求項1に記載の樹脂混合物。
  3. 前記マスターバッチが、成分(f)ポリプロピレンを、成分(a)100重量部当たり、1〜100重量部含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂混合物。
  4. 前記マスターバッチが、成分(g)ポリエチレンを、成分(a)100重量部当たり、1〜100重量部含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂混合物。
  5. 前記マスターバッチが、成分(b)平均粒径が1.5〜15μmのタルクを、成分(a)100重量部当たり、100〜150重量部含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂混合物。
  6. 前記マスターバッチが、成分(a)〜(d)、及び必要に応じて、成分(e)〜(g)を撹拌混練造粒方法にて造粒したものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂混合物。
  7. ニートポリプロピレン樹脂が、ペレット状であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂混合物。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂混合物を、射出成形又は射出圧縮成形することを特徴とする自動車部品用成形品の製造方法。
  9. ニートポリプロピレン樹脂が、エチレン・プロピレン−ランダム共重合部を20〜40重量%含有するプロピレン・エチレン−ブロック共重合体であることを特徴とする請求項8に記載の自動車部品用成形品の製造方法。
  10. マスターバッチと、ニートポリプロピレン樹脂との混合割合(重量)が10〜60:90〜40であることを特徴とする請求項8又は9に記載の自動車部品用成形品の製造方法。
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