JP4418604B2 - 成形外観、低温衝撃に優れるポリプロピレン系樹脂組成物 - Google Patents
成形外観、低温衝撃に優れるポリプロピレン系樹脂組成物 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロピレン・エチレンブロック共重合体、エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム、及びタルクにより構成され、射出成形時の成形加工性が良好で、曲げ弾性率、耐衝撃性、引張り伸びが良好で、かつ成形時の内圧特性にも優れ、ウエルドを境とした成形外観にも優れる自動車外装部品等の射出成形品に好適なポリプロピレン系樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン樹脂に、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン共重合体等のエチレン系熱可塑性エラストマー成分と、タルク等の無機充填剤を配合したポリプロピレン樹脂組成物を自動車用部品に使用することは、従来から、広く知られている。そして、ポリプロピレン樹脂や各種ゴム成分、無機充填剤を種々検討することによって、成形性、機械物性、外観などを向上させることが提案されてきている。
【０００３】
一方、自動車部品は、より薄肉でハイサイクル成形で部品を製造するために、より高流動で高剛性な材料への需要が高まっている。このような点を改良する試みとして、特開平７−５３８４３号公報、同８−２０６８４号公報に記載の組成物が提案されているが、低圧で、ハイサイクル成形が要求される用途においては、更に高流動性である材料が要求されており、この様な高度な要求を満足するためには、該組成物では未だ流動性が不十分である。
【０００４】
また、特開平１０−３２４７２５号公報、同１１−２９６８８号公報、同１１−４３５６５号公報においては、さらに高流動な材料が提案されているが、これらの公報には、成形時の内圧には触れられておらず、バンパー等の大型成形部品を成形するには、流動性不足であるのが現状である。
【０００５】
さらに、バンパー等の外装部品を成形した際に、ウエルドラインを境に色相が異なってみえるという不具合が知られており、無塗装品で使用する際には、この様なウエルドを境とした成形外観特性（以下、メタメリ感と称す）に優れていることが必要であるが、上記公報には、この様な性能については、何ら記載されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な欠点を解決しつつ、高流動で、かつ良好な物性を発現し、成形加工性、機械物性、外観特性に優れた、バンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダーをはじめとする自動車外装部品に好適なポリプロピレン系樹脂組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、高流動で極めて高い結晶性を有するプロピレン単独重合体部分を備えたプロピレン・エチレンブロック共重合体に、特定の流動性のエチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム、及び特定の粒径のタルクを特定の比率で配合することにより、高流動で、かつ良好な物性を発現し、成形内圧、成形外観に優れたポリプロピレン系樹脂組成物が得られることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の発明は、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分より構成されることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物である。
（Ａ）成分：プロピレン単独重合体部分のメルトフローレート（ＭＦＲ）が２１０〜４００ｇ／１０分で、かつプロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲが１００〜２００ｇ／１０分で、その共重合体部分のプロピレン含有量が６５〜８５重量％、共重合体部分の量が５〜１０重量％であるプロピレン・エチレンブロック共重合体 ５０〜７０重量％
（Ｂ）成分：ＭＦＲが３〜８ｇ／１０分であるエチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム １９〜２６重量％
（Ｃ）成分：レーザー回折法によって測定した平均粒径が１０μｍ以下であるタルク １８〜２４重量％
【０００９】
また、本発明の第２の発明は、（Ｂ）成分の炭素数４以上のα−オレフィンが１−ブテンであることを特徴とする第１の発明に記載のポリプロピレン系樹脂組成物である。
【００１０】
また、本発明の第３の発明は、樹脂組成物が下記（ａ）〜（ｆ）の特性を有することを特徴とする第１又は２の発明に記載のポリプロピレン系樹脂組成物である。
特性（ａ）：比重１．１以下
特性（ｂ）：ＭＦＲ３６〜５０ｇ／１０分
特性（ｃ）：曲げ弾性率１８００ＭＰａ以上
特性（ｄ）：脆化温度−１５℃以下
特性（ｅ）：引張り伸び２００％以上
特性（ｆ）：成形内圧３８ＭＰａ以下
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、（Ａ）プロピレン・エチレンブロック共重合体、（Ｂ）エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム、及び（Ｃ）タルクより構成されるプロピレン系樹脂組成物である。以下各成分について詳しく説明する。
【００１２】
［Ｉ］構成成分
（１）プロピレン・エチレンブロック共重合体（（Ａ）成分）
本発明のプロピレン系樹脂組成物を構成するプロピレン・エチレンブロック共重合体（（Ａ）成分）は、メルトフローレート（ＭＦＲ：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が１００〜２００ｇ／１０分、好ましくは１０５〜１７０ｇ／１０分、特に好ましくは、１０５〜１４０ｇ／１０分のものが用いられる。プロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲが前記範囲未満であると、流動性が不足し、薄肉成形品を成形する際に大きな成形内圧がかかるので、大きな型締め力のある成形機を必要とし、生産性に悪影響を及ぼす。逆に、プロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲが前記範囲を超える場合、脆化温度、引張り伸び等の特性が劣る。
【００１３】
該プロピレン・エチレンブロック共重合体中のプロピレン単独重合体部分のＭＦＲは、２１０〜４００ｇ／１０分、好ましくは２２０〜３５０ｇ／１０分、特に好ましくは、２５０〜３００ｇ／１０分である。プロピレン・エチレンブロック共重合体中のプロピレン単独共重合体部分のＭＦＲが、前記範囲未満であると成形内圧が不十分となり、またＭＦＲが、前記範囲を超えると脆化温度、引張り伸びが劣る。
【００１４】
また、上記プロピレン・エチレンブロック共重合体中のプロピレン・エチレン共重合体部分のプロピレン含有量は、６５〜８５重量％、好ましくは６７〜７５重量％である。プロピレン含有量が上記未満であると引張伸びが劣る傾向にあり、一方、上記範囲を超えると曲げ弾性率が低下する傾向にあり、いずれも好ましくない。
【００１５】
さらに、上記プロピレン・エチレンブロック共重合体中のプロピレン・エチレン共重合体部分の量は、５〜１０重量％である。共重合体部分の量が上記範囲未満であると衝撃特性が低くなり、一方、上記範囲を超えると曲げ弾性率が低下する傾向にあり、いずれも好ましくない。
【００１６】
上記プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造には、高立体規則性触媒が用いられる。前記触媒としては、例えば、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元し、更に各種の電子供与体及び電子受容体で処理して得られた三塩化チタン組成物と有機アルミニウム化合物及び芳香族カルボン酸エステルを組み合わせた触媒（特開昭５６―１００８０６号、特開昭５６−１２０７１２号、特開昭５８−１０４９０７号の各公報参照）、及び、ハロゲン化マグネシウムに四塩化チタンと各種の電子供与体を接触させた担持型触媒（特開昭５７−６３３１０号、特開昭６３−４３９１５号、特開昭６３−８３１１６号の各公報参照）等を例示することができる。前記触媒の存在下、気相流動床、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用して、プロピレンとエチレンとを用いて重合することにより得られる。
【００１７】
上記プロピレン・エチレンブロック共重合体の配合量は、本発明のプロピレン系樹脂組成物中に５０〜７０重量％、好ましくは５０〜６５重量％、特に好ましくは５２〜６０重量％である。配合量が上記範囲未満であると曲げ弾性率が劣り、逆に上記範囲を超える場合は、脆化温度が劣る。
【００１８】
（２）エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム（（Ｂ）成分）
本発明のプロピレン系樹脂組成物に用いられるエチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム（（Ｂ）成分）は、低温脆化特性を向上させ、かつ良好なウエルド外観を達成する効果を発現させる。
【００１９】
（Ｂ）成分中の炭素数４以上のα−オレフィンとしては、例えば、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１等が挙げられるが、ブテン−１が好ましい。また、非共役ジエンとしては、例えば、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエン、１，９−デカジエン、１，１１−ドデカジエン、１，１３−テトラデカジエン、１，１５−ヘキサデカジエン、１，１７−オクタデカジエン、１，１９−イコサジエン、３，６−ジメチル−１，７−オクタジエン、４，５−ジメチル−１，７−オクタジエン、５−メチル−１，８−ノナジエン等を挙げることができが、特に、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）が好ましい。
【００２０】
エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムのＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）は、３〜８ｇ／１０分、好ましくは３．５〜５ｇ／１０分である。エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムのＭＦＲが上記範囲未満の場合には、ウエルドを境とする外観が不良となり、上記範囲を超える場合はフローマーク外観に劣る。
【００２１】
また、エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムのコモノマー含量として、α−オレフィンの含量は、１０重量％以上が好ましく、より好ましくは１０〜４０重量％であり、非共役ジエンの含量は０．３重量％以上が好ましく、より好ましくは１〜５重量％である。それぞれ上記範囲未満であると、低温衝撃性が劣るので好ましくない。
【００２２】
上記エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムの配合量は、本発明のプロピレン系樹脂組成物中に１９〜２６重量％、好ましくは２０〜２５重量％、特に好ましくは２１〜２４重量％である。配合量が上記範囲未満であると、低温耐衝撃性の改良効果が劣り、逆に上記範囲を超える場合は、曲げ弾性率が悪化する。
【００２３】
エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムは、中圧法、低圧法による重合方法、例えば、適当な溶媒、例えば炭化水素溶媒中で、遷移金属化合物と有機金属化合物とからなるチーグラー・ナッタ触媒、例えば少なくとも１種の溶媒可溶性バナジウム化合物と少なくとも１種の有機アルミニウム化合物とからなる触媒の存在下で、エチレン、炭素数４以上のα−オレフィンおよび非共役ジエンを、必要に応じて分子量調節剤として水素を供給しつつ重合する方法により製造することができる。その際の重合は、気相法（流動床あるいは攪拌床）でも液相（スラリー法あるいは溶液法）でも実施することができる。
【００２４】
具体的には、ハロゲン化チタンのようなチタン化合物と、アルキルアルミニウム−マグネシウム錯体、アルキルアルコキシアルミニウム−マグネシウム錯体のような有機アルミニウム−マグネシウム錯体、アルキルアルミニウム、又はアルキルアルミニウムクロリド等のいわゆるチーグラー型触媒、ＷＯ−９１／０４２５７号公報等に記載のメタロセン化合物等によって重合できるが、とりわけメタロセン化合物を用いて重合した場合、より好ましい効果が得られる共重合体が得られる。重合法としては、気相流動床、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用して重合することができる。
【００２５】
（３）タルク（（Ｃ）成分）
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を構成するタルク（（Ｃ）成分）は、平均粒径が１０μｍ以下、好ましくは０．５〜８μｍであるものである。これらが上記範囲外のものでは曲げ弾性率が低下するので好ましくない。
【００２６】
該平均粒径の測定は、レーザー回折法（例えば、堀場製作所製ＬＡ９２０Ｗ）や、液層沈降方式光透過法（例えば、島津製作所製ＣＰ型等）によって測定した粒度累積分布曲線から読みとった累積量５０重量％の粒径値より求めることができる。
【００２７】
これらタルクは、天然に産出されたものを機械的に微粉砕化することにより得られたものを更に精密に分級することによって得られる。また、一度粗分級したものを更に分級してもかまわない。
【００２８】
機械的に粉砕する方法としては、ジョークラシャ−、ハンマークラシャ−、ロールクラシャー、スクリーンミル、ジェット粉砕機、コロイドミル、ローラーミル、振動ミル等の粉砕機を用いる方法が挙げられる。
【００２９】
これらの粉砕されたタルクは、本発明で示される平均粒径に調節するために、サイクロン、サイクロンエアセパレーター、ミクロセパレーター、サイクロンエアセパレーター、シャープカットセパレーター等の装置で１回又は繰り返し湿式又は乾式分級する。本発明で用いるタルクを製造する際は、特定の粒径に粉砕した後、シャープカットセパレーターにて分級操作を行うことが好ましい。
【００３０】
これらのタルクは、重合体との接着性あるいは分散性を向上させる目的で、各種の有機チタネート系カップリング剤、有機シランカップリング剤、不飽和カルボン酸、又はその無水物をグラフトした変性ポリオレフィン、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル等によって表面処理したものを用いてもよい。
【００３１】
該タルクの配合量は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中に１８〜２４重量％、好ましくは１９〜２３重量％である。タルクの配合量が上記範囲未満では曲げ弾性率が不足し、上記範囲を超える場合は比重が大きくなり、軽量化の観点から好ましくない。
【００３２】
（４）付加的成分（任意成分）
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中には、上記（Ａ）〜（Ｃ）の必須成分以外に本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的成分（任意成分）を添加することができる。
【００３３】
この様な付加的成分（任意成分）としては、フェノール系及びリン系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系の耐候劣化防止剤、有機アルミニウム化合物、有機リン化合物等の核剤、ステアリン酸の金属塩に代表される分散剤、キナクリドン、ペリレン、フタロシアニン、酸化チタン、カーボンブラック等の着色物質、繊維状チタン酸カリウム、繊維状マグネシウムオキシサルフェート、繊維状硼酸アルミニウム、炭酸カルシウム等のウイスカー、炭素繊維やガラス繊維等の物質を例示できる。
【００３４】
［ＩＩ］ポリプロピレン系樹脂組成物の製造方法
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記構成成分を通常の押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等を用いて、設定温度１８０〜２５０℃にて混練することにより製造されるが、これらの中でも押出機、特に二軸押出機を用いて製造することが好ましい。
【００３５】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の成形加工法は、特に限定されるものではないが、合成樹脂分野において一般的に実施されている成形法を適用して成形されるが、奏される発明の効果からみて、射出成形法を用いることが適している。
【００３６】
［ＩＩＩ］ポリプロピレン系樹脂組成物の物性及び用途
上記方法によって製造される本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、射出成形時の加工性が良好で、曲げ弾性率、脆化温度特性、引張り伸びに優れた下記の特性を有する。
【００３７】
特性（ａ）：比重１．１以下、好ましくは１．００〜１．０５。
特性（ｂ）：ＭＦＲ： ３６〜５０ｇ／１０分、好ましくは３６〜４５ｇ／１０分。
特性（ｃ）：曲げ弾性率１８００ＭＰａ以上、好ましくは１９００〜２５００ＭＰａ。
特性（ｄ）：脆化温度−１５℃以下、好ましくは−２０〜−４０℃。
特性（ｅ）：引張り伸び２００％以上、好ましくは２１０〜５００％。
特性（ｆ）：成形内圧３８ＭＰａ以下、好ましくは３３〜３７．５ＭＰａ。
特性（ｇ）：ウエルド外観（メタメリ感）が良好。
【００３８】
上記特性の中で、特に、成形内圧が３８ＭＰａを超えると、型締力の高い、より大型の射出成形機が必要となり、生産コストが高くなる。さらにハイサイクル成形も実現できなくなるので好ましくない。
【００３９】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記の性能を発現できる素材であることから、種々の成形品に成形加工することができるが、中でもバンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダーをはじめとする自動車外装部品等の射出成形品に用いることが好ましい。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例によって、本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、実施例における測定法及び実施例で用いた原材料は、以下の通りである。
［Ｉ］測定法
（１）ＭＦＲ：ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、２．１６ｋｇ荷重にて２３０℃の温度で測定した。
（２）比重：ＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して測定した。
（３）曲げ弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠し、２３℃において曲げ速度２ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
（４）脆化温度：ＡＳＴＭ Ｄ７４６に準拠し、評価した。
（５）引張り伸び：ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠し、２３℃で引張り速度１０ｍｍ／ｍｉｎで測定評価した。
（６）成形内圧：実施例に記載の方法で評価した。
（７）メタメリ外観：図１に示すようなゲートを２つ備えた平板成形品（３５０×１００×２ｍｍ）を型締め圧１７０トンの成形機にて、設定温度２１０℃で成形し、矢印に示す位置のウエルドラインの垂直方向から目視した際の白黒に別れて見える外観の程度を次の基準で判定した。
○：ほとんど目立たない。
×：かなり目立ち、実用上問題がある。
（８）タルクの粒径：堀場製作所製ＬＡ９２０Ｗを用い、レーザー回折法にて測定を行った。
【００４１】
［ＩＩ］原材料
（１）エチレン・プロピレンブロック共重合体（Ａ）
実施例、比較例で用いたエチレン・プロピレンブロック共重合体を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
（２）エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム（Ｂ）
実施例、比較例で用いたエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体を表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】
（３）タルク（Ｃ）
実施例、比較例で用いたタルクを表３に示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】
実施例１〜５及び比較例１〜１１
表１〜３に示す原材料を、表４、５に示す組成の割合で配合し、更に組成物１００重量部に対して、テトラキス［メチレン−３−（３’５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（チバスペシャルティケミカルズ社製ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）０．１重量部、ベヘン酸亜鉛０．３重量部を配合して、川田製作所製スーパーミキサーで５分間混合した後、神戸製鋼社製二軸混練機（２ＦＣＭ）にて２１０℃の設定温度で混練造粒することによりポリプロピレン系樹脂組成物を得た。次に、得られた組成物を型締め圧３５０トンの射出成形機にて成形温度２１０℃で物性測定用試験片を作成し、上記各種測定法に従って測定を行った。評価結果を表６及び７に示す。
【００４８】
さらに、型締め圧１７０トンの成形機で、圧電式キャビティ圧センサーを金型に埋め込んだ箱形の金型を用いて、２２０℃で成形し、充填過程におけるゲート近傍のキャビティ圧のピーク（成形内圧）を測定した。評価結果を表６及び７に示す。
【００４９】
【表４】
【００５０】
【表５】
【００５１】
【表６】
【００５２】
【表７】
【００５３】
【発明の効果】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、射出成形時の加工性が良好で、曲げ弾性率、脆化温度特性、引張り伸びに優れた性能を発現でき、かつ成形時の内圧特性に優れ、ウエルドを境とした成形外観にも優れる素材であることから、種々の成形品に加工することができる。中でも自動車外装部品等の射出成形品、特にバンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダー等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例におけるメタメリ外観の測定用成形品である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロピレン・エチレンブロック共重合体、エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム、及びタルクにより構成され、射出成形時の成形加工性が良好で、曲げ弾性率、耐衝撃性、引張り伸びが良好で、かつ成形時の内圧特性にも優れ、ウエルドを境とした成形外観にも優れる自動車外装部品等の射出成形品に好適なポリプロピレン系樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン樹脂に、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン共重合体等のエチレン系熱可塑性エラストマー成分と、タルク等の無機充填剤を配合したポリプロピレン樹脂組成物を自動車用部品に使用することは、従来から、広く知られている。そして、ポリプロピレン樹脂や各種ゴム成分、無機充填剤を種々検討することによって、成形性、機械物性、外観などを向上させることが提案されてきている。
【０００３】
一方、自動車部品は、より薄肉でハイサイクル成形で部品を製造するために、より高流動で高剛性な材料への需要が高まっている。このような点を改良する試みとして、特開平７−５３８４３号公報、同８−２０６８４号公報に記載の組成物が提案されているが、低圧で、ハイサイクル成形が要求される用途においては、更に高流動性である材料が要求されており、この様な高度な要求を満足するためには、該組成物では未だ流動性が不十分である。
【０００４】
また、特開平１０−３２４７２５号公報、同１１−２９６８８号公報、同１１−４３５６５号公報においては、さらに高流動な材料が提案されているが、これらの公報には、成形時の内圧には触れられておらず、バンパー等の大型成形部品を成形するには、流動性不足であるのが現状である。
【０００５】
さらに、バンパー等の外装部品を成形した際に、ウエルドラインを境に色相が異なってみえるという不具合が知られており、無塗装品で使用する際には、この様なウエルドを境とした成形外観特性（以下、メタメリ感と称す）に優れていることが必要であるが、上記公報には、この様な性能については、何ら記載されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な欠点を解決しつつ、高流動で、かつ良好な物性を発現し、成形加工性、機械物性、外観特性に優れた、バンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダーをはじめとする自動車外装部品に好適なポリプロピレン系樹脂組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、高流動で極めて高い結晶性を有するプロピレン単独重合体部分を備えたプロピレン・エチレンブロック共重合体に、特定の流動性のエチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム、及び特定の粒径のタルクを特定の比率で配合することにより、高流動で、かつ良好な物性を発現し、成形内圧、成形外観に優れたポリプロピレン系樹脂組成物が得られることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の発明は、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分より構成されることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物である。
（Ａ）成分：プロピレン単独重合体部分のメルトフローレート（ＭＦＲ）が２１０〜４００ｇ／１０分で、かつプロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲが１００〜２００ｇ／１０分で、その共重合体部分のプロピレン含有量が６５〜８５重量％、共重合体部分の量が５〜１０重量％であるプロピレン・エチレンブロック共重合体 ５０〜７０重量％
（Ｂ）成分：ＭＦＲが３〜８ｇ／１０分であるエチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム １９〜２６重量％
（Ｃ）成分：レーザー回折法によって測定した平均粒径が１０μｍ以下であるタルク １８〜２４重量％
【０００９】
また、本発明の第２の発明は、（Ｂ）成分の炭素数４以上のα−オレフィンが１−ブテンであることを特徴とする第１の発明に記載のポリプロピレン系樹脂組成物である。
【００１０】
また、本発明の第３の発明は、樹脂組成物が下記（ａ）〜（ｆ）の特性を有することを特徴とする第１又は２の発明に記載のポリプロピレン系樹脂組成物である。
特性（ａ）：比重１．１以下
特性（ｂ）：ＭＦＲ３６〜５０ｇ／１０分
特性（ｃ）：曲げ弾性率１８００ＭＰａ以上
特性（ｄ）：脆化温度−１５℃以下
特性（ｅ）：引張り伸び２００％以上
特性（ｆ）：成形内圧３８ＭＰａ以下
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、（Ａ）プロピレン・エチレンブロック共重合体、（Ｂ）エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム、及び（Ｃ）タルクより構成されるプロピレン系樹脂組成物である。以下各成分について詳しく説明する。
【００１２】
［Ｉ］構成成分
（１）プロピレン・エチレンブロック共重合体（（Ａ）成分）
本発明のプロピレン系樹脂組成物を構成するプロピレン・エチレンブロック共重合体（（Ａ）成分）は、メルトフローレート（ＭＦＲ：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が１００〜２００ｇ／１０分、好ましくは１０５〜１７０ｇ／１０分、特に好ましくは、１０５〜１４０ｇ／１０分のものが用いられる。プロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲが前記範囲未満であると、流動性が不足し、薄肉成形品を成形する際に大きな成形内圧がかかるので、大きな型締め力のある成形機を必要とし、生産性に悪影響を及ぼす。逆に、プロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲが前記範囲を超える場合、脆化温度、引張り伸び等の特性が劣る。
【００１３】
該プロピレン・エチレンブロック共重合体中のプロピレン単独重合体部分のＭＦＲは、２１０〜４００ｇ／１０分、好ましくは２２０〜３５０ｇ／１０分、特に好ましくは、２５０〜３００ｇ／１０分である。プロピレン・エチレンブロック共重合体中のプロピレン単独共重合体部分のＭＦＲが、前記範囲未満であると成形内圧が不十分となり、またＭＦＲが、前記範囲を超えると脆化温度、引張り伸びが劣る。
【００１４】
また、上記プロピレン・エチレンブロック共重合体中のプロピレン・エチレン共重合体部分のプロピレン含有量は、６５〜８５重量％、好ましくは６７〜７５重量％である。プロピレン含有量が上記未満であると引張伸びが劣る傾向にあり、一方、上記範囲を超えると曲げ弾性率が低下する傾向にあり、いずれも好ましくない。
【００１５】
さらに、上記プロピレン・エチレンブロック共重合体中のプロピレン・エチレン共重合体部分の量は、５〜１０重量％である。共重合体部分の量が上記範囲未満であると衝撃特性が低くなり、一方、上記範囲を超えると曲げ弾性率が低下する傾向にあり、いずれも好ましくない。
【００１６】
上記プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造には、高立体規則性触媒が用いられる。前記触媒としては、例えば、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元し、更に各種の電子供与体及び電子受容体で処理して得られた三塩化チタン組成物と有機アルミニウム化合物及び芳香族カルボン酸エステルを組み合わせた触媒（特開昭５６―１００８０６号、特開昭５６−１２０７１２号、特開昭５８−１０４９０７号の各公報参照）、及び、ハロゲン化マグネシウムに四塩化チタンと各種の電子供与体を接触させた担持型触媒（特開昭５７−６３３１０号、特開昭６３−４３９１５号、特開昭６３−８３１１６号の各公報参照）等を例示することができる。前記触媒の存在下、気相流動床、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用して、プロピレンとエチレンとを用いて重合することにより得られる。
【００１７】
上記プロピレン・エチレンブロック共重合体の配合量は、本発明のプロピレン系樹脂組成物中に５０〜７０重量％、好ましくは５０〜６５重量％、特に好ましくは５２〜６０重量％である。配合量が上記範囲未満であると曲げ弾性率が劣り、逆に上記範囲を超える場合は、脆化温度が劣る。
【００１８】
（２）エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム（（Ｂ）成分）
本発明のプロピレン系樹脂組成物に用いられるエチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム（（Ｂ）成分）は、低温脆化特性を向上させ、かつ良好なウエルド外観を達成する効果を発現させる。
【００１９】
（Ｂ）成分中の炭素数４以上のα−オレフィンとしては、例えば、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１等が挙げられるが、ブテン−１が好ましい。また、非共役ジエンとしては、例えば、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエン、１，９−デカジエン、１，１１−ドデカジエン、１，１３−テトラデカジエン、１，１５−ヘキサデカジエン、１，１７−オクタデカジエン、１，１９−イコサジエン、３，６−ジメチル−１，７−オクタジエン、４，５−ジメチル−１，７−オクタジエン、５−メチル−１，８−ノナジエン等を挙げることができが、特に、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）が好ましい。
【００２０】
エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムのＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）は、３〜８ｇ／１０分、好ましくは３．５〜５ｇ／１０分である。エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムのＭＦＲが上記範囲未満の場合には、ウエルドを境とする外観が不良となり、上記範囲を超える場合はフローマーク外観に劣る。
【００２１】
また、エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムのコモノマー含量として、α−オレフィンの含量は、１０重量％以上が好ましく、より好ましくは１０〜４０重量％であり、非共役ジエンの含量は０．３重量％以上が好ましく、より好ましくは１〜５重量％である。それぞれ上記範囲未満であると、低温衝撃性が劣るので好ましくない。
【００２２】
上記エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムの配合量は、本発明のプロピレン系樹脂組成物中に１９〜２６重量％、好ましくは２０〜２５重量％、特に好ましくは２１〜２４重量％である。配合量が上記範囲未満であると、低温耐衝撃性の改良効果が劣り、逆に上記範囲を超える場合は、曲げ弾性率が悪化する。
【００２３】
エチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムは、中圧法、低圧法による重合方法、例えば、適当な溶媒、例えば炭化水素溶媒中で、遷移金属化合物と有機金属化合物とからなるチーグラー・ナッタ触媒、例えば少なくとも１種の溶媒可溶性バナジウム化合物と少なくとも１種の有機アルミニウム化合物とからなる触媒の存在下で、エチレン、炭素数４以上のα−オレフィンおよび非共役ジエンを、必要に応じて分子量調節剤として水素を供給しつつ重合する方法により製造することができる。その際の重合は、気相法（流動床あるいは攪拌床）でも液相（スラリー法あるいは溶液法）でも実施することができる。
【００２４】
具体的には、ハロゲン化チタンのようなチタン化合物と、アルキルアルミニウム−マグネシウム錯体、アルキルアルコキシアルミニウム−マグネシウム錯体のような有機アルミニウム−マグネシウム錯体、アルキルアルミニウム、又はアルキルアルミニウムクロリド等のいわゆるチーグラー型触媒、ＷＯ−９１／０４２５７号公報等に記載のメタロセン化合物等によって重合できるが、とりわけメタロセン化合物を用いて重合した場合、より好ましい効果が得られる共重合体が得られる。重合法としては、気相流動床、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用して重合することができる。
【００２５】
（３）タルク（（Ｃ）成分）
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を構成するタルク（（Ｃ）成分）は、平均粒径が１０μｍ以下、好ましくは０．５〜８μｍであるものである。これらが上記範囲外のものでは曲げ弾性率が低下するので好ましくない。
【００２６】
該平均粒径の測定は、レーザー回折法（例えば、堀場製作所製ＬＡ９２０Ｗ）や、液層沈降方式光透過法（例えば、島津製作所製ＣＰ型等）によって測定した粒度累積分布曲線から読みとった累積量５０重量％の粒径値より求めることができる。
【００２７】
これらタルクは、天然に産出されたものを機械的に微粉砕化することにより得られたものを更に精密に分級することによって得られる。また、一度粗分級したものを更に分級してもかまわない。
【００２８】
機械的に粉砕する方法としては、ジョークラシャ−、ハンマークラシャ−、ロールクラシャー、スクリーンミル、ジェット粉砕機、コロイドミル、ローラーミル、振動ミル等の粉砕機を用いる方法が挙げられる。
【００２９】
これらの粉砕されたタルクは、本発明で示される平均粒径に調節するために、サイクロン、サイクロンエアセパレーター、ミクロセパレーター、サイクロンエアセパレーター、シャープカットセパレーター等の装置で１回又は繰り返し湿式又は乾式分級する。本発明で用いるタルクを製造する際は、特定の粒径に粉砕した後、シャープカットセパレーターにて分級操作を行うことが好ましい。
【００３０】
これらのタルクは、重合体との接着性あるいは分散性を向上させる目的で、各種の有機チタネート系カップリング剤、有機シランカップリング剤、不飽和カルボン酸、又はその無水物をグラフトした変性ポリオレフィン、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル等によって表面処理したものを用いてもよい。
【００３１】
該タルクの配合量は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中に１８〜２４重量％、好ましくは１９〜２３重量％である。タルクの配合量が上記範囲未満では曲げ弾性率が不足し、上記範囲を超える場合は比重が大きくなり、軽量化の観点から好ましくない。
【００３２】
（４）付加的成分（任意成分）
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中には、上記（Ａ）〜（Ｃ）の必須成分以外に本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的成分（任意成分）を添加することができる。
【００３３】
この様な付加的成分（任意成分）としては、フェノール系及びリン系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系の耐候劣化防止剤、有機アルミニウム化合物、有機リン化合物等の核剤、ステアリン酸の金属塩に代表される分散剤、キナクリドン、ペリレン、フタロシアニン、酸化チタン、カーボンブラック等の着色物質、繊維状チタン酸カリウム、繊維状マグネシウムオキシサルフェート、繊維状硼酸アルミニウム、炭酸カルシウム等のウイスカー、炭素繊維やガラス繊維等の物質を例示できる。
【００３４】
［ＩＩ］ポリプロピレン系樹脂組成物の製造方法
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記構成成分を通常の押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等を用いて、設定温度１８０〜２５０℃にて混練することにより製造されるが、これらの中でも押出機、特に二軸押出機を用いて製造することが好ましい。
【００３５】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の成形加工法は、特に限定されるものではないが、合成樹脂分野において一般的に実施されている成形法を適用して成形されるが、奏される発明の効果からみて、射出成形法を用いることが適している。
【００３６】
［ＩＩＩ］ポリプロピレン系樹脂組成物の物性及び用途
上記方法によって製造される本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、射出成形時の加工性が良好で、曲げ弾性率、脆化温度特性、引張り伸びに優れた下記の特性を有する。
【００３７】
特性（ａ）：比重１．１以下、好ましくは１．００〜１．０５。
特性（ｂ）：ＭＦＲ： ３６〜５０ｇ／１０分、好ましくは３６〜４５ｇ／１０分。
特性（ｃ）：曲げ弾性率１８００ＭＰａ以上、好ましくは１９００〜２５００ＭＰａ。
特性（ｄ）：脆化温度−１５℃以下、好ましくは−２０〜−４０℃。
特性（ｅ）：引張り伸び２００％以上、好ましくは２１０〜５００％。
特性（ｆ）：成形内圧３８ＭＰａ以下、好ましくは３３〜３７．５ＭＰａ。
特性（ｇ）：ウエルド外観（メタメリ感）が良好。
【００３８】
上記特性の中で、特に、成形内圧が３８ＭＰａを超えると、型締力の高い、より大型の射出成形機が必要となり、生産コストが高くなる。さらにハイサイクル成形も実現できなくなるので好ましくない。
【００３９】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記の性能を発現できる素材であることから、種々の成形品に成形加工することができるが、中でもバンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダーをはじめとする自動車外装部品等の射出成形品に用いることが好ましい。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例によって、本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、実施例における測定法及び実施例で用いた原材料は、以下の通りである。
［Ｉ］測定法
（１）ＭＦＲ：ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、２．１６ｋｇ荷重にて２３０℃の温度で測定した。
（２）比重：ＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して測定した。
（３）曲げ弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠し、２３℃において曲げ速度２ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
（４）脆化温度：ＡＳＴＭ Ｄ７４６に準拠し、評価した。
（５）引張り伸び：ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠し、２３℃で引張り速度１０ｍｍ／ｍｉｎで測定評価した。
（６）成形内圧：実施例に記載の方法で評価した。
（７）メタメリ外観：図１に示すようなゲートを２つ備えた平板成形品（３５０×１００×２ｍｍ）を型締め圧１７０トンの成形機にて、設定温度２１０℃で成形し、矢印に示す位置のウエルドラインの垂直方向から目視した際の白黒に別れて見える外観の程度を次の基準で判定した。
○：ほとんど目立たない。
×：かなり目立ち、実用上問題がある。
（８）タルクの粒径：堀場製作所製ＬＡ９２０Ｗを用い、レーザー回折法にて測定を行った。
【００４１】
［ＩＩ］原材料
（１）エチレン・プロピレンブロック共重合体（Ａ）
実施例、比較例で用いたエチレン・プロピレンブロック共重合体を表１に示す。
【００４２】
【表１】
（２）エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム（Ｂ）
実施例、比較例で用いたエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体を表２に示す。
【００４４】
【表２】
（３）タルク（Ｃ）
実施例、比較例で用いたタルクを表３に示す。
【００４６】
【表３】
実施例１〜５及び比較例１〜１１
表１〜３に示す原材料を、表４、５に示す組成の割合で配合し、更に組成物１００重量部に対して、テトラキス［メチレン−３−（３’５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（チバスペシャルティケミカルズ社製ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）０．１重量部、ベヘン酸亜鉛０．３重量部を配合して、川田製作所製スーパーミキサーで５分間混合した後、神戸製鋼社製二軸混練機（２ＦＣＭ）にて２１０℃の設定温度で混練造粒することによりポリプロピレン系樹脂組成物を得た。次に、得られた組成物を型締め圧３５０トンの射出成形機にて成形温度２１０℃で物性測定用試験片を作成し、上記各種測定法に従って測定を行った。評価結果を表６及び７に示す。
【００４８】
さらに、型締め圧１７０トンの成形機で、圧電式キャビティ圧センサーを金型に埋め込んだ箱形の金型を用いて、２２０℃で成形し、充填過程におけるゲート近傍のキャビティ圧のピーク（成形内圧）を測定した。評価結果を表６及び７に示す。
【００４９】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【発明の効果】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、射出成形時の加工性が良好で、曲げ弾性率、脆化温度特性、引張り伸びに優れた性能を発現でき、かつ成形時の内圧特性に優れ、ウエルドを境とした成形外観にも優れる素材であることから、種々の成形品に加工することができる。中でも自動車外装部品等の射出成形品、特にバンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダー等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例におけるメタメリ外観の測定用成形品である。
Claims (3)
- 下記（Ａ）〜（Ｃ）成分より構成されることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物。
（Ａ）成分：プロピレン単独重合体部分のメルトフローレート（ＭＦＲ）が２１０〜４００ｇ／１０分で、かつプロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲが１００〜２００ｇ／１０分で、その共重合体部分のプロピレン含有量が６５〜８５重量％、共重合体部分の量が５〜１０重量％であるプロピレン・エチレンブロック共重合体 ５０〜７０重量％
（Ｂ）成分：ＭＦＲが３〜８ｇ／１０分であるエチレン・炭素数４以上のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム １９〜２６重量％
（Ｃ）成分：レーザー回折法によって測定した平均粒径が１０μｍ以下であるタルク １８〜２４重量％ - （Ｂ）成分の炭素数４以上のα−オレフィンが１−ブテンであることを特徴とする請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- 樹脂組成物が下記（ａ）〜（ｆ）の特性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
特性（ａ）：比重１．１以下
特性（ｂ）：ＭＦＲ３６〜５０ｇ／１０分
特性（ｃ）：曲げ弾性率１８００ＭＰａ以上
特性（ｄ）：脆化温度−１５℃以下
特性（ｅ）：引張り伸び２００％以上
特性（ｆ）：成形内圧３８ＭＰａ以下
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