JP4543648B2 - 熱可塑性樹脂組成物および射出成形体 - Google Patents
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
例えば、特開平5−320446号公報には、自動車材料に適した高剛性、高耐衝性の樹脂組成物として、ポリフェニレンエーテルとポリオレフィン樹脂からなる樹脂組成物が記載されている。
しかし、近年、成形品の薄肉化あるいは大型化の要求が高まり、更なる高剛性化、高耐衝撃性化が求められている。上記の特開平5−320446号公報に記載されている樹脂組成物は、薄肉化された成形品や大型化された成形品については、高剛性および高耐衝性の要求を必ずしも満足するものではなかった。
すなわち、本発明の一は、
下記(A)〜(E)を含む熱可塑性樹脂組成物に係るものである。
(A)プロピレン単独重合体部分(A1)85重量%を超えて95重量%以下と、エチレン含量が20〜50重量%であり、かつ、固有粘度[η]EPが2dl/g〜9dl/gであるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)5重量%以上15重量%未満からなるプロピレン−エチレンブロック共重合体 20〜70重量%
(B)プロピレン単独重合体部分(B1)85〜50重量%と、エチレン含量が20〜50重量%であり、かつ、固有粘度[η]EPが1dl/g〜4dl/gであるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)15〜50重量%からなるプロピレン−エチレンブロック共重合体 10〜60重量%
(C)エラストマー 5〜25重量%
(D)ポリフェニレンエーテル樹脂 0〜40重量%
(E)無機充填剤 10〜25重量%
(但し、上記の(A)〜(E)を含む熱可塑性樹脂組成物の全量を100重量%とする。)
本発明で用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)におけるプロピレン単独重合体部分(A1)とプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)の、それぞれの重量割合は、単独重合体部分(A1)が85重量%を超えて95重量%以下であり、ランダム共重合体部分(A2)が5以上15重量%未満である。好ましくは、単独重合体部分(A1)が85重量%を超えて90重量%以下であり、ランダム共重合体部分(A2)が10重量%いい上15重量%未満である。(但し、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)の全重量を100重量%とする。)
プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)におけるエチレン含量が過多あるいは過少の場合、衝撃強度が不充分となる場合がある。
ブロック共重合体(A)における単独重合体部分(A1)のアイソタクチックペンタッド分率は、剛性や耐熱性の観点から、通常、0.97以上であり、より好ましくは0.98以上である。
そして、重合触媒としては、例えば、チーグラー触媒やメタロセン触媒が挙げられ、重合方法としては、例えば、スラリー重合法や気相重合法が挙げられる。
本発明で用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体(B)におけるプロピレン単独重合体部分(B1)とプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(B2)の、それぞれの重量割合は、単独重合体部分(B1)が50〜85重量%であり、ランダム共重合体部分(B2)が15〜50重量%である。好ましくは、単独重合体部分(B1)が60〜85重量%であり、ランダム共重合体部分(B2)が15〜40重量%であり、さらに好ましくは、単独重合体部分(B1)が70〜85重量%であり、ランダム共重合体部分(B2)が15〜30重量%である。(但し、プロピレン−エチレンブロック共重合体(B)の全重量を100重量%とする。)
プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(B2)におけるエチレン含量が過多あるいは過少の場合、衝撃強度が不充分となる場合がある。
ブロック共重合体(B)における単独重合体部分(B1)のアイソタクチックペンタッド分率は、剛性や耐熱性の観点から、通常、0.97以上であり、より好ましくは0.98以上である。
(C−1)比重が0.91以下のビニル芳香族化合物含有ゴム
(C−2)比重が0.89以下のエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム
(C−3)プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体
ビニル芳香族化合物含有ゴム(C−1)としては、例えば、ビニル芳香族化合物重合体ブロックと共役ジエン系重合体ブロックからなるブロック共重合体等が挙げられ、その共役ジエン部分の二重結合が80%以上水素添加されているものが好ましく、さらに好ましくは85%以上水素添加されているものである。また、GPC(ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー)法による分子量分布(Q値)が2.5以下であるものが好ましく、さらに好ましくは2.3以下のものである。また、ビニル芳香族化合物含有ゴム中のビニル芳香族化合物の平均含有量が10〜30重量%であるものが好ましく、さらに好ましくは12〜20重量%のものである。また、ビニル芳香族化合物含有ゴムのメルトフローレート(MFR、JIS−K−6758、230℃)が1〜15g/10分であるものが好ましく、さらに好ましくは2〜13g/10分のものである。
本発明で用いられるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−2)とは、エチレンとα−オレフィンからなるランダム共重合体ゴムであり、そのようなゴムであれば特に制限はない。α−オレフィンは炭素原子数3以上のα−オレフィンであり、例えば、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、デセン等が挙げられ、好ましくは、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1であり、2種以上のα−オレフィンを併用してもよい。
プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−3)としては、プロピレン−ブテンランダム共重合体ゴム、プロピレン−ヘキセン−1ランダム共重合体ゴム、プロピレン−オクテン−1ランダム共重合体ゴム等が挙げられ、好ましくは、プロピレン−ブテンランダム共重合体ゴムである。また、2種類以上のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴムを併用しても良い。
本発明で用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)の含有量は、20〜70重量%であり、好ましくは、30〜60重量%である。(A)の添加量が過少の場合、剛性が低下する場合があり、過多の場合、流動性が低下する場合がある。
本発明で用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体(B)の含有量は、10〜60重量%であり、好ましくは、10〜30重量%である。(B)の添加量が過少の場合、耐衝撃性が十分でない場合があり、過多の場合、剛性が低下する場合がある。
本発明で用いられるエラストマー(C)の含有量は、5〜25重量%であり、好ましくは、10〜25重量%である。(C)の添加量が過少の場合、耐衝撃強度の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、剛性が低下する場合がある。
本発発明で用いられるポリフェニレンエーテル樹脂(D)の含有量は、0〜40重量%、好ましくは、0〜30重量%である。(D)が過多の場合、耐薬品性が悪化する場合がある。
本発発明で用いられる向き充填剤(E)の含有量は、10〜25重量%、好ましくは、10〜20重量%である。(E)の添加量が過少の場合、剛性の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、耐衝撃強度が低下する場合がある。
また、本発明の熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて、他の熱可塑性樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、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、滑剤等の添加剤を配合しても良い。
本発明の射出成形体の用途としては、例えば、自動車用部品、電気製品・電子製品用部品、建材部品等が挙げられ、好ましくは、ドアトリム、サイドモール、フェンダー、オーバーフェンダー、サイドシルガーニッシュ、バンパースカート、スポイラー、マッドガード、インナーパネル、ピラー、インストルメンタルパネル及びバンパー等自動車用部品である。本樹脂組成物は、成形品外観、流動性、耐衝撃性が優れるため、特に、自動車用サイドモール、フェンダー、オーバーフェンダー、サイドシルガーニッシュ、バンパースカート、スポイラー、マッドガード等の外装材として好適に使用される。
実施例および比較例における物性値の測定法を以下に示した。
ASTM D638に従って、射出成形によって得られた3.2mm厚の試験片を使用して、23℃における引張破断点強度、引張伸びを測定した。
ASTM D256に従って、3.2mm厚の試験片を使用して23℃におけるノッチ付きのアイゾット衝撃強度を測定した。
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。固有粘度は、「高分子溶液、高分子実験学11」(1982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。ポリプロピレンについては、溶媒としてテトラリンを用い、温度135℃で評価した。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下に示した条件で測定した。
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
東洋曹達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(Mw)、数平均分子量(Mn)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(Mw/Mn)を求めた。
アイソタクチック・ペンタッド分率は、A.Zambelliらによって、Macromolecules,6,925(1973)に発表、記載されている方法に従って測定した。すなわち、13C−NMRを使用して測定される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を求めた。ただし、NMRの吸収ピークの帰属に関しては、その後発刊されたMacromolecules,8,687(1975)に基づいて行った。
具体的には、13C−NMRスペクトルのメチル炭素領域の全吸収ピーク中のmmmmピークの面積分率としてアイソタクチック・ペンタッド分率を測定した。この方法により英国NATIONAL PHYSICAL LABORATORYのNPL標準物質 CRM No.M19−14 PolypropylenePP/MWD/2のアイソタクチックペンタッド分率を測定したところ、0.944であった。
下記の条件で測定した13C−NMRスペクトルから、Kakugoらの報告(Macromolecules 1982,15,1150-1152)に基づいて求めた。
10mmΦの試験管中で約200mgのプロピレン−エチレンブロック共重合体を3mlのオルソジクロロベンゼンに均一に溶解させて試料を調整し、その試料の13C−NMRスペクトルを下記の条件下で測定した。
測定温度:135℃
パルス繰り返し時間:10秒
パルス幅:45°
積算回数:2500回
プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)におけるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)の固有粘度[η]EPは、プロピレン単独重合体部分(A1)と全ブロック共重合体(A)の各々の固有粘度を測定することにより、次式から算出した。
[η]EP=[η]T/X−(1/X−1)[η]P
[η]P:プロピレン単独重合体部分の固有粘度(dl/g)
[η]T:ブロック共重合体全体の固有粘度(dl/g)
なお、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)中のプロピレン単独重合体部分(A1)の固有粘度[η]Pは、その製造時に、第一工程であるプロピレン単独重合体部分(A1)の製造後に重合槽内より取り出し、取り出されたプロピレン単独重合体から[η]Pを求めた。
(試料)
(A)プロピレン−エチレンブロック共重合体(成分A)
特開平10−212319号広報記載の触媒を用い、以下の構造のプロピレン−エチレンブロック共重体を得た。
MFR(230℃)90g/10分、プロピレン単独重合体部分の分子量分布(Q値)4.0、極限粘度([η]P)0.8dl/g、アイソタクチックペンタッド分率0.99、プロピレン−エチレンランダム共重合体部分の極限粘度([η]EP)6.0dl/g、プロピレン−エチレンランダム共重合体のエチレン含量(C2')EP40重量%、プロピレン−エチレンブロック共重合体に対するプロピレン−エチレンランダム共重合体の重量割合12重量%。
プロピレン単独重合体部分の固有粘度[η]が1.0dl/gであり、また、そのエチレン−プロピレンブロック共重合体のエチレン−プロピレンランダム共重合部分の固有粘度[η]EPが2.2dl/gであり、エチレン−プロピレンブロック共重合体におけるエチレン−プロピレンランダム共重合部分の含有量が18重量%であり、そのエチレン−プロピレンランダム共重合部分におけるエチレン含有量が45重量%であるエチレン−プロピレンブロック共重合体。
商標:SPO N0441(住友化学工業製)
(C−2)エラストマー(成分C−2)
商標:ENGAGE8842(デュポンダウエラストマー製)
2,6−ジメチルフェノールを単独重合することによって得られたクロロホルム溶液(濃度:0.50g/dl)、30℃での固有粘度が0.40のポリフェニレンエーテル
商標:MWHST(林化成社製)、平均粒子径2.7μmのタルク
商標:セプトン2104(クラレ社製)スチレン分率65重量%、密度0.97g/cm3
表1に示した配合割合の各成分を混合し、シリンダー温度260℃、スクリュー回転数200rpmに設定した二軸混練機(東芝機械製、TEM50A)のホッパーから投入した後、これらの成分を溶融混練したものをストランドカットしてペレット状の樹脂組成物を得た。得られたペレットを射出成形機(東芝機械製 IS100EN)を用いシリンダー温度260℃、金型温度50℃に設定し、各試験片を成形した。得られた試験片を用いて曲げ弾性率、曲げ強度、Izod衝撃強度を測定した。この結果を表1に示した。
表1に示した配合割合の各成分を混合し、シリンダー温度200℃、スクリュー回転数200rpmに設定した二軸混練機(東芝機械製、TEM50A)のホッパーから投入した後、これらの成分を溶融混練したものをストランドカットしてペレット状の樹脂組成物を得た。得られたペレットを射出成形機(東芝機械製 IS100EN)を用いシリンダー温度230℃、金型温度30℃に設定し、各試験片を成形した。得られた試験片を用いて曲げ弾性率、曲げ強度、Izod衝撃強度を測定した。この結果を表1に示した。
表1に示した配合割合の各成分を用いた以外が実施例1と同様に実施した。結果を表1に示した。
Claims (3)
- 下記(A)〜(E)を含む熱可塑性樹脂組成物。
(A)プロピレン単独重合体部分(A1)85重量%を超えて95重量%以下と、
エチレン含量が20重量%以上50重量%であり、かつ、固有粘度[η]EPが2dl/g以上9dl/g未満であるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)5重量%以上15重量%未満
からなるプロピレン−エチレンブロック共重合体・・・20重量%以上70重量%以下と、
(B)プロピレン単独重合体部分(B1)50重量%以上85重量%以下と、
エチレン含量が20〜50重量%であり、かつ、固有粘度[η]EPが1dl/g以上2.2dl/g以下であるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(B2)15重量%以上50重量%以下からなるプロピレン−エチレンブロック共重合体・・・10重量%以上60重量%以下
(C)エチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム・・・5重量%以上25重量%以下
(D)ポリフェニレンエーテル樹脂・・・0重量%以上40重量%以下
(E)無機充填剤・・・10重量%以上25重量%以下 - 請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物からなる射出成形体。
- 射出成形体が自動車外装材である請求項2に記載の射出成形体。
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