JP4960086B2 - 耐スクラッチ性ポリプロピレン組成物 - Google Patents

Description

関連出願への相互参照
本出願は、すべての目的のために参照により本明細書に全て組み込まれる、先に提出された２００３年５月５日提出の米国特許仮出願第６０／４６７，６００号による利益を主張するものである。

本発明は、耐スクラッチ性が改良されたポリプロピレン組成物に関する。本発明は、特に、ポリプロピレン樹脂、エチレン−α−オレフィン共重合ゴム、タルク、グラフト化ポリプロピレン樹脂、不飽和脂肪酸アミド、および耐スクラッチ剤を含有するポリプロピレン組成物に関する。本ポリプロピレン組成物は、特に自動車内装用品に見られるような射出成型製品中に用いた時に、改良された耐スクラッチ性を示す。

ポリプロピレンは、成型加工性、タフネス、耐湿性、耐ガソリン性、耐薬品性において優れており、低い比重を有し、安価であるため、成型製品、フィルム、シートなどの形態で多くの用途に用いられている。ポリプロピレンの使用は、自動車の外装用および内装用部材、電気機器のハウジングおよびカバー、ならびに家庭用および個人用品の分野で加速度的に拡大している。

しかしながら、ポリプロピレンは、耐熱性、剛性、耐スクラッチ性および耐衝撃性において、劣っているか、不十分である。これらの欠陥は、ポリプロピレンの新しい用途、特に従来から射出成型されているような用途を開拓するための障害となっている。これらの短所、とりわけ不十分な耐衝撃性を克服するために、ポリプロピレンは、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、またはエチレン−ブテン共重合体ゴムといったゴム状弾性体材料とブレンドされてきた。例えば、米国特許第５，３９１，６１８号には、エチレン−α−オレフィン共重合体を含有する低結晶性ポリプロピレンポリマー組成物が開示されている。さらに、特許文献１には、実質的に線状のエチレンポリマーを含むポリプロピレンポリマー組成物が記載されている。他の例では、特許文献２に、エチレンおよび１−ブテンのランダム共重合体を含有するプロピレンポリマー組成物が記載されている。これらの特許は、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。

剛性とタフネスとの良好なバランスを達成するために、参照により本明細書に組み込まれる特許文献３では、高結晶性ポリプロピレン、実質的に線状のエチレンポリマー、フィラー、追加的なポリマー、および、不飽和脂肪酸アミドといったスリップ剤を含有する組成物を採用している。耐スクラッチ性は、これらの先の特許中でも言及されているにも関わらず、自動車および関連の産業における現在の要求を満たすのに十分なまでには未だ改良されていない。
米国特許第５，５７６，３７４号 米国特許第５，６３９，８２９号 米国特許第６，３００，４１９号

したがって、ポリプロピレン組成物のこのような短所を克服すると同時に、より優れた耐スクラッチ性を与えるという技術的な要求が存在している。本発明は、こうした要求に応えるものである。

本発明は、ポリプロピレン組成物、ポリプロピレン組成物の調製方法、およびポリプロピレン組成物の成型または押出し製品の製造方法に関する。

実施態様の一つにおいては、ポリプロピレン組成物は、全て、ポリプロピレン組成物の重量を基準として、（ａ）ポリプロピレン樹脂約６０〜６５重量％、（ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴム約１０〜１５重量％、（ｃ）タルク約２０〜２５重量％、（ｄ）グラフト化ポリプロピレン樹脂０．５〜２．０重量％、（ｅ）不飽和脂肪酸アミド０．２〜０．５重量％及び（ｆ）耐スクラッチ剤０．２〜０．５重量％を含有する。耐スクラッチ剤は、耐スクラッチ剤の重量を基準として、（ｆ１）エチレンビニルアセテート約３０〜５０重量％と（ｆ２）脂肪族系石油樹脂約５０〜７０重量％を含有する。

他のアスペクトにおいては、本発明は、上記に記載したポリプロピレン組成物の調製プロセスに関する。さらなるアスペクトにおいては、本発明は、上記に記載したポリプロピレン組成物の成型または押出し方法を含む。さらなるアスペクトにおいては、本発明は、上記に記載したポリプロピレン組成物の成型または押出し製品を含む。

本発明のポリプロピレン組成物は、とりわけ優れた耐スクラッチ性が要求される、成型物品および製品の製造において有用である。このような性質は、特に、自動車の外装用および内装用部品、電気機器のハウジングおよびカバー、その他の家庭用および個人用品、芝生およびガーデン用ファーニチャー、ならびに、建物用および建築用シートに望まれるものである。

［実施態様の詳細な説明］
本発明の実施態様の一つは、全て、ポリプロピレン組成物の重量を基準として、（ａ）ポリプロピレン樹脂約６０〜６５重量％、（ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴム約１０〜１５重量％、（ｃ）タルク約２０〜２５重量％、（ｄ）グラフト化ポリプロピレン樹脂０．５〜２．０重量％、（ｅ）不飽和脂肪酸アミド０．２〜０．５重量％及び（ｆ）耐スクラッチ剤０．２〜０．５重量％を含有するポリプロピレン組成物を指向するものである。耐スクラッチ剤は、耐スクラッチ剤の重量を基準として、エチレンビニルアセテート約３０〜５０重量％と脂肪族系石油樹脂約５０〜７０重量％を含有する。

ポリプロピレン組成物の成分（ａ）は、ポリプロピレン樹脂である。ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン組成物の約６０〜６５重量％を構成することが好ましい。適当なポリプロピレン樹脂は、文献などでもよく知られており、既知の技術によって調製することができる。ポリプロピレン樹脂は、アイソタクチック形態の高結晶性ポリプロピレン樹脂が好ましいが、他の形態のものも用いることができる（例えば、シンジオタクチックまたはアタクチック）。さらに、ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレンのホモポリマー、あるいは、共重合体、例えばプロピレンと一種またはそれ以上の好ましくはＣ₂もしくはＣ₄〜Ｃ₂₀のα−オレフィンのα−オレフィンコモノマーとのランダムまたはブロック共重合体、であることが好ましい。α−オレフィンは、ポリプロピレン樹脂中にモル量にして約２０％を超えない量で存在するものとし、約１５％を超えない量であることが好ましく、約１０％を超えない量であることがより好ましく、モル量にして約５％を超えない量であることが最も好ましい。

Ｃ₂およびＣ₄ 〜Ｃ₂₀のα−オレフィンの例としては、エチレン、１−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、１−ドデセン、１−ヘキサドデセン、４−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、ジエチル−１−ブテン、トリメチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、エチル−１−ペンテン、プロピル−１−ペンテン、ジメチル−１−ペンテン、メチルエチル−１−ペンテン、ジエチル−１−ヘキセン、トリメチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ヘキセン、３，５，５−トリメチル−１−ヘキセン、メチルエチル−１−ヘプテン、トリメチル−１−ヘプテン、ジメチルオクテン、エチル−１−オクテン、メチル−１−ノネン、ビニルシクロペンテン、ビニルシクロヘキセン、およびビニルノルボルネンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。この例示リストからわかるように、α−オレフィンは分岐していてもよい。アルキル分岐位置が特定されていない場合には、通常、アルケンの３またはこれよりも高い位置に存在する。

ポリプロピレン樹脂は、例えば一段または多段の様々なプロセス、スラリー重合法、気相重合法、バルク重合法、溶液重合法といった重合方法またはこれらの組み合わせによって調製してもよい。ポリプロピレン樹脂の調製ではまた、メタロセン触媒またはチーグラー−ナッタ触媒といった、当業者によく知られている触媒を使用してもよい。

ポリプロピレン組成物の成分（ｂ）は、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムである。エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムは、ポリプロピレン組成物の約１０〜１５重量％を構成することが好ましい。

エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムは、典型的な加工条件下での高分子量α−オレフィン共重合体の重合を容易にするような、チタニウム、メタロセン、またはバナジウムをベースとする触媒を用いて調製することができる。メタロセン触媒、または塩化チタンの使用が好ましい。

エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムは、通常、約５０〜９５重量％のエチレンと、約５〜５０重量％、好ましくは約１０〜２５重量％の、少なくとも一種のα−オレフィンコモノマーを含有する。エチレン−α−オレフィン−共重合体ゴムは、典型的には、エチレンと一種以上のＣ₃〜Ｃ₂₀のα−オレフィンとの共重合体であり、エチレンと一種以上のＣ₃〜Ｃ₁₀のα−オレフィンコモノマーとの共重合体であることが好ましく、エチレンと、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンタン、および１−オクテンからなる群から選択される一種以上のコモノマーとの共重合体であることがより好ましい。共重合体は、エチレンとプロピレンとの共重合体であることが最も好ましい。

ポリプロピレン組成物を自動車部品用に用いる場合には、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム中にはＣ₄〜Ｃ₈のα−オレフィンを用いることが好ましいものとする。エチレン−オクテン共重合体ゴムを利用した組成物が好ましい。

α−オレフィンとしてプロピレンを用いる場合には、ゴムのプロピレン含有量は、ゴムの総重量を基準として約３３重量％である。適当なエチレン−プロピレン共重合体ゴムは、市販のものを入手することができる。

エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムの密度は、通常、一立方センチメートル当り約０．８５０グラム（ｇ／ｃｃ）以上であり、約０．８６０ｇ／ｃｃ以上であることが好ましい。密度はまた、通常、約０．９３５ｇ／ｃｃ以下であり、約０．９００ｇ／ｃｃ以下であることが好ましい。エチレン−α−オレフィン−共重合体ゴムの密度は、約０．８５５〜０．８８５ｇ／ｃｃの範囲であることがより好ましく、約０．８６０〜０．８８０ｇ／ｃｃであることがさらに好ましく、約０．８６１〜０．８６３ｇ／ｃｃであることが最も好ましい。

エチレン−α−オレフィン−共重合体ゴムのメルトフローレートは、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重下での測定において、通常、約０．５〜１５ｇ／１０分間の範囲である。メルトフローレートの範囲は、約８ｇ／１０分間未満であることが好ましく、約６ｇ／１０分間未満であることがより好ましく、約３ｇ／１０分間未満であることが特に好ましい。

エチレン−α−オレフィン−共重合体ゴムの分子量分布（Ｍ_w／Ｍ_n）は、Ｍ_wを平均分子量、Ｍ_nを数平均分子量として、少なくとも約１．５で約３．５以下であることが好ましく、少なくとも約１．５で約２．０以下であることがより好ましい。

ポリプロピレン組成物の成分（ｃ）は、タルクである。タルクは、ポリプロピレン組成物の約２０〜２５重量パーセントを構成することが好ましい。タルクは、通常、様々な高分子量樹脂のフィラーとして知られている。市販のタルクは、いずれも用いることができる。

タルクは、ポリプロピレン組成物に添加する前に、有機チタン酸塩カップリング剤、シランカップリング剤、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル等の様々な表面処理剤で処理しておいてもよい。タルクはまた、表面処理せずにポリプロピレン組成物に添加してもよい。

タルクの粒子サイズは、ポリプロピレン組成物に十分な機械的強度を与えられる程度に十分小さく、衝撃強度の低下をもたらすようなタルクの凝固を招く程には大きくないものとする。タルクは、通常、約１０μｍ以下、好ましくは約３μｍ以下、より好ましくは約２μｍ以下、また最も好ましくは約１〜２μｍの平均粒子直径を有する。平均粒子直径は、技術的に既知の方法で測定すればよい；例えば、タルクを（ａ）遠心分離機で処理し、（ｂ）遠心沈降法を用いて光学的粒子サイズ分布から分析してもよい。

ポリプロピレン組成物の成分（ｄ）は、グラフト化ポリプロピレン樹脂である。グラフト化ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン組成物の約０．５〜２．０重量％を構成することが好ましい。

ポリプロピレンの好ましいグラフト変性は、少なくとも一個のエチレン性不飽和基（例えば、少なくとも一個の二重結合）に加えて、少なくとも一個のカルボニル基（−Ｃ＝Ｏ）を含有し、ポリプロピレン樹脂にグラフトしうるような、いかなる不飽和有機化合物によっても達成される。少なくとも一個のカルボニル基を含有する不飽和有機化合物の代表例には、カルボン酸、無水物、エステル、および、金属もしくは非金属のそれらの塩がある。 有機化合物は、カルボニル基と共役するエチレン系不飽和基を含有することが好ましい。 代表的な化合物としては、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、α−メチルクロトン酸、および桂皮酸、ならびに、存在する場合には、これらの無水物、エステルおよび塩の誘導体が挙げられる。無水マレイン酸は好ましい不飽和有機化合物であり、好ましいグラフト化ポリプロピレン樹脂である無水マレイン酸グラフトポリプロピレン樹脂を形成する。無水マレイン酸−グラフトポリプロピレンの調製と使用についての一般的な情報は、韓国ゴム産業協会（Korean Institute of Rubber Industry）のウェブサイトhttp://www.rubber.or.kr/english/thesis/thesis6.htmで閲覧することができる、Ｐｕｓａｎ国立大学のＣｈｏらによる論文「特定の相互作用導入によるＰＰおよびＥＰＤＭブレンド物中における混和性の改良」中に示されており、これはすべての目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。

不飽和有機化合物は、既知のあらゆる技法によってポリプロピレンにグラフトさせることができる。例えば、ポリプロピレンを二本ロール型ミキサーに投入し、例えば６０℃の温度で混合してもよい。次いで、不飽和有機化合物を、例えば過酸化ベンゾイルといった、任意選択によるフリーラジカル開始剤と共に添加するとよい。次いで、成分を、例えば３０℃の温度でグラフト化が完了するまで混合するとよい。反応温度をより高く、例えば２１０〜３００℃にするならば、フリーラジカル開始剤は通常不要となる。

ポリプロピレン組成物の成分（ｅ）は、不飽和脂肪酸アミドであり、スリップ剤として作用する。不飽和脂肪酸アミドは、ポリプロピレン組成物の約０．２〜０．５重量％を構成することが好ましい。

不飽和脂肪酸アミドは、通常、実験式：Ｒ²Ｃ（Ｏ）ＮＨＲ³に適合する（ただし式中、Ｒ²は炭素原子１０〜２６個を有する不飽和アルキル基であり、Ｒ³は独立して、水素または炭素原子１０〜２６個を有する不飽和アルキル基である）。代表的な不飽和脂肪酸アミドとしては、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リノール酸アミド、およびこれらの混合物が挙げられる。不飽和脂肪酸アミドは、式Ｃ₂₁Ｈ₄₁ＣＯＮＨ₂の不飽和脂肪酸アミドであるエルカ酸アミドであることが好ましい。

ポリプロピレン組成物の成分（ｆ）は、耐スクラッチ剤である。耐スクラッチ剤は、ポリプロピレン組成物により優れた耐スクラッチ性を与える。耐スクラッチ剤は、ポリプロピレン組成物の約０．２〜０．５重量％を構成することが好ましい。

耐スクラッチ剤は、耐スクラッチ剤の重量を基準として、（ｆ１）エチレンビニルアセテート約３０〜５０重量％と（ｆ２）脂肪族系石油樹脂約５０〜７０重量％を含有することが好ましく；耐スクラッチ剤は、エチレンビニルアセテート約３５〜４５重量％と脂肪族系石油樹脂約５５〜６５重量％を含有することがより好ましく；そして、耐スクラッチ剤は、エチレンビニルアセテート約４０重量％と脂肪族系石油樹脂約６０重量％を含有することが最も好ましい。

市販のエチレンビニルアセテートは、いずれも上述の耐スクラッチ剤の成分として使用できる。エチレンビニルアセテートは、約３０，０００未満の分子量を有することが好ましく、約２５，０００未満であることがより好ましく、約２２，０００以下であることが最も好ましい。エチレンビニルアセテートの分子量は、技術的に既知の技法によって測定できる。エチレンビニルアセテートはまた、エチレンビニルアセテートの総モルを基準として、約５モル％未満、より好ましくは３モル％未満、最も好ましくは２モル％以下の、ビニルアセテートを含有する。

当業者に既知の脂肪族系石油樹脂は、いずれも上述の耐スクラッチ剤の成分として使用できる。脂肪族系石油樹脂は、石油樹脂中にＣ₄〜Ｃ₅の直鎖状脂肪族炭化水素を含有することが好ましい。より好ましい実施態様においては、石油樹脂はＣ₄〜Ｃ₅の直鎖状脂肪族炭化水素のみを含有する。

上で述べたように、ポリプロピレン組成物は、より優れた耐スクラッチ性を示す。このように、本発明の一アスペクトは、ポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合ゴム、タルク、グラフト化ポリプロピレン樹脂、不飽和脂肪酸アミド、およびビニルアセテートを約５モル％未満の量で含有し、分子量約２５，０００未満であるエチレンビニルアセテートとＣ_４〜Ｃ_５の直鎖状脂肪族系石油樹脂とを含有する耐スクラッチ剤を、十分な量（０．２〜０．５重量％）で含有するポリプロピレン組成物に関する。ポリプロピレン組成物は、改良された耐スクラッチ性を示す。

成分（ｆ）およびその他の成分の、ポリプロピレン組成物の様々な物理的性質および特性への影響を、図１−３に示す。図１は、成分（ｄ）が２．０％を超えると望ましいタイガーストライプ性（tiger stripe properties）を満足しないポリプロピレン組成物になること；成分（ｅ）が０．５％を超えると望ましいフォギング特性（fogging characteristics）を満足しないポリプロピレン組成物になること；また成分（ｆ）が０．５％を超えると望ましい曲げ弾性率特性を満足しないポリプロピレン組成物になることを示している。図２および３は、成分（ｄ）および（ｅ）を含有するポリプロピレン組成物中において、成分（ｆ）の量を変化させることによる、耐スクラッチ性および曲げ弾性率への影響をそれぞれ示している。なお、図１〜３において、添加剤Ｂはポリプロピレン組成物の成分（ｄ）に相当し；添加剤Ｄはポリプロピレン組成物の成分（ｅ）に相当し；また添加剤Ｅはポリプロピレン組成物の成分（ｆ）に相当する。

耐スクラッチ性は、当業者に知られている様々な試験や尺度によって決定するとよい。このような尺度の一つは、テーバースケール（Ｔａｂｅｒ ｓｃａｌｅ）として知られている。テーバースクラッチ試験（Ｔａｂｅｒ ｓｃｒａｔｃｈ ｔｅｓｔ）では、０．５〜１．０ｒｐｍの速度で動いているターンテーブル上で、５８°５ｍｍ幅のカーバイドチップを利用して試験材料に０ｇ〜１．０ｋｇの荷重をかける。材料の耐性は、５ポイントの目視尺度によって評価する。テーバースケールでは、ポリプロピレン組成物は約８００ｇ以上の耐スクラッチ性を示すことができる。

耐スクラッチ性を決定するためのその他のよく知られた試験としては、ファイブフィンガー試験（ｆｉｖｅ−ｆｉｎｇｅｒ ｔｅｓｔ）がある。ファイブフィンガー試験においては、ポリプロピレン組成物は約１５Ｎ以上の耐スクラッチ性を示すことができる。ファイブフィンガー試験は、１００ｍｍ／秒の速さのターンテーブル上で、６０ｇ〜２．０ｋｇの範囲の荷重を用いて実施する。試験チップは半径０．５ｍｍのステンレス鋼である。評価基準は、擦過傷の成長と耐白化性で、ニュートンで表される。この耐スクラッチ性は、試験材料の色によっても増加する。例えば、黒色または暗色のポリプロピレン組成物は２０Ｎを超える耐スクラッチ性を示している。しかしながら、酸化チタン顔料といった明色の顔料を含有するような明色のポリプロピレン組成物では、通常、１５〜１７Ｎの範囲の低い耐スクラッチ性が記録されている。

ポリプロピレン組成物はまた、上記の（ａ）〜（ｆ）の全ての成分以外の樹脂である、付加的なポリマーを含有していてもよい。好ましい付加的なポリマーとしては、ポリエチレン、好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリスチレン、ポリシクロヘキシルエタン、ポリエチレンテレフタレートといったポリエステル、エチレン／スチレンインターポリマー、シンジオタクチックＰＰ、シンジオタクチックＰＳ、エチレン／プロピレン共重合体、ＥＰＤＭ、ならびに、これらの混合物、がある。付加的なポリマーが存在する場合には、ポリプロピレン組成物の重量を基準として、少なくとも約１重量％、好ましくは少なくとも約３重量％、より好ましくは少なくとも約５重量％、さらにより好ましくは少なくとも約７重量％、最も好ましくは少なくとも約１０重量％の量だけ用いることができる。

ポリプロピレン組成物はまた、ポリプロピレン組成物に一般的に使用される、一種またはそれ以上の添加剤を場合によっては含有していてもよい。代表的な添加剤としては、耐着火性添加剤、酸化防止剤および光安定化剤といった安定剤、着色剤、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤、分散剤、流れ増強剤、ステアリン酸金属塩（例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム）といった離型剤、銅害防止剤、および清澄剤を含む核剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましい添加剤としては、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化カーボネートオリゴマー、ハロゲン化ジグリシジルエーテル、オルガノホスホン酸化合物、フッ素化オレフィン、酸化アンチモン、および芳香族イオウの金属塩、ならびにこれらの混合物といった耐着火性添加剤が挙げられる。他の好ましい添加剤としては、ポリプロピレン組成物を熱、光、および／または酸素により引き起こされる分解に対して安定化する化合物が挙げられる。

これらの添加剤を使用する場合には、ポリプロピレン組成物の総重量を基準として、約０．０１〜２５重量％、好ましくは約０．１〜２０重量％、より好ましくは約１〜１５重量％、さらに好ましくは約２〜１２重量％、最も好ましくは約５〜１０重量％の範囲の量だけ存在させるとよい。

本発明のその他の実施態様は、ポリプロピレン組成物の調製に関する。ポリプロピレン組成物の調製方法には、全て、ポリプロピレン組成物の重量を基準として、（ａ）ポリプロピレン樹脂約６０〜６５重量％、（ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴム約１０〜１５重量％、（ｃ）タルク約２０〜２５重量％、（ｄ）グラフト化ポリプロピレン樹脂０．５〜２．０重量％、（ｅ）不飽和脂肪酸アミド０．２〜０．５重量％及び（ｆ）耐スクラッチ剤０．２〜０．５重量％を混合するステップが含まれる。耐スクラッチ剤は、耐スクラッチ剤の重量を基準として、エチレンビニルアセテート約３０〜５０重量％と脂肪族系石油樹脂約５０〜７０重量％を含有する。

本発明のポリプロピレン組成物の調製は、技術的に知られているあらゆる適当なブレンドまたは混合手段により成し遂げることができる。ブレンドするステップは、少なくとも最低限には、成分を互いに分散させるものとする。成分は、一段階のプロセス、または多段階プロセスによって互いにブレンドするとよい。一段階のプロセスにおいては、全ての成分は互いに同時にブレンドされる。多段階プロセスにおいては、二種以上の成分を互いにブレンドして第一の混合物を形成し、次いで一種以上の残りの成分を第一の混合物にブレンドする。一種以上の成分がまだ残存している場合には、これらの成分は引き続いての混合ステップでブレンドするとよい。全ての成分は、単独のステップによってブレンドすることが好ましい。

さらに、ポリプロピレン組成物は、個々の成分の乾式ブレンドと、引き続いての溶融混合よって調製してもよく、完成製品（例えば、自動車部品）を製造する押出し成形機中で直接行うか、または別個の押出し成形機（例えば、バンバリーミキサ）中で予備混合してもよい。組成物の乾式ブレンド物はまた、予備溶融混合せずに、直接射出成型してもよい。

成分の一定部分はまた、改良されたパフォーマンスを得るために異なるステップにおいてブレンドしてもよい。例えば、ポリプロピレン樹脂、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム、およびグラフト化ポリプロピレン樹脂をブレンドして、第一の混合物を形成してもよい。次いで、樹脂混合物に、タルク、不飽和脂肪酸、耐スクラッチ剤、および、あらゆる付加的な成分が存在する場合にはこれをブレンドして、第二の混合物を形成してもよい。上述したように、当業者には他のブレンドおよび混合の技法が知られており、これらを用いてもよい。

本発明のその他の実施態様は、ポリプロピレン組成物の成型または押出し製品を製造する二段階の方法に関する。第一のステップには、全て、ポリプロピレン組成物の重量を基準として、（ａ）ポリプロピレン樹脂約６０〜６５重量％、（ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴム約１０〜１５重量％、（ｃ）タルク約２０〜２５重量％、（ｄ）グラフト化ポリプロピレン樹脂０．５〜２．０重量％、（ｅ）不飽和脂肪酸アミド０．２〜０．５重量％及び（ｆ）耐スクラッチ剤約０．２〜０．５重量％を含有するポリプロピレン組成物を調製することが含まれる。耐スクラッチ剤は、耐スクラッチ剤の重量を基準として、エチレンビニルアセテート約３０〜５０重量％と脂肪族系石油樹脂約５０〜７０重量％を含有する。このプロセスの第二のステップには、ポリプロピレン組成物を成型または押出して、成型または押出し製品にすることが含まれる。

ポリプロピレン組成物は、熱の適用によって軟化または溶融させると、圧縮成型、射出成型、ガスアシスト射出成型、中空成型、シート成型、回転成型、ラミネート成型、カレンダ、真空成形、熱成形または加熱成形、および押出しといった、技術的に知られている従来の技法を用いて成形または成型することができる。成型技法は、単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。熱可塑性樹脂組成物は、射出成型によって成型することが好ましい。

典型的な射出成型法では、バレル温度は、２１０〜１９０℃（４１０〜３７５゜Ｆ）の範囲（部品に充填するのが難しい場合には、温度を上げなければならないことがある）であることが好ましく、ホッパーの排気を行うために後部は低目の温度とする。好ましい溶融温度は、最高温度がハンドパイロメータ（ｈａｎｄ ｐｙｒｏｍｅｔｅｒ）で１９０〜２３０℃（３８０〜４４０゜Ｆ）の範囲であり、他方、金型温度は典型的には２５〜４０℃（８０〜１００゜Ｆ）の範囲である。射出圧力はマシン能力の５０〜６０％の範囲であることが好ましいが、圧力は、滞留やフラッシングなしに型を充填するのに十分なものとする。部品の過剰充填を防止するために、セッティング保持圧力は給気圧よりも低くし、時間も最小限とする。材料への過剰なせん断を防止するためには、低速から中速の射出速度を用いることが好ましい。品質の安定した部品のために十分な材料を供するには、射出成型プロセスでは１０〜２０ｍｍのクッションを維持することが好ましい。ノズルからの垂下を防止する必要がある場合にのみ、減圧することが好ましい。スクリュー速度（ＲＰＭ）に関しては、スクリューは型を開く前に１〜２秒間停止するものとする――混合および均一な溶融温度のためには、低いＲＰＭが好ましい。射出成型が完了した後、成型製品は１００℃（２１２゜Ｆ）で最低でも二時間は乾燥させることが好ましい。

熱可塑性樹脂組成物は、いかなる形状または形態に成型してもよい。成型または押出し製品の例としては、自動車の外装用および内装用部材、例えば、バンパービーム、バンパー板、ピラー、計器パネル、および類似のもの；電装品および電気機器のハウジングおよびカバー；ならびに、例えば、家電製品、家庭用品、フリーザー容器、および箱を含む、他の家庭用および個人用品；芝生およびガーデンファーニチャー；ならびに、建物用および建築用シートが挙げられる。ポリプロピレン組成物は、コンソール、ステアリングコラムカバー、ドライバ下部カバー、コラムカバー下部、コラムカバー上部、右側面カバー、左側面カバー、中央下部カバー、中央下部ガーニッシュ、デフロスタダクト、グローブボックス、ダクト出口、および後部ドア下部といった、自動車内装用に使用できる部品に成型することが好ましい。ほとんど全ての自動車内装用プラスチック部品は、ポリプロピレン組成物から形成するか、またはこれを含有させることができ、これによって潤滑性と低い摩擦係数をもつ部品を供することができる。

様々な組み合わせにおける、添加剤Ｄ、Ｂ及びＥ（成分（ｅ）、（ｄ）及び（ｆ））の影響を示す棒グラフである。 添加剤Ｅ（成分（ｆ））の含有量に対する組成物の耐スクラッチ性を示す線グラフである。 添加剤Ｅ（成分（ｆ））の含有量に対する組成物の曲げ弾性率を示す線グラフである。

Claims (21)

1. 下記成分を含む、ポリプロピレン組成物：
   該ポリプロピレン組成物の重量を基準として、
   （ａ）ポリプロピレン樹脂 ６０〜６５重量％；
   （ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴム １０〜１５重量％；
   （ｃ）タルク ２０〜２５重量％；
   （ｄ）グラフト化ポリプロピレン樹脂 ０．５〜２．０重量％；
   （ｅ）不飽和脂肪酸アミド ０．２〜０．５重量％；および
   （ｆ）耐スクラッチ剤 ０．２〜０．５重量％
   （耐スクラッチ剤は、耐スクラッチ剤の重量を基準として、（ｆ１）エチレンビニルアセテート ３０〜５０重量％と（ｆ２）脂肪族系石油樹脂 ５０〜７０重量％を含む。）。
2. 前記（ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴムの少なくとも一種のα−オレフィンが、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−ペンテン及び１−オクテンからなる群から選択される、請求項１に記載のポリプロピレン組成物。
3. 前記（ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴムが、エチレン−プロピレン共重合ゴムである、請求項２に記載のポリプロピレン組成物。
4. 前記（ｃ）タルクが、３μｍ以下の平均直径を有する、請求項１に記載のポリプロピレン組成物。
5. 前記（ｃ）タルクが、１〜２μｍの平均直径を有する、請求項１に記載のポリプロピレン組成物。
6. 前記（ｄ）グラフト化ポリプロピレン樹脂が、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン樹脂である、請求項１に記載のポリプロピレン組成物。
7. 前記（ｅ）不飽和脂肪酸アミドが、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リノール酸アミド及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のポリプロピレン組成物。
8. 前記（ｅ）不飽和脂肪酸アミドが、エルカ酸アミドである、請求項７に記載のポリプロピレン組成物。
9. 前記（ｆ１）エチレンビニルアセテートが、分子量２５，０００未満である、請求項１に記載のポリプロピレン組成物。
10. 前記（ｆ１）エチレンビニルアセテートが、ビニルアセテートを５モル％未満で含む、請求項９に記載のポリプロピレン組成物。
11. 前記（ｆ２）脂肪族系石油樹脂が、Ｃ₄〜Ｃ₅の直鎖状脂肪族炭化水素を含有している、請求項１に記載のポリプロピレン組成物。
12. 前記（ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴムがエチレン−プロピレン共重合ゴムであり、前記（ｄ）グラフト化ポリプロピレン樹脂が無水マレイン酸グラフトポリプロピレン樹脂であり、前記（ｅ）不飽和脂肪酸アミドがエルカ酸アミドであり、前記（ｆ１）エチレンビニルアセテートがビニルアセテートを５モル％未満で含み、かつ分子量２５，０００未満であり、前記（ｆ２）脂肪族系石油樹脂がＣ₄〜Ｃ₅の直鎖状脂肪族系石油樹脂である、請求項１に記載のポリプロピレン組成物。
13. ポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合ゴム、タルク、グラフト化ポリプロピレン樹脂、不飽和脂肪酸アミド及び、（ｆ１）ビニルアセテートを５モル％未満で含み、かつ、分子量２５，０００未満のであるエチレンビニルアセテートと（ｆ２）Ｃ_４〜Ｃ_５の直鎖状脂肪族系石油樹脂を含む耐スクラッチ剤０．２〜０．５重量％を含む、耐スクラッチ性能を改良している、ポリプロピレン組成物。
14. テーバー尺度において、８００ｇ以上の耐スクラッチ性を示す、請求項１３に記載のポリプロピレン組成物。
15. ファイブフィンガー試験において、１５Ｎ以上の耐スクラッチ性を示す、請求項１３に記載のポリプロピレン組成物。
16. 下記成分を混合するステップを含む、ポリプロピレン組成物の調製方法：
    該ポリプロピレン組成物の重量を基準として、
    （ａ）ポリプロピレン樹脂 ６０〜６５重量％；
    （ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴム １０〜１５重量％；
    （ｃ）タルク ２０〜２５重量％；
    （ｄ）グラフト化ポリプロピレン樹脂 ０．５〜２．０重量％；
    （ｅ）不飽和脂肪酸アミド ０．２〜０．５重量％；および
    （ｆ）耐スクラッチ剤 ０．２〜０．５重量％
    （耐スクラッチ剤は、耐スクラッチ剤の重量を基準として、（ｆ１）エチレンビニルアセテート ３０〜５０重量％と（ｆ２）脂肪族系石油樹脂 ５０〜７０重量％を含む。）。
17. 下記ステップを含むポリプロピレン組成物の成型または押出し製品の製造方法：
    （Ａ）下記成分を含むポリプロピレン組成物を調製するステップ、
    該ポリプロピレン組成物の重量を基準として、
    （ａ）ポリプロピレン樹脂 ６０〜６５重量％；
    （ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴム １０〜１５重量％；
    （ｃ）タルク ２０〜２５重量％；
    （ｄ）グラフト化ポリプロピレン樹脂 ０．５〜２．０重量％；
    （ｅ）不飽和脂肪酸アミド ０．２〜０．５重量％；および
    （ｆ）耐スクラッチ剤 ０．２〜０．５重量％
    （耐スクラッチ剤は、耐スクラッチ剤の重量を基準として、（ｆ１）エチレンビニルアセテート ３０〜５０重量％と（ｆ２）脂肪族系石油樹脂 ５０〜７０重量％を含む。）、および
    （Ｂ）該ポリプロピレン組成物を、成型または押出して、成型または押出し製品にするステップ。
18. 前記成型または押出し製品が、コンソール、ステアリングコラムカバー、ドライバ下部カバー、コラムカバー下部、コラムカバー上部、右側面カバー、左側面カバー、中央下部カバー、中央下部ガーニッシュ、デフロスタダクト、グローブボックス、ダクト出口、および後部ドア下部からなる群から選択される自動車内装用部品である、請求項１７に記載の方法。
19. 成型または押出し製品の形態の請求項１に記載の組成物。
20. 成型または押出し製品の形態の請求項１３に記載の組成物。
21. 請求項１９または２０に記載の組成物が、コンソール、ステアリングコラムカバー、ドライバ下部カバー、コラムカバー下部、コラムカバー上部、右側面カバー、左側面カバー、中央下部カバー、中央下部ガーニッシュ、デフロスタダクト、グローブボックス、ダクト出口、および後部ドア下部からなる群から選択される形態にある、成型または押出し製品。

Images