JP5199796B2 - 外観に優れた自動車部品 - Google Patents
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前記プロピレン重合体(B)が、結晶性プロピレンブロック共重合体(B1)とプロピレン単独重合体(B2)とからなり、
前記結晶性プロピレンブロック共重合体(B1)の23℃でのn−デカン可溶分量が17〜25重量%(ただし、結晶性プロピレンブロック共重合体(B1)の重量を100重量%とする。)であり、かつ、メルトフローレート(MFR;ASTM D 1238、230℃、荷重2160g)が20〜40g/10分であり、
前記プロピレン単独重合体(B2)のゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法で測定される分子量分布Mw/Mnが10以上であり、かつ、分子量分布Mz/Mwが
3.5以上であることを特徴とする。
式(1)中、Mnはカルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)の数平均分子量であり、fはカルボジイミド基と反応する基を有する化合物(C1−2)の式量(g/mol)であり、Mはカルボジイミド基と反応する基を有する化合物(C1−2)残基の含有量(重量%)である。
[ポリ乳酸系樹脂組成物]
本発明の自動車部品の製造に用いられるポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリ乳酸系樹脂(A)およびプロピレン重合体(B)を含み、さらに変性プロピレン系樹脂(C)、タルク(D)、変性エラストマー(E)および各種添加剤を必要に応じて含有してもよい。また、架橋や発泡などの2次変性をしてもよい。
上記ポリ乳酸系樹脂組成物に含まれる「ポリ乳酸系樹脂(A)」とは、L−乳酸ユニットおよび/またはD−乳酸ユニットを50モル%以上、好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは98モル%以上含有する重合体または混合体を意味する。前記重合体は、例えば、乳酸の重縮合や乳酸の環状二量体であるラクチドの開環重合によって合成され、乳酸と共重合可能な他のモノマーが共重合されたものでもよい。ただし、L−乳酸ユニット、D−乳酸ユニットおよび他のモノマーに由来するユニット(構造単位)の合計量を100モル%とする。
上記ポリ乳酸系樹脂組成物に含まれる「プロピレン重合体(B)」は、結晶性プロピレンブロック共重合体(B1)とプロピレン単独重合体(B2)とからなる。
ン系樹脂(C)、タルク(D)および変性エラストマー(E)の合計100重量部に対して、50〜90重量部、好ましくは50〜80重量部、より好ましくは50〜70重量部である。プロピレン重合体(B)の含有量が前記範囲内であることにより、化石資源を原料とするポリプロピレンの使用量を抑え、かつ耐熱性および耐衝撃性に優れたポリ乳酸系樹脂組成物を得ることができる。
上記結晶性プロピレンブロック共重合体(B1)は、メルトフローレート(MFR:ASTM D 1238、230℃、荷重2160g)が20〜40g/10分、好ましくは25〜35g/10分の範囲にある。
副生物などが含まれる。
l/gである。
予備重合に用いられるオレフィンとしては、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−オクテン、1−ヘキサデセン、1−エイコセン等の直鎖状のオレフィン;3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、アリルナフタレン、アリルノルボルナン、スチレン、ジメチルスチレン類、ビニルナフタレン類、アリルトルエン類、アリルベンゼン、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロペンタン、ビニルシクロヘプタン、アリルトリアルキルシラン類等の分岐構造を有するオレフィンなどを用いることができる。これらは共重合させてもよい。
が多すぎると、本重合における(共)重合体の生成効率が低下することがある。予備重合では、本重合における系内の触媒濃度よりもかなり高濃度で触媒を用いることができる。
上記プロピレン単独重合体(B2)のメルトフローレート(MFR:ASTM D 1238、230℃、荷重2160g)は、通常、0.5〜50g/10分、好ましくは1〜30g/10分、より好ましくは1.5〜20g/10分の範囲である。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法で測定した分子量分布Mw/Mn(Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)は10以上、好ましくは12〜20の範囲である。また、分子量分布Mz/Mw(Mz:粘度平均分子量)は3.5以上、好ましくは4.0〜10である。
すなわち、上記プロピレン単独重合体(B2)は、高立体規則性ポリプロピレン製造用触媒、より具体的には(i)マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を含有する固体状チタン触媒成分と(ii)有機金属化合物触媒成分と(iii)ドナー成分とから形成される高立体規則性ポリプロピレン製造用の重合用触媒の存在下に、多段重合によ
り製造することができる。
上記ポリ乳酸系樹脂組成物に必要に応じて含まれる「変性プロピレン系樹脂(C)」は、カルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)とカルボジイミド基含有化合物(C2)とを反応させてなる重合体組成物(C3)であることが好ましい。
上記カルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)は、プロピレン系重合体(C1−1)に、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(C1−2)を導入することにより得ることができる。
しくは0.86〜0.95g/cm3、より好ましくは0.88〜0.92g/cm3である。また、プロピレン系重合体(C1−1)のメルトフローレート(MFR;ASTM
D1238、230℃、2160g荷重)は、通常0.01〜500g/10分、好ましくは0.05〜200g/10分、より好ましくは0.1〜100g/10分である。
ボン酸無水物、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロフタル酸ジメチル、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸ジメチル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メタクリル酸アミノエチルおよびメタクリル酸アミノプロピルなどを挙げることができる。
式(1)中、Mnはカルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)の数平均分子量であり、fはカルボジイミド基と反応する基を有する化合物(C1−2)の式量(g/mol)であり、Mはカルボジイミド基と反応する基を有する化合物(C1−2)残基の含有量(重量%)である。
300g/10分、好ましくは1〜100g/10分である。プロピレン系樹脂(C1)のMFRが前記範囲にあると、ポリ乳酸系樹脂組成物から製造した自動車部品の耐衝撃性改良効果に優れる。
カルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)が、例えばそのガラス転移温度が−10℃以下であるように、ゴム状弾性を持つ場合には、耐衝撃性改良効果が大きい傾向にある。
上記カルボジイミド基含有化合物(C2)としては、下記一般式(C1)で示される繰り返し単位を有するポリカルボジイミドが例示される。
−N=C=N−R1− ・・・(C1)
式中、R1は2価の有機基を示す。
ポリカルボジイミドの合成法は特に限定されるものではないが、例えば有機ポリイソシアネートを、イソシアネート基のカルボジイミド化反応を促進する触媒の存在下で反応させることにより、ポリカルボジイミドを合成することができる。
挙げられる。
上記重合体組成物(C3)は、カルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)とカルボジイミド基含有化合物(C2)とを反応させることにより得ることができる。具体的には、溶融変性などのように溶融混練することにより得ることが可能であるが、この方法に限定されるものではない。
パーから供給し、ホッパー部付近から押出機先端の間の任意の部分に設置した供給口よりその他の成分を供給する方法のいずれの方法を取ることも可能である。
)は、通常0.1〜200g/10分、好ましくは1〜100g/10分、より好ましくは2〜50g/10分の範囲である。MFRがこの範囲にあれば、ポリ乳酸系樹脂組成物から製造した自動車部品の耐衝撃改質効果に優れる。
上記ポリ乳酸系樹脂組成物に必要に応じて用いられるタルク(D)の平均粒径は、1.5〜3.5μm、好ましくは1.8〜3.0μmである。なお、この平均粒径の値は沈降法により測定される値である。
リ乳酸系樹脂組成物が得られる。
上記ポリ乳酸系樹脂組成物は、さらに「変性エラストマー(E)」を含むことが好ましい。ポリ乳酸系樹脂組成物中に変性エラストマー(E)をさらに含有させることによって、ポリ乳酸系樹脂組成物中の島相の粒径が小さくなり、ポリ乳酸系樹脂組成物の衝撃強度が向上するため好ましい。
上記オレフィン系エラストマーとは、ガラス転移点が−20℃以下のエチレンおよび/または炭素原子数3〜12のα−オレフィンの共重合体である。このようなα−オレフィンとしては、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセンなどのα−オレフィンが挙げられる。
上記ポリ乳酸系樹脂組成物は、上記ポリ乳酸系樹脂(A)、プロピレン重合体(B)、変性プロピレン系樹脂(C)、タルク(D)および変性エラストマー(E)以外にも、ガラス繊維、結晶化促進剤、架橋剤、架橋促進剤、架橋助剤、軟化剤、粘着付与剤、老化防止剤、発泡剤、加工助剤、密着性付与剤、無機充填剤、有機フィラー、結晶核剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、難燃剤、ブルーミング防止剤などの添加剤を含んでいてもよい。
上記ポリ乳酸系樹脂組成物の調製方法としては、公知の任意の方法を採用することができ、例えば、ポリ乳酸系樹脂(A)およびプロピレン重合体(B)、ならびに必要に応じて用いられる変性プロピレン系樹脂(C)、タルク(D)、変性エラストマー(E)および各種添加剤を、押出機やニーダーなどを用いて溶融混練する方法が挙げられる。
本発明に係る自動車部品は、上記ポリ乳酸系樹脂組成物を用いて成形することにより製造される。成形方法は特に限定されないが、例えば、カレンダー成形、押出し成形、射出成形、ブロー成形、プレス成形、スタンピングモールド成形などの方法を採用することができる。また、成形温度は、好ましくは170℃以上250℃以下である。
ASTM D1238に準拠し、荷重2.16kgf、測定温度190℃もしくは23
0℃の条件で測定した。本実施例において、MFR190は190℃で測定されたMFRを、MFR230は230℃で測定されたMFRを示す。
プロピレン系樹脂を135℃デカリンに溶解して測定した。
<mmmm分率(アイソタクチックペンダント分率)>
13C−NMRで測定した。
分子量および分子量分布はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、特に断りがない限り、ポリプロピレン換算で測定した。GPC測定条件は次の通りである。
装置:Waters社製、GPC150CV
カラム:PLカラム(Mixed−B,350mm×2)(ポリマーラボラトリーズ社製)
データ処理装置:ミレニアム
測定温度:135℃
測定溶媒:オルトジクロロベンゼン
成形品のヒケ量を測定するための試験片として、樹脂組成物または重合体をシリンダー設定温度:200℃および金型温度:30℃の条件で射出成形した、平均板厚が2.0m
m、リブ付け根の厚みが2.0mmのリブ構造を有する射出成形品を用いた。得られた試験片のリブ構造を有する面の裏面について、表面粗さ形状測定機(株式会社東京精密製、サーフコム1400A)を用いて、測定子:E−DT−S01A(ダイヤモンド製5μmR)、測定範囲:5×5mm、測定温度:1.5mm/秒の条件で表面状態の測定を行い、測定結果をガウシアンフィルタをかけてカットオフし、山頂−谷底量をヒケ量とした。
表1に記載している植物度とは、全ポリマー中に占める植物由来ポリマー(ポリ乳酸系樹脂)の重量%を示し、この数値が高いほど、環境に優しい素材である指標となる。
実施例等において用いた成分は、次の通りである。
ポリ乳酸系樹脂として三井化学株式会社製ポリ乳酸(商品名レイシア(登録商標)、ポリスチレン換算の重量平均分子量16万、MFR190=7.9g/10分、d体量1.1%)(A−1)を用いた。
プロピレン単独重合部のmmmm分率98.1%、23℃デカン可溶分重量23重量%、エチレン含有量40mol%、[η]=2.5dl/g、MFR230=29g/10分である結晶性プロピレンブロック共重合体(B1−1)を用いた。
Mw/Mn=15、Mz/Mw=5、MFR=3g/10分であるプロピレン単独重合体(B2−1)を用いた。
プロピレン単独重合部のmmmm分率97%、23℃デカン可溶分重量11重量%、エチレン含有量43mol%、[η]=2.7dl/g、MFR230=11g/10分である結晶性プロピレンブロック共重合体(B3−1)を用いた。
変性プロピレン系樹脂として、以下の方法によって製造された変性プロピレン系樹脂(C−1)を用いた。
平均粒径2.2μm(商品名:ハイフィラー(登録商標)5000PJ、松村産業社製)であるタルク(D−1)を用いた。
以下の方法で変性エラストマーを製造し、使用した。
旭化成ケミカルズ株式会社社製SEBS(スチレンとエチレン・ブチレンの重量比=30/70、MFR230=5.0g/10分)100重量部、無水マレイン酸1.0重量
部および日本油脂株式会社製「パーヘキシン(登録商標)25B」0.1重量部を、シリンダー温度210℃に設定した30mmφ二軸押出機にて溶融混練し、変性エラストマー(E−1)を得た。
ポリ乳酸系樹脂(A−1)24重量%、結晶性プロピレンブロック共重合体(B1−1)41重量%、プロピレン単独重合体(B2−1)12重量%、変性プロピレン系樹脂(C−1)4重量%、変性エラストマー(E−1)5重量%およびタルク(D−1)14重量%を、TEM二軸押出機(東芝機械製、L/D=32)を用いてシリンダー温度180℃で溶融混練した後、ペレット化してポリ乳酸系樹脂組成物を得た。得られた組成物を、Ti80射出成形機(東洋機械金属株式会社製、型締力:80トン)にて、シリンダー温度200℃、金型温度30℃、射出と保圧の合計時間10秒、冷却時間20秒の条件で射出成形し、リブ構造を有する射出成形品を得た。得られた射出成形品について、上述した方法でヒケ量の測定を行った。結果を表1に示す。
表1に示す組成を有するポリ乳酸系樹脂組成物を調製して用いたこと以外は、実施例1と同様にして射出成形品を作成し、ヒケ量の測定を行った。結果を表1に示す。
ポリ乳酸系樹脂組成物の代わりにプロピレンブロック共重合体(B3−1)100重量%を用いたこと以外は、実施例1と同様にして射出成形品を作成し、ヒケ量の測定を行った。結果を表1に示す。
Claims (7)
- ポリ乳酸系樹脂(A)10〜50重量部、プロピレン重合体(B)50〜90重量部、および変性プロピレン系樹脂(C)0〜10重量部(ただし、成分(A)、(B)および(C)の合計を100重量部とする。)を含有するポリ乳酸系樹脂組成物から製造された自動車部品であって、
前記プロピレン重合体(B)が、結晶性プロピレンブロック共重合体(B1)とプロピレン単独重合体(B2)とからなり、
前記プロピレン重合体(B)100重量%に対して、前記プロピレン単独重合体(B2)が20〜30重量%の割合で用いられ、
前記結晶性プロピレンブロック共重合体(B1)の23℃でのn−デカン可溶分量が17〜25重量%(ただし、結晶性プロピレンブロック共重合体(B1)の重量を100重量%とする。)であり、かつ、メルトフローレート(MFR;ASTM D 1238、230℃、荷重2160g)が20〜40g/10分であり、
前記プロピレン単独重合体(B2)のゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法で測定される分子量分布Mw/Mnが10以上であり、かつ、分子量分布Mz/Mwが3.5以上である
ことを特徴とする自動車部品。 - 前記変性プロピレン系樹脂(C)が、カルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)100重量部とカルボジイミド基含有化合物(C2)2〜13重量部とを反応させてなる重合体組成物(C3)であり、かつ、前記重合体組成物(C3)100グラム中のカルボジイミド基の含量が1〜45mmolであることを特徴とする請求項1に記載の自動車部品。
- 前記カルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)が、プロピレン系重合体(C1−1)に、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(C1−2)を導入することにより得られ、
前記カルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)の下記式(1)で示される反応性化合物量比(MPR)が、0.1より大きく6より小さいことを特徴とする請求項2に記載の自動車部品。
MPR=Mn/(100×f/M) ・・・(1)
(式中、Mnはカルボジイミド基と反応する基を有するプロピレン系樹脂(C1)の数平均分子量であり、fはカルボジイミド基と反応する基を有する化合物(C1−2)の式量(g/mol)であり、Mはカルボジイミド基と反応する基を有する化合物(C1−2)残基の含有量(重量%)である。) - 前記ポリ乳酸系樹脂組成物が、前記ポリ乳酸系樹脂(A)10〜45重量部、前記プロピレン重合体(B)50〜85重量部、前記変性プロピレン系樹脂(C)0〜10重量部、およびタルク(D)1〜20重量部(ただし、成分(A)、(B)、(C)および(D)の合計を100重量部とする。)を含有する組成物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の自動車部品。
- 前記ポリ乳酸系樹脂組成物が、前記ポリ乳酸系樹脂(A)10〜45重量部、前記プロピレン重合体(B)50〜85重量部、前記変性プロピレン系樹脂(C)0〜10重量部、および変性エラストマー(E)3〜30重量部(ただし、成分(A)、(B)、(C)および(E)の合計を100重量部とする。)を含有する組成物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の自動車部品。
- 前記ポリ乳酸系樹脂組成物が、前記ポリ乳酸系樹脂(A)10〜45重量部、前記プロピレン重合体(B)50〜85重量部、前記変性プロピレン系樹脂(C)0〜10重量部、タルク(D)1〜20重量部、および変性エラストマー(E)3〜30重量部(ただし、成分(A)、(B)、(C)、(D)および(E)の合計を100重量部とする。)を含有する組成物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の自動車部品。
- 前記自動車部品がリブ構造を有するT字型射出成形品であり、前記射出成形品のリブ構造を有する面の裏面のヒケ量が60μm以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の自動車部品。
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