JP5455713B2 - プロピレン系変性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本発明に係るプロピレン系変性樹脂組成物は、示差走査熱量計(DSC)で測定される融点が120〜170℃であるポリプロピレン系重合体(A)と、示差走査熱量計(DSC)で測定される融点が120℃未満または融点が観測されないプロピレン系重合体(B)を(A):(B)=5〜40(質量%):60〜95(質量%)(ただし、(A)+(B)=100質量%とする)の割合で含有する樹脂組成物であって、プレスシートにて測定した表面硬度ショアーDが40以下であり、前記プロピレン系重合体(A)と前記プロピレン系重合体(B)の総量((A)+(B))100質量部に対して、極性モノマー(M)の含有量が0.010〜15質量部であることを特徴とする。
<プロピレン系重合体(A)>
本発明で用いられるプロピレン系重合体(A)としては、プロピレン単独重合体、または、プロピレンと、プロピレン以外の炭素原子数が2〜20のα−オレフィンの少なくとも一種との共重合体を挙げることができる。ここで、プロピレン以外の炭素原子数が2〜20のα−オレフィンとしては、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチルペンテン、1−オクテンなどが挙げられる。これらのα−オレフィンは、プロピレンとランダム共重合体を形成してもよく、ブロック共重合体を形成してもよい。これらのα−オレフィンから導かれる構成単位は、プロピレン系重合(A)の全構成単位中に10モル%以下の割合で含まれていてもよい。本発明に用いられるプロピレン系重合体(A)は以下の要件(a1)〜(a3)を全て満たすものである。
本発明で用いられるプロピレン系重合体(B)は、示差走査熱量計(DSC)で測定される融点が120℃未満または融点が観測されないプロピレン系重合体、より具体的には、プロピレン以外の炭素数2〜20のαオレフィンを少なくとも1種含み、かつプロピレン由来の構成単位が最も多い(好ましくは51モル%以上、より好ましくは51モル%以上90モル%以下)プロピレン・αオレフィンランダム共重合体である。
ここでプロピレン以外の炭素数2〜20のαオレフィンとしては、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチルペンテン、1−オクテンなどが挙げられる。
本発明に用いられるプロピレン系重合体(B)は、以下の要件(b1)を満たすものであり、好ましくはさらに用件(b2)、より好ましくはさらに要件(b3)〜(b5)を満たすものであり、さらにより好ましくは、要件(b1)〜(b5)に加えて要件(b6)〜(b9)も満たすものである。
なお、柔軟性の観点からは、αオレフィンとしてエチレンを含む共重合体(プロピレン・エチレン共重合体)が好ましく、プロピレン系重合体(A)との相溶性の観点からは、αオレフィンとして1−ブテンを含む共重合体(プロピレン・1−ブテン共重合体)が好ましい。さらに柔軟性とプロピレン系重合体(A)との相溶性の両方の観点から、プロピレン・エチレン・(C4〜C20の)αオレフィン共重合体がより好ましく、プロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体が特に好ましい。
(b2)プロピレン由来の構成単位を51〜90モル%、エチレン由来の構成単位を7〜24モル%、炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を3〜25モル%含む(ここでプロピレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位と炭素数4〜20のαオレフィン由来の構成単位の合計を100モル%とする)。各コモノマーの構成単位(モル%)は13C NMRスペクトルの解析によって求められる。
(b8)ガラス転移温度(Tg)が−10℃〜−50℃の範囲に観測される方が、低温での機械物性の観点で好ましい。示差走査熱量計(DSC)により、上記(a1)記載の条件により求めることができる。
(b9)MFR(ASTMD1238、230℃、2.16kg荷重)が0.5〜500g/10分である方が、加工性や機械物性の観点で好ましく、1〜100g/10分の方がより好ましい。
<極性モノマー(M)を含むプロピレン系変性樹脂組成物(C)>
本発明の極性モノマー(M)を含むプロピレン系変性樹脂組成物(C)は、プロピレン系樹脂組成物に、極性モノマー(M)を添加して、該極性モノマー(M)の少なくとも一部をたとえばグラフト重合させることにより得られる変性樹脂組成物である。極性モノマー(M)は通常、ラジカル開始剤の存在下、前記プロピレン系重合体(A)と前記プロピレン系重合体(B)の総量((A)+(B))100質量部に対して、0.010〜15質量部、好ましくは0.010〜5.0質量部添加させる。ラジカル開始剤は、プロピレン系樹脂組成物100質量部に対して、0.0010〜1.0質量部、より好ましくは0.0010〜0.30質量部の量で用いられる。
(c1)ASTM D2240に記載の方法により測定した表面硬度ショアーDが40以下、柔軟性の観点からより好ましくは35以下である。具体的には、190〜230℃で加熱溶融させた後15〜25℃の冷却温度でプレス成形して得られた試験体を、23℃±2℃の環境下で72時間以上保管した後、D型測定器を用い、押針接触後5秒後に目盛りを読むことによって得られる値である。
(c2)前記プロピレン系重合体(A)と前記プロピレン系重合体(B)の総量((A)+(B))100質量部に対して、極性モノマー(M)の含有量が0.010〜15質量部である。
難燃性が必要とされる場合には、プロピレン系変性樹脂組成物(C)に無機系充填剤(D)を配合することが好ましい。
これらの無機充填剤(D)は単独で、あるいは2種以上を混合して使用することができる。
前記プロピレン系重合体(A)と前記プロピレン系重合体(B)の総量((A)+(B))100質量部に対して、金属水酸化物、金属炭酸塩および金属酸化物から選ばれる1種以上からなる無機系充填剤(D)を1〜400質量部、好ましくは200〜300質量部をさらに添加(生産性の観点から溶融混練による添加が好ましい)してプロピレン系樹脂組成物(E)を得ることができる。また、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、さらに他の合成樹脂、他のゴム、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、結晶核剤、顔料、塩酸吸収剤、銅害防止剤等の添加物を含んでもよい。
プロピレン系重合体(A)
(A−1)アイソタクチックポリプロピレン(PP)
プロピレン・エチレン共重合体(MFR(230℃):3 g/10min、エチレン含量:1.5 mol%)
(A−2)アイソタクチックポリプロピレン
プロピレンホモ重合体(MFR(230℃):7 g/10min)
(A−3)アイソタクチックポリプロピレン
プロピレン・エチレン共重合体(MFR(230℃):0.5 g/10min、エチレン含量:0.6 mol%)
(B−1)プロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(PEBR)
プロピレン・エチレン・1−ブテンランダム共重合体(MFR(230℃):7 g/10min、Tm:観測されず、エチレン含量:16モル%、1−ブテン含量:6モル%)を使用した(国際公開2004/87775号パンフレットに記載の方法で製造した)。
(B−2)プロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(PEBR)
プロピレン・エチレン・1−ブテンランダム共重合体(MFR(230℃):4 g/10min、Tm:観測されず、エチレン含量:10モル%、1−ブテン含量:19モル%)を使用した(国際公開2004/87775号パンフレットに記載の方法で製造した)。
(D−1)水酸化マグネシウム(Mg(OH)2、商品名:キスマ5B、脂肪酸表面処理、協和化学工業社製)を使用した。
<各成分の物性値の測定方法>
上記各成分の物性値は下記のように測定した。
・ コモノマー(エチレン、1−ブテン)含量
13C NMRスペクトルの解析により求めた。
・ メルトフローレート(MFR)
ASTM D−1238に準拠し、温度230℃あるいは190℃で、荷重2.16 kgにより測定した。
・ 表面硬度(D硬度)
ASTM D2240に準じて測定した。
・ 降伏点応力(YS)、降伏点伸び(EL at YS)、破断点応力(TS)、破断点伸び(EL at TS)、初期弾性率(YM)
JIS K7113−2に準拠し、厚み2mmのプレスシートから試験片を抜き打ち、200mm/minの引張速度にて23℃および80℃にて測定した。
・ 耐熱クリープ
2mm厚みのプレスシートより図1に示す試験片を作製し、粘弾性測定装置(ティー・エイ・インスツルメント社製、RSA-III)を用いて測定した。具体的には、室温下で試験片の上下端を20mmとなるようにチャック治具で軽く固定し、−40℃に冷却後しっかりと固定した。100℃まで昇温させ温度が安定した後、0.2MPaの張力を加え、30分後のクリープ量(%)を測定した。この値が小さいほど耐熱性に優れる。
2mm厚みのプレスシートをIRM903中に80℃、4時間浸漬させた後、外観を評価した。評価の基準は以下のようにした。
○:膨潤するものの、表面の平滑性を保った。
△:大きく膨潤し、表面の凹凸が顕著になった。
×:溶解あるいは変形が著しい。
また、下記式(2)により厚みの変化率を求めた。この値が小さいほど耐油性に優れる。
アイソタクチックポリプロピレン(A−1)9質量%、アイソタクチックポリプロピレン(A−3)15質量%およびプロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−2)76質量%からなるプロピレン系樹脂組成物10 kgと、無水マレイン酸50gおよび2,5−ジメチル―2,5―ジ―(t―ブチルペルオキシ)―3―ヘキシン10gをアセトンに溶解した溶液をブレンドした。
次いで、得られたブレンド物を、スクリュー径32mm、L/D=42の二軸押出機のホッパーから投入し、樹脂温度200℃、スクリュー回転数240rpm、吐出量12 kg/hでストランド状に押し出した。得られたストランドを十分冷却した後、造粒することで、プロピレン系樹脂組成物(C−1)を得た。得られた(C−1)の評価結果を表1に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−1)9質量%、アイソタクチックポリプロピレン(A−3)15質量%およびプロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−2)76質量%からなるプロピレン系樹脂組成物10 kgと、無水マレイン酸100gおよび2,5−ジメチル―2,5―ジ―(t―ブチルペルオキシ)―3―ヘキシン20 gをアセトンに溶解した溶液をブレンドした。実施例1と同様の手法により、プロピレン系樹脂組成物(C−2)を得た。得られた(C−2)の評価結果を表1に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−1)9質量%、アイソタクチックポリプロピレン(A−3)15質量%およびプロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−2)76質量%からなるプロピレン系樹脂組成物10 kgと、無水マレイン酸150gおよび2,5−ジメチル―2,5―ジ―(t―ブチルペルオキシ)―3―ヘキシン30gをアセトンに溶解した溶液をブレンドした。実施例1と同様の手法により、プロピレン系樹脂組成物(C−3)を得た。得られた(C−3)の評価結果を表1に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−2)4質量%、アイソタクチックポリプロピレン(A−3)15質量%およびプロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−2)81質量%からなるプロピレン系樹脂組成物10 kgと、無水マレイン酸50 gおよび2,5−ジメチル―2,5―ジ―(t―ブチルペルオキシ)―3―ヘキシン15 gをアセトンに溶解した溶液をブレンドした。実施例1と同様の手法により、プロピレン系樹脂組成物(C−4)を得た。得られた(C−4)の評価結果を表1に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−2)4質量%、アイソタクチックポリプロピレン(A−3)15質量%およびプロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−2)81質量%からなるプロピレン系樹脂組成物10 kgと、無水マレイン酸100 gおよび2,5−ジメチル―2,5―ジ―(t―ブチルペルオキシ)―3―ヘキシン20gをアセトンに溶解した溶液をブレンドした。実施例1と同様の手法により、プロピレン系樹脂組成物(C−5)を得た。得られた(C−5)の評価結果を表1に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−1)8質量%、プロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−1)72質量%および上記実施例4に記載のプロピレン系樹脂組成物(C−4)20質量%からなる樹脂組成物(プロピレン系重合体(A):12質量%、プロピレン系重合体(B):88質量%、(A)+(B)=100質量部に対する極性モノマー(M)の割合:0.10質量部)に、(A)+(B)=100質量部に対して200質量部となる割合で水酸化マグネシウム(D−1)を添加し、ラボプラストミル(東洋精機社製)により、200℃、40rpm、5分間混練した。得られたプロピレン系組成物(E−1)をプレス成形機により、厚さ2mmのシートに成形した(加熱:200℃、7分間、冷却:20℃、4分間)。評価結果を表2に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−1)8質量%、プロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−1)72質量%および上記実施例4に記載のプロピレン系樹脂組成物(C−4)20質量%からなる樹脂組成物(プロピレン系重合体(A):12質量%、プロピレン系重合体(B):88質量%、(A)+(B)=100質量部に対する極性モノマー(M)の割合:0.10質量部)に、(A)+(B)=100質量部に対して、250質量部となる割合で水酸化マグネシウム(D−1)を添加して、上記実施例6と同様の方法により混練した。得られたプロピレン系組成物(E−2)を実施例6と同様にシート成形した。評価結果を表2に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−1)6質量%、プロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−1)54質量%および上記実施例4に記載のプロピレン系樹脂組成物(C−4)40質量%からなる樹脂組成物合計100質量部に対し(これら樹脂組成物中のPPに由来する成分は12質量%、PEBRに由来する成分は88質量%である)、水酸化マグネシウム(D−1)200質量部を上記実施例6と同様の方法により混練した。得られたプロピレン系組成物(E−3)を実施例6と同様にシート成形した。評価結果を表2に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−1)6質量%、プロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−1)54質量%および上記実施例4に記載のプロピレン系樹脂組成物(C−4)40質量%からなる樹脂組成物合計100質量部に対し(これら樹脂組成物中のPPに由来する成分は12質量%、PEBRに由来する成分は88質量%である)、水酸化マグネシウム(D−1)250質量部を上記実施例6と同様の方法により混練した。得られたプロピレン系組成物(E−4)を実施例6と同様にシート成形した。評価結果を表2に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−1)10質量%およびプロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−1)90質量%からなる樹脂組成物合計100質量部に対し、水酸化マグネシウム(D−1)200質量部を上記実施例6と同様の方法により混練した。得られたプロピレン系組成物を実施例6と同様にシート成形した。評価結果を表2に示す。
アイソタクチックポリプロピレン(A−1)10質量%およびプロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体(B−1)90質量%からなる樹脂組成物合計100質量部に対し、水酸化マグネシウム(D−1)250質量部を上記実施例6と同様の方法により混練した。得られたプロピレン系組成物を実施例6と同様にシート成形した。評価結果を表2に示す。
Claims (11)
- 下記要件(a1)〜(a3)を満たすプロピレン系重合体(A)と、下記要件(b1)を満たすプロピレン系重合体(B)を(A):(B)=5〜40(質量%):60〜95(質量%)(ただし、(A)+(B)=100質量%とする)の割合で含有する樹脂組成物であって、当該樹脂組成物が要件(c1)および(c2)を満たすプロピレン系変性樹脂組成物(C)。
(a1)示差走査熱量計(DSC)で測定される融点が120〜170℃である。
(a2)アイソタクチックペンタッド分率(mmmm)が90〜99.8%である。
(a3)メルトフローレート(MFR)(ASTMD1238、230℃、2.16kg荷重下)が0.1〜100g/10分である。
(b1)示差走査熱量計(DSC)で測定される融点が120℃未満または融点が観測されない。
(c1)ASTM D2240に記載の方法により測定した表面硬度ショアーDが40以下である。
(c2)前記プロピレン系重合体(A)と前記プロピレン系重合体(B)の総量((A)+(B))100質量部に対して、不飽和カルボン酸またはその誘導体である極性モノマー(M)の含有量が0.1〜5質量部である。 - 前記プロピレン系重合体(B)が、さらに下記要件(b2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のプロピレン系変性樹脂組成物(C)。
(b2)プロピレン由来の構成単位を51〜90モル%、エチレン由来の構成単位を7〜24モル%、炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を3〜25モル%含むプロピレンとエチレンと炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体(ここでプロピレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位と炭素数4〜20のαオレフィン由来の構成単位の合計を100モル%とする) - 前記プロピレン系重合体(B)が、さらに下記要件(b3)〜(b5)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載のプロピレン系変性樹脂組成物(C)。
(b3)ショアーA硬度が20〜90の範囲にある。
(b4)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.2〜3.5である。
(b5)13C−NMRにより算出したアイソタクチックトライアッド分率(mm)が85〜99.9%である。 - 前記プロピレン系重合体(B)が、さらに下記要件(b6)〜(b9)を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロピレン系変性樹脂組成物(C)。
(b6)下記式(1)で定義されるB値が0.8〜1.3である。
(b7)13C−NMR測定において解析される、全プロピレン挿入中のプロピレンモノマーの2,1−結合量が1%未満である。
(b8)ガラス転移温度(Tg)が−10℃〜−50℃の範囲に観測される。
(b9)MFR(ASTMD1238、230℃、2.16kg荷重)が0.5〜500g/10minである。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン系変性樹脂組成物(C)と、金属水酸化物、金属炭酸塩および金属酸化物から選ばれる1種以上からなる無機系充填剤(D)を含み、前記無機系充填剤(D)の配合量が、前記プロピレン系重合体(A)と前記プロピレン系重合体(B)の総量((A)+(B))100質量部に対して1〜400質量部であることを特徴とするプロピレン系樹脂組成物(E)。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン系変性樹脂組成物(C)に、当該プロピレン系変性樹脂組成物(C)に含まれるプロピレン系重合体(A)とプロピレン系重合体(B)の合計量100質量部に対し、金属水酸化物、金属炭酸塩および金属酸化物から選ばれる1種以上からなる無機系充填剤(D)1〜400質量部を溶融混練してプロピレン系樹脂組成物(E)を製造する方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン系樹脂組成物(C)を含む接着剤。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン系樹脂組成物(C)を含む粘度調整剤。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン系樹脂組成物(C)、あるいは請求項5に記載のプロピレン系樹脂組成物(E)を含む成形体。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン系樹脂組成物(C)、あるいは請求項5に記載のプロピレン系樹脂組成物(E)を含む絶縁体。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン系樹脂組成物(C)、あるいは請求項5に記載のプロピレン系樹脂組成物(E)を含むシースを有する電線。
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