JPH01256557A - インストルメントパネル用ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

インストルメントパネル用ポリプロピレン樹脂組成物

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JPH01256557A
JPH01256557A JP8370188A JP8370188A JPH01256557A JP H01256557 A JPH01256557 A JP H01256557A JP 8370188 A JP8370188 A JP 8370188A JP 8370188 A JP8370188 A JP 8370188A JP H01256557 A JPH01256557 A JP H01256557A
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ethylene
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西尾 武純
Norihisa Tamashima
玉島 典久
Kohei Ueno
光平 植野
Tomohiko Akagawa
智彦 赤川
Saburo Hinenoya
三郎 日根野谷
Shinji Katsui
勝井 慎治
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ポリプロピレン樹脂組成物に関し、更に詳し
くは、結晶性エチレン−プロピレン共重合体を主成分と
し、特に剛性と耐衝撃性のバランスが良好で、機械的特
性も良く、外観の優れた成形品を提供することができ、
しかも成形性の優れたポリプロピレン樹脂組成物に関す
るものであり、自動車用大型部品、特にインストルメン
トパネルに利用できるものである。
[従来の技術及び発明が解決1.ようとする課題]従来
、結晶性ポリプロピレンは剛性、耐熱変形性などの物理
的性質の要求される各種の成形品に利用されているが、
反面低温特性が充分でなく。
また無極性の高結晶性ポリマーであるため、耐衝撃性お
よび塗装性に乏しく、剛性、耐熱変形性、耐衝撃性およ
び塗装性が同時に要求される用途には利用することがで
きないという欠点を有している。
結晶性ポリプロピレンの耐衝撃性、塗装性を改良するた
めに、結晶性ポリプロピレンとして結晶性エチレン−プ
ロピレンブロック共重合体を用い、さらにこれに無定形
エチレン−プロピレン共重合体をブレンドしたポリプロ
ピレン組成物、あるいは結晶性エチレン−プロピレンブ
ロック共重合体に無定形エチレン−プロピレン共重合体
と各種ポリエチレンとをブレンドしたポリプロピレン組
成物などが提案されている。
しかし、これら従来提案されたポリプロピレン組成物は
結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体が本来力
する前記の剛性、耐熱変形性などの性質が低下するとい
う欠点を有している。
そこで、従来提案されたポリプロピレン組成物の有する
欠点を改良することを意図した発明として特開昭53−
64257号公報に「耐衝撃性樹脂組成物」と題する発
明が記載されている。この公報には、結晶性エチレン−
プロピレンブロック共重合体、無定形エチレン−α−オ
レフィン共重合体およびタルクよりなる低温衝撃性の改
善された樹脂組成物が開示されている。そして該公報に
はこの組成物は従来の結晶性エチレン−プロピレンブロ
ック共重合体に比較して、低温衝撃強さ、剛性、塗装性
が大きく向上する旨の記載と実施例が記載されている。
しかしながら上記の組成物でも剛性と衝撃強度のバラン
スは十分ではなく、外観も不十分である。従って、上記
の組成物から得られる成形品は、その外観を無視できる
一部の用途には使用できるとしても、例えば自動車用各
種部材、特にインストルメントパネルのように機械的諸
物性と共にその外観も重要視される用途には適していな
い。
また、タルク以外の充填剤として、炭酸カルシウムに代
表される粒状充填剤、ガラス繊維に代表される繊維状充
填材を含むポリプロピレン組成物が種々開示されている
が、粒状充填剤では成形品の剛性が十分には向上せず、
繊維状充填材では、剛性は大幅な改良が見られても、衝
撃強度が低下し、成形品の薬面外観の悪化、ソリ、変形
等が生じる。例えば、特開昭62−91545号公報に
は、ポリオレフィン、熱可塑性エラストマー、繊維状強
化材、タルク、炭酸カルシウムよりなるポリオレフィン
樹脂組成物が提案されている。しかしながら、上記組成
物では炭酸カルシウムが含有されているので、射出成形
時にシルバーなど外観不良が発生しやすく、剛性の改良
効果も小さくなる。また、特開昭61−69848号公
報には、ポリプロピレン樹脂、繊維状充填材、タルク、
エラストマーからなるポリプロピレン樹脂組成物が提案
されている。しかしながら、上記組成物では、繊維状充
填材が多く含有されており、自動車用大型部品を成形す
ると、成形品が変形するという問題が生じる。
又、特願昭62−324396号において、結晶性エチ
レン−プロピレンブロック共重合体、無定形エチレン−
プロピレン共重合体、タルク、繊維状マグネシウムオキ
シサルフェートから成るポリプロピレン樹脂組成物が提
案されているが、上記組成物では剛性が不足し、自動車
用大型部品の成形には不十分である。
また、本発明に用いるオレフィン系樹脂と水添ブロック
共重合体とを組成物に含有する技術は、特開昭58−2
06644号公報、特開昭58−215446号公報、
特開昭59−223745号公報、特開昭60−166
339号公報、特開昭61−28547号公報、特開昭
61−28548号公報、特開昭61−34047号公
報、特開昭61−34048号公報などに既に提案され
ているが、これらの技術は、いずれも水添ブロツり共重
合体や軟化剤を多量に含有しているため剛性が低く、ま
た、水添ブロック共重合体の配合量を減少して剛性を向
上させた場合でも、引張伸びが小さくなり、問題となる
。従って本発明のごとき、結晶性エチレン−プロピレン
ブロック共重合体に、水添ブロック共重合体、無定形エ
チレン−プロピレン共重合体、表面処理した無機充填剤
、及び特定の繊維状充填材を混入して、剛性と耐衝撃性
のバランスを向上させ、塗装性や外観の優れた成形品を
提供するという技術思想とは全く異なったものである。
更に、特開昭57−51735号公報には、本発明に用
いる結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体と、
水添ブロック共重合体および無定形エチレン−プロピレ
ン共重合体を含有する組成物が提案されているが、無機
充填剤が含有されていないので耐熱変形性や剛性が低く
、本発明の目的を達成することができない。
従って、以上に税引したような従来公知のポリプロピレ
ン樹脂組成物を成形したのでは、剛性と衝撃強度のバラ
ンスが良く、機械的特性も良く、しかも外観の優れた成
形性の良い成形品を得ることばてきす、自動車用大型部
品、特にインストルメントパネルのような用途には使用
できなかった。
[課題を解決するための手段] そこで5本発明者らは、剛性と衝撃強度のバランスが良
好で、機械的特性も良く、外観の優れた成形品を与える
ポリプロピレン樹脂組成物を得ることな目的として鋭意
研究した結果、特定の結晶性エチレン−プロピレンブロ
ック共重合体、水添ブロック共重合体、無定形エチレン
−プロピレン共重合体、顆粒形態繊維状マグネシウムオ
キシサルフェート、表面処理したタルク、および金属石
餉を、特定の割合で配合した組成物を得ることによって
上記目的を達成することを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、 (A)エチレン含有量4〜10重量%、ポリプロピレン
成分の沸van−ヘプタン不溶分95重量%以上、常温
p−キレン可溶分の固有粘度(デカリン、135℃)2
以上、メルトフローインデックス3〜30 g/10分
の結晶性エチレンーツブロビレンブロック共重合体57
〜79重量%、(B)芳香族ビニル化合物の重合体から
なる両端ブロックと共役ジエン系重合体からなる中間ブ
ロックとからなるブロック共重合体における両端ブロッ
クが共重合体中10〜40重量%でその10%以下が水
添されてなりかつ中間ブロックが90%以上水添されて
なる水添ブロック共重合体、および(C)固有粘度(デ
カリン、135°C)1.5〜3.5、ムーニー粘度M
L、。、(100℃)40〜100の無定形エチレン−
プロピレン共重合体の合計量が5〜15重量%で、かつ
(B)と(C)の配合割合(重量比)が80/20〜2
0/80の範囲のもの、 (D)表面処理した平均粒子径0.5〜2.5ルmのタ
ルク15〜25重量%、 (E)繊維径0.1〜1.5ルl、アスペクト比70〜
150の顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサルフェー
ト1〜3重量%、および (F)前記(A)〜(E)の合計量100重量部に対し
、0.2〜0.5重量部の金属石鹸 から成るインストルメントパネル用ポリプロピレン樹脂
組成物、を提供するものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
成分(A) 本発明で用いられる成分(A)は、エチレン含有量が4
〜10重量%、好ましくは5〜8重量%のもので、ポリ
プロピレン成分の沸りl!n−ヘブタン不溶分が95重
量%3以上、好ましくは97重量%以上のもので、常温
バラ−キシレン可溶分(無定形エチレン−プロピレン共
重合体と低分子ポリマーとからなる)の固有粘度(デカ
リン、135℃)が2以上、好ましくは3.5以上のも
ので、且つメルトフローインデックスが3〜30g/1
0分、好ましくは3〜10g/10分のものである。
なお、本明細書において、ポリプロピレン成分の沸!n
−ヘプタン不溶分とは、ブロック共重合反応に用いられ
る結晶性ポリプロピレン(マトリックスということもあ
る)の沸膿n−ヘプタン不溶分のことをいう。
上記のポリプロピレン成分の沸!n−ヘプタン不溶分が
95重量%未満の場合にはポリプロピレン組成物から成
形される成形品の曲げ弾性率がより小さくなり、上記の
常温バラ−キシレン可溶分の固有粘度(デカリン、13
5°C)が2未満の場合には成形品の一30℃でのアイ
ゾツト衝撃強度が小さくなる。また、上記のメルトフロ
ーインデックスが3g/10分未満の場合には成形品の
外観およびポリプロピレン組成物の成形加工性が悪くな
り、30g/10分を超える場合には耐衝撃性か低下す
る。いずれの場合にもポリプロピレン樹脂組成物を、剛
性、耐熱変形性、低温での耐衝撃性とともに優れた外観
が同時に要求される成形品用の材料として使用すること
ができないのである。
前記結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体は金
属石鹸を除いた組成物中に57〜79重量%、好ましく
は63〜76重量%含有される。
上記の含有量が57重量%未満の場合には成形品の曲げ
弾性率が小さくなり、79重量%を超える場合にはその
−30’Cでのアイゾツト衝撃強度が小さくなる。結晶
性エチレン−プロピレンブロック共重合体は、その合計
量が前記範囲内であれば二種以上用いてもよい。また、
本発明の目的から外れない限り、不飽和有機酸またはそ
の誘導体を添加してグラフト法により変性した結晶性エ
チレン−プロピレンブロック共重合体を用いてもよい。
成分(B) 本発明に用いる水添ブロック共重合体のベースは、共役
ジエン系重合体からなる中間ブロック(90〜60重量
%)とその両端の芳香族ビニル化合物重合体からなる両
端ブロック(10〜40重量%)とからなるブロック共
重合体である。上記両端ブロックを構成する芳香族ビニ
ル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ク
ロルスチレンなどのスチレン系重合体が挙げられ、その
分子量としては、数平均分子量としてs、ooo〜14
.000のものが適しており、芳香族ビニル化合物は特
にスチレンが好ましい。中間ブロックを構成する共役ジ
エンとしてはブタジェン、イソプレン、クロロプレンな
どが挙げられ、その分子量としては、数平均分子量とし
て10,000〜300.00口のものが適しており、
共役ジエンは特にブタジェンが好ましい。両端ブロック
がブロック共重合体中10重量%未満であると硬度や強
度が不十分となり、40重量%を超えると成形品の耐衝
撃性が不十分となる。好ましくは両端ブロックは15〜
25重量%である。
上記ブロック共重合体を水素添加処理することにより、
本発明に使用する水添ブロック共重合体が得られる。水
素添加処理時の両端ブロックの水添割合は10%以下、
中間ブロックの水添割合は90%以上である。特に中間
ブロックの水添割合は95%以上が好ましく、90%以
下の場合は、耐候性が低下する。中間ブロックがポリブ
タジェンの場合は、その水添体はエチレン−ブチレン共
重合体構造となり、ポリイソプレンの場合は、エチレン
−プロピレン共重合体構造となる。
なお、本発明に用いる水添ブロック共重合体はクレイト
ンG(シェル化学製)の名称で容易に入手可能である。
成分(C) この発明のポリプロピレン樹脂組成物において使用され
る無定形エチレン−プロピレン共重合体は、ムーニー粘
度ML、。、(100℃)が40〜100、好ましくは
50〜80のものである。上記のムーニー粘度が40未
満の場合には、成形品の剛性、低温における耐衝撃性が
低下するとともに、成形品の外観が悪くなり、100を
超える場合には混練による均一分散が困難になり、耐衝
撃性が低下する。また、この無定形エチレン−プロピレ
ン共重合体は、本発明の目的から外れない限り、ジエン
を含む三元共重合体を用いてもよい。
前記成分(B)および成分(C)は金属石鹸を除く組成
物中5〜15重量%、好ましくは7〜12重量%含有さ
れる。上記含有量が15重量%を超える場合は剛性が不
足し、耐傷付性が低下する。また、5重量%未満では耐
衝撃性が低下する。
更に、成分(B)対成分(C)の重量比は80/20〜
20/80 、好ましくは、70/30〜30/70で
ある。
上記重量比が80/20を超える場合は、低温での耐衝
撃性が低下し、外観も悪くなる。一方、重量比か20/
80未満では、剛性と耐衝撃性のバランスが悪くなる。
成ノ (D)について 本発明で配合されるタルクは平均粒子径0.5〜2.5
g、m、好ましくは1.5〜2.2#L11であること
が重要である。タルクの平均粒子径が0.5g、m未満
ではタルクの分散性が不良となる。また平均粒子径が2
.571mを超えると成形品の耐衝撃性が低下する。ま
た前記タルクは金属石鹸を除く組成物中15〜25重量
%、好ましくは16〜22重量%含有される。上記含有
量が15重量%未満の場合は、成形品の剛性が十分でな
く、25重量%を超えると成形品の外観が悪くなる。
本発明で使用されるタルクは各種処理剤で表面処理され
る。
表面処理としては、たとえば高級アルコール系、高級脂
肪酸系、ジエステル系、脂肪酸金属塩系、不飽和有機酸
またはその誘導体系(無水マレイン酸系、アクリル酸系
なと)、シランカップリング剤系、有機チタネート系、
樹脂酸系、ポリエチレングリコールエーテルなどの各種
処理剤での化学的または物理的表面処理を挙げることが
でき、処理剤は特に高級アルコール系および高級脂肪酸
系が好ましい。
表面処理量は、タルクに対し0.2〜3%、好ましくは
0.5〜1.5%である0表面処理量が3%を超えると
、混練時にガスが発生して混練が困難になったり、組成
物の剛性が低下する。一方0.2%未満では、成形品の
外観が悪くなる。
成分(E)について 本発明で配合される成分(E)の顆粒形態W&維状状マ
グネシウムオキシサルフェート、繊維径か0.1〜1.
5川謙、好ましくはO,1〜0.7JJ、11.アスペ
クト比が70〜150、好ましくは90〜130である
ことが重要である。繊維径が0.1川謙未満では、成形
品の剛性が不足し、1.5JL11を超えると成形品に
変形が生じる。また、アスペクト比が70未満では成形
品の剛性が不足し、150を超えると成形品に変形が生
じる。
成分(E)は顆粒形態であることが重要である。
従来の繊維状マグネシウムオキシサルフェートは綿状で
あり、混練後の繊維の分散が悪く、アスペクト比が小さ
くなり、剛性が不足する。
顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサルフェートは、以
下のようにして製造される。
水酸化マグネシウムおよび硫酸をスラリー状で−水に分
散させた後、圧力容器中160°C14時間水熱反応を
行なった。反応後水洗した後、io。
メツシュ金網で濾過し、水分70wt%に脱水する。こ
の脱水ケーキを3mm(φ)の造粒機で押出し、水分1
%以下まで乾燥させて、顆粒形態の繊維状マグネシウム
オキシサルフェートを製造する。
この顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサルフェートは
、金属石鹸を除く組成物中1〜3重量%、好ましくは1
.5〜2.5重量%含有される。
この含有量が1重量%未満の場合には、成形品の剛性が
不足し、一方、この含有量が3重量%を超える場合には
、成形品に変形が生じることとなり好ましくない。
複合化等について 更に本発明について重要なことは、前記成分(A)、成
分(B)、成分(C)、成分(D)、成分(E)を溶融
混合する際、その合計100重量部に対して0.2〜0
.5重量部、好ましくは0.2〜0.4重量部の金属石
鹸を含有せしめることである。金属石鹸の含有量が上記
範囲を逸脱すると、成形品の剛性が低下する。
金属石鹸はM (OOCR) n (M・・・Ca、B
a。
Mg、Znなど、RCOOH・・・ステアリン酸、ラウ
リル酸、オクチル酸など)で示される種々の金属の高級
脂肪酸塩であり、具体的にはステアリン酸マグネシウム
、ステアリン酸カルシウム、ラウリル酸亜鉛などが挙げ
られる。
また、この発明のポリプロピレン樹脂組成物は、高速2
軸押出機、多ベント2軸押出機、1軸押出機などの押出
機で混練することが好ましく、高速2軸押出機の場合は
成分(E)のみ単軸押出機の入口で途中添加し、多ベン
ト2軸押出機では、成分(E)のみサイドフィートする
などの方法により、繊維のアスペクト比を低下させない
混練方法を採用することが必要である。
この発明のポリプロピレン樹脂組成物から成形される成
形品の件部な更に向上せしめるために、組成物の各成分
の混合時に、あるいは各成分の混合後に、酸化防止材、
紫外線吸収材、難燃材、帯電防止材、顔料などを配合す
ることもできる。
[発明の効果] 本発明のインメトルメン1−パネル用ポリプロピレン樹
脂組成物は、以上税引したように、特定の結晶性エチレ
ン−・プロピレンブロック共重合体に水添ブロック共重
合体、無定形エチレン−プロピレン共重合体、特定のタ
ルク、および特定の顆粒形態繊維状マグネシウムオキシ
サルフェートを配合し、溶融混合する際に特定の金属石
鹸を添加することにより得られ、本発明の組成物より作
られた成形品は、剛性と耐衝撃性のバランスが良く、耐
傷付性も良好で、自動車用大型部品、特に自動車のイン
ストルメントパネルに好適に使用できるものである。
[実施例] 次に本発明を実施例及び比較例により更に詳しく説明す
る。
(実施例1〜4、比較例1〜9) 下記第1表に示す各成分の配合に、更にフェノール系老
化防止剤を0.2重量部配合し、230°Cで、高速2
軸押出機にて混練造粒した。この際、繊維状充填材のみ
、高速2軸押出機の単軸部の入口にて定量フィーダーで
添加した。混線造粒後、射出成形機にて評価用試験片を
成形し、以下の試験法にて評価した。その結果を第1表
に示す。
(1)アイゾツト(Izoa)衝撃強度ASTM  D
256に準拠。
(2)曲げ弾性率 ASTM  D2853に準拠。
(3)耐傷付性 樹脂組成物を10口膳■X 100m園×3II11(
厚さ)の皮シボ模様付射出成形シート状に成形し、この
成形シートを板上に置き、100円硬貨の側面を垂直に
当て、3kgの力を加えながら、50■/秒のスピード
で摩擦し、その摩擦傷跡の白化程度を目視にて観察し、
以下のランク付けを行った。
O摩擦部分が白く目立たない Δ  ツノ   やや白く目立つ ×  ツノ    白く目立つ (4)外観 試験片の表面を目視観察した。
○ シルバーおよびフローマークの発生がなく外観良好 × シルバーまたはフローマークの発生が認められ外観
不良 (5)変形 樹脂組成物を100mm(φ) x 1.6m5(厚さ
)の鏡面円板に射出成形し、成形48時間後、該円板を
水平板上に置き1円周上の1点を押えて、最も浮上った
個所の、水平板上からの高さを測定した。
配合成分としては、次のものを用いた。
(A−1)エチレン含有量7.0重量%、ポリプロピレ
ン成分の沸11n−ヘプタン不溶分97.7重量%、常
温p−キシレン可溶分の固有粘度4.6、メルトフロー
インデックス3g/10分の結晶性エチレン−プロピレ
ンブロック共重合体 (A−2)エチレン含有量6.8重量%、ポリプロピレ
ン成分の沸11n−ヘプタン不溶分97.1重量%、常
温p−キシレン可溶分の固有粘度4.4、メルトフロー
インデックス9g710分の結晶性エチレン−プロピレ
ンブロック共重合体 (八−3)  (A−1)にて沸騰n−ヘプタン不溶分
が94.0%である結晶性エチレン−プロピレンブロッ
ク共重合体 (A−4)  (A−2)にて沸@n −ヘプタン不溶
分が92.2%である結晶性エチレン−プロピレンブロ
ック共重合体 (B)シェル化学製クレイトンG1650(c−i)ム
ーニー粘度ML、□(100℃)69の無定形エチレン
−プロピレン共重合体 (C−2)ムーニー粘度ML、。、(100°C)1B
の無定形エチレン−プロピレン共重合体 (D−1)ステアリン酸およびステアリルアルコール混
合系にて表面処理した平均粒子径1.9用lのタルク (D−2)表面処理していない平均粒子径1.9JLm
のタルク (E−1)平均繊維径0.3gm、アスペクト比100
の顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサルフェート (E−2)  (E〜1)にて線形8繊維状マグネシウ
ムオキシザルフェート そして、全屈石鹸としてはステアリン酸マグネシウムを
使用した。
第1表に示す結果から明らかなように、本発明の実施例
1〜4の組成物は、いずれも良好な品質を有しており、
剛性と耐衝撃性のバランスが良好て、耐傷付性も良く、
しかも外観が良好である。
これに対し、比較例1〜9の組成物は、機械的特性、耐
傷付性、外観のいずれかに問題がある。
(以下余白)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)エチレン含有量4〜10重量%、ポリプロ
    ピレン成分の沸騰n−ヘプタン不溶分95重量%以上、
    常温p−キシレン可溶分の固有粘度(デカリン、135
    ℃)2以上、メルトフローインデックス3〜30g/1
    0分の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体5
    7〜79重量%、 (B)芳香族ビニル化合物の重合体からなる両端ブロッ
    クと共役ジエン系重合体からなる中間ブロックとからな
    るブロック共重合体における両端ブロックが共重合体中
    10〜40重量%でその10%以下が水添されてなりか
    つ中間ブロックが90%以上水添されてなる水添ブロッ
    ク共重合体、および(C)固有粘度(デカリン、135
    ℃)1.5〜3.5、ムーニー粘度ML_1_+_4(
    100℃)40〜100の無定形エチレン−プロピレン
    共重合体の合計量が5〜15重量%で、かつ(B)と(
    C)の配合割合(重量比)が80/20〜20/80の
    範囲のもの、 (D)表面処理した平均粒子径0.5〜2.5μmのタ
    ルク15〜25重量%、 (E)繊維径0.1〜1.5μm、アスペクト比70〜
    150の顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサルフェー
    ト1〜3重量%、および (F)前記(A)〜(E)の合計量100重量部に対し
    、0.2〜0.5重量部の金属石鹸 から成るインストルメントパネル用ポリプロピレン樹脂
    組成物。
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JPH03146541A (ja) * 1989-10-31 1991-06-21 Toyoda Gosei Co Ltd ポリプロピレン樹脂組成物
JPH04106151A (ja) * 1990-08-24 1992-04-08 Mitsubishi Petrochem Co Ltd インストルメントパネル

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