JPH0149421B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は、繊維状無機質充填材で強化され、
自動車、電気分野等で好適に使用することのでき
るポリプロピレン樹脂組成物に関し、詳しくは、
表面光沢にすぐれたポリプロピレン樹脂組成物に
関する。 ［従来技術およびその問題点］ 無機質充填材を配合したポリプロピレン樹脂組
成物は、剛性および耐衝撃性が高いので、工業材
料として広く使用されている。特にポリプロピレ
ンとポリエチレンと繊維状無機質充填材とを配合
した組成物は、剛性および耐衝撃性が極めて高い
ことを、本出願人は既に見出した（特願昭59―
194293号）。この組成物は、剛性、耐衝撃性が高
いので、自動車、弱電用の素材としては有効であ
るが、テレビ、冷蔵庫のハウジング、自動車のフ
エンダーなどの光沢の要求されるものの素材とし
てはまだ改善の余地があつた。また、本出願人
は、ポリプロピレンとポリエチレンとのメルトイ
ンデツクスの値の比が特定の範囲にある組成物
に、非繊維状無機質充填材を配合すると、その組
成物は、光沢が高く、かつ、剛性、耐衝撃性が良
好であることも見出している（特願昭60―18645
号）。 しかしながら、ハウジング、フエンダーなどに
用いる素材は、剛性が飽くまでも高く、かつ、光
沢のすぐれたものでなければならない。 本発明は前記事情に基いてなされたものであ
る。本発明者は、たとえば自動車、家電、OA機
器等の分野に好適な素材としてのポリプロピレン
樹脂組成物の開発につき鋭意研究したところ、特
定のエチレン―プロピレン共重合体および／また
はプロピレン単独重合体と特定のポリエチレンと
特定の繊維状無機質充填材とを特定の配合割合で
配合すると、機械的物性のバランスを低下させる
ことなく、光沢性の向上したポリプロピレン樹脂
組成物が得られることを見出してこの発明に到達
した。 すなわち、この発明の目的は、機械的物性のバ
ランスの低下を生じさせることなく、光沢性の向
上したポリプロピレン樹脂組成物を提供すること
にある。 ［前記問題点を解決するための手段］ (a)エチレン含有量が７重量％以下のエチレン―
プロピレン共重合体および／またはプロピレンの
単独重合体90〜65重量部並びに(b)メルトインデツ
クスが10ｇ／10分以上で、前記(a)成分の1.0〜50
倍のメルトインデツクス値を有するポリエチレン
10〜35重量部を配合してなるポリプロピレン組成
物(A)75〜97重量％と、平均繊維径が0.2〜1μmで
あると共にアスペクト比が20〜60の範囲にある繊
維状無機質充填材(B)25〜３重量％とを有すること
を特徴とする光沢性の良好なポリプロピレン樹脂
組成物に関するものである。 本発明において、(a)成分は、エチレンの含有量
が７重量％以下のエチレン―プロピレン共重合
体、プロピレンの単独重合体またはこれらの混合
物である。 該エチレン―プロピレン共重合体は、少なくと
もプロピレンとエチレンとを共重合して得られる
コポリマーであつて、一般に成形材料等に使用さ
れるものである。 したがつて、この発明におけるエチレン―プロ
ピレン共重合体として、たとえばエチレン―プロ
ピレンブロツク共重合体、エチレン―プロピレン
ランダム共重合体、他のモノマーたとえばジシク
ロペンタジエン等を含むエチレン―プロピレン―
ジエン共重合体等が挙げられる。これら各種のポ
リマーの中でも、特にエチレン―プロピレンブロ
ツク共重合体が好ましい。 この発明で重要なことは、前記エチレン―プロ
ピレン共重合体として、エチレン含有量が７重量
％以下のものを用いることである。エチレン含有
量が７重量％を越えたエチレン―プロピレン共重
合体を用いると得られる成形品の光沢が通常80％
を下回り光沢の向上が少ないとともに剛性が通常
20000Kg／cm²以下となるので好ましくない。 前記エチレン―プロピレン共重合体は、チーグ
ラー・ナツタ触媒により、２段または３段以上の
多段重合法等の公知の重合法で製造することがで
きる。 この多段重合法をさらに説明すると、チーグラ
ー・ナツタ触媒の存在下に、たとえば１段目のプ
ロピレンホモポリマーの重合を行ない、その後、
プロピレンモノマーを除去しあるいは除去せず
に、２段目以降ではエチレンの存在下またはエチ
レンとプロピレンとの共存下で重合反応を行なう
ことによりエチレン―プロピレン共重合体を製造
することができる。各段の反応における圧力は数
気圧〜40気圧、温度は室温〜80℃で良い。また、
重合反応形式としては、溶液重合法、スラリー重
合法、気相重合法またはこれらの併用法等を採用
することができる。 なお、前記多段重合法により得られるエチレン
―プロピレン共重合体は、重合体中のエチレンの
含有量が高いところでは共重合体組成になつてい
るようであるが、エチレン含有量の低いところで
はポリエチレンとポリプロピレンとのブレンド物
あるいはエチレン―プロピレン共重合物とポリエ
チレンとのブレンド物になつている可能性もあ
る。いずれにせよ、この発明では、前記多段重合
法により得られる重合体をエチレン―プロピレン
共重合体として好適に使用することができる。 このような多段重合法で得たところの、エチレ
ン成分を７重量％以下で含有するエチレン―プロ
ピレン共重合体は、商業的には、たとえば「出光
ポリプロ 785 Ｈ」、「出光ポリプロ J3050 Ｈ」
等として入手することができる。 前記(a)成分として用いるプロピレン単独重合体
は、プロピレンの重合によつて得られるホモポリ
マーもしくは前記エチレン―プロピレン共重合体
においてエチレンの含有量が実質的にゼロのもの
を使用することができ、一般に成形材料等に使用
されるものである。該プロピレン単独重合体はた
とえばチーグラー・ナツタ触媒を用いるなどの公
知の方法で製造することができる。 本発明における(b)成分としては、メルトインデ
ツクスが10ｇ／10分以上、好ましくは15ｇ／10分
以上であり、かつ、前記(a)成分のメルトインデツ
クスの1.0〜50倍、好ましくは1.5〜20倍の値を有
する直鎖状ポリエチレン、エチレン―ブテン―１
共重合体のような分岐状ポリエチレン、グラフト
ポリエチレン等を使用することができる。ここ
で、前記ポリエチレンのメルトインデツクスが10
ｇ／10分未満であると、成形品の光沢の向上効果
が小さく好ましくない。また、ポリエチレンのメ
ルトインデツクスが前記(a)成分のメルトインデツ
クスの値より低い場合には光沢の改良効果が小さ
くて好ましくない。50倍を越える場合は衝撃強度
の低下が起こり好ましくない。本発明において(b)
成分として用いるポリエチレンは公知の方法によ
り製造することができる。 本発明において上記(a)成分と(b)成分との配合割
合は、(a)成分90〜65重量部に対して(b)成分10〜35
重量部の割合、好ましくは(a)成分85〜70重量部に
対して(b)成分15〜30重量部の割合が適当である。
ここで(a)成分が90重量部を越えると、すなわち(b)
成分が10重量部未満であると、成形品の表面光沢
が低下するので好ましくない。また、(a)成分が65
重量部未満であると、すなわち(b)成分が35重量部
を越えると成形微の耐熱剛性、表面硬度、剛性が
低下するので好ましくない。 叙上の如き(a)成分および(b)成分を所定量配合
し、乾混・融混併用法、多段溶融混合法、単純溶
融混合法等によつて充分に混練することによりポ
リオレフイン組成物(A)を得ることができる。な
お、混練はバンバリーミキサー、コニーダー、押
出機、二軸混練機等により行なうことができる。 本発明では、上記ポリオレフイン組成物(A)と、
平均繊維径が0.2〜1μmであり、かつアスペクト
比が20〜60、好ましくは30〜50の範囲にある繊維
状無機質充填材(B)とを配合する。この(B)成分の平
均繊維径が0.2μm未満であると組成物のかさ比重
が小さくなりすぎて配合が困難になるなどの問題
点を生じ、平均繊維径が1μmを越え、アスペクト
比が60を越えると成形品の表面外観が不良となる
ことがあり、また、平均繊維径が1μmを越え、ア
スペクト比が20未満であると剛性の改良の効果が
小さいなどの問題点を生じることがあり、好まし
くない。 本発明における(B)成分は、前記の条件を満たす
限りどのようなものでもよく、たとえば、硫酸マ
グネシウム繊維、繊維状マグネシウムオキシサル
フエート、水酸化マグネシウム繊維、チタン酸カ
リウム繊維、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム繊
維、炭素繊維、ロツクウール、チツ化ケイ素ウイ
スカー、炭化ケイ素ウイスカー、アルミナシリカ
系のガラス繊維であるセラミツクフアイバー等が
挙げられる。前記各種の繊維状充填材の中でも、
硫酸マグネシウム繊維、水酸化マグネシウム繊維
が好ましい。 この発明において前記ポリオレフイン組成物(A)
と上記繊維状無機質充填材(B)との配合量は、(A)成
分75〜97重量％に対し(B)成分25〜３重量％、好ま
しくは(A)成分80〜95重量％に対し(B)成分20〜５重
量％の割合である。ここで(A)成分が97重量％を越
えると、すなわち(B)成分が３重量％未満であると
成形品の剛性の改良効果が小さく、好ましくな
い。また、(A)成分が75重量％未満であると、すな
わち(B)成分が25重量％を越えると成形品の光沢が
80未満となるばかりか衝撃強度が低下するので好
ましくない。 この発明のポリプロピレン樹脂組成物は、前記
エチレン―プロピレン共重合体および／またはプ
ロピレン単独重合体と特定の前記ポリエチレンと
特定の前記無機質繊維状充填材とを前記特定の割
合で配合することにより機械的特性たとえば衝撃
強度、耐熱剛性、表面硬度、剛性等が共に大きく
なると共にその成形品の表面外観が美麗なものと
なり、しかもソリ、変形等がなくなるのである
が、このポリプロピレン樹脂組成物による成形品
の強度をさらに向上させるためには、このポリプ
ロピレン樹脂組成物中にシラン系カツプリング剤
および／または変性ポリオレフインを配合する
と、より好ましい結果を与えることが多い。 前記シラン系カツプリング剤および変性ポリオ
レフインのいずれか一方だけを配合しても良い
し、また両方を配合しても良い。 前記シラン系カツプリング剤としては、たとえ
ばビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルジク
ロロエチルシラン、ビニルクロロジエチルシラ
ン、ビニルトリス（β―メトキシエトキシシラ
ン）、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、
γ―メタクロキシプロピルトリメトキシシラン、
Ｎ―β―（アミノエチル）―γ―アミノプロピル
トリエトキシシラン、Ｎ―β―（アミノエチレ）
―γ―アミノプロピルメチルジエトキシシラン等
が挙げられる。 前記シラン系カツプリング剤の配合量として
は、前記ポリオレフイン組成物(A)と前記無機質繊
維状充填材(B)との合計100重量部に対して、0.1〜
３重量部とするのが好ましい。この配合量が0.1
重量部未満であると、このポリプロピレン樹脂組
成物による成形品の強度が向上しないことがあ
り、また、前記配合量が３重量部を越えると、強
度の増加が飽和に達してしまい、価格面からする
と前記シラン系カツプリング剤の３重量部を越え
る配合は不利となる。 前記変性ポリオレフインとしては、たとえば、
不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸の誘導体、
塩素、ビニルシランで変性したポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレンプロピレン共重合体が挙
げられる。前記変性に使用する不飽和カルボン酸
としては、たとえばアクリル酸、メタアクリル
酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロト
ン酸、シトラコン酸、ソルビン酸、メサコン酸、
アンゲリカ酸等が挙げられ、前記不飽和カルボン
酸の誘導体としては、酸無水物、エステル、アミ
ド、イミド、金属塩等が有り、たとえば、無水マ
レイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、
アクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸ブチル、マレイン酸モ
ノエチルエステル、アクリルアミド、マレイン酸
モノアミド、マレイミド、Ｎ―ブチルマレイミ
ド、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリ
ウム等が挙げられる。 前記各種の変性ポリオレフインの中でも、無水
マレイン酸で変性したポリプロピレンが特に好ま
しい。 前記変性ポリオレフインの配合量としては、前
記ポリオレフイン組成物(A)と前記繊維状無機質充
填材(B)との合計100重量部に対して、0.1〜５重量
部であるのが好ましい。この配合量が0.1重量部
未満であると、このポリプロピレン樹脂組成物に
よる成形品の強度がさほど向上しないことがあ
り、前記配合量が５重量部を越えると、配合量の
増加に対応する強度の増加がなく、５重量部を越
えて多く配合すればするほど価格面で不利とな
る。 本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、上記成
分以外に必要により各種の添加剤、たとえば酸化
防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、難燃
剤、離型剤、着色剤等を添加することができる。 ここで、酸化防止剤としては、たとえば２，６
―ジ―ｔ―ブチル―ｐ―クレゾール、ブチル化ヒ
ドロキシアニソール、２，６―ジ―ブチル―４―
エチルフエノール、ステアリル―β―（３，５―
ジ―ｔ―ブチル―４―ヒドロキシフエニル）プロ
ピオネート、２，２―メチレンビス（４―メチル
―６―ｔ―ブチルフエノール）、２，２―メチレ
ン―ビス―（４―エチル―６―ｔ―ブチルフエノ
ール）、４，４―チオビス（３―メチル―６―ｔ
―ブチルフエノール）、４，４―ブチリデンビス
―（３―メチル―６―ｔ―ブチルフエノール）、
テトラキス［メチレン―３―（３，５―ジ―ｔ―
ブチル―４―ヒドロキシフエニル）プロピオネー
ト］メタン、１，１，３―トリス―（２―メチル
―４―ヒドロキシ―５―ｔ―ブチルフエニル）ブ
タンのようなフエノール系化合物、フエニル―β
―ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ―ジフエニル―ｐ―フ
エニレンジアミンのようなアミン系化合物、トリ
ス（ノニルフエニル）ホスフアイト、トリフエニ
ルフオスフアイト、トリオクタデシルフオスフア
イト、ジフエニルイソデシルフオスフアイトのよ
うなリン系化合物、ジラウリルチオジプロピオネ
ート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジス
テアリルチオジプロピオネートにような硫黄化合
物等が挙げられる。 前記帯電防止剤としては、たとえばポリオキシ
エチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンア
ルキルアミドのような非イオン系帯電防止剤、ア
ルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネ
ートのようなアニオン系帯電防止剤、第４級アン
モニウムクロライド、第４級アンモニウムサルフ
エートのようなカチオン系帯電防止剤、アルキル
ベタイン型、アルキルイミダゾリン型のような両
性帯電防止剤等が挙げられる。 前記紫外線吸収剤としては、たとえばフエニル
サリシレート、ｐ―ｔ―ブチルフエニルサリシレ
ート等のサリチル酸系紫外線吸収剤、２，４―ジ
ヒドロキシベンゾフエノン、２―ヒドロキシ―４
―メトキシベンゾフエノン等のベンゾフエノン系
紫外線吸収剤、２―（２―ヒドロキシ―５―メチ
ルフエニル）ベンゾトリアゾール、２―（２―ヒ
ドロキシ―５―ｔ―ブチルフエニル）ベンゾトリ
アゾール系紫外線吸収剤等が挙げられる。 前記滑剤としては、脂肪族系炭化水素、高級脂
肪族系アルコール、脂肪酸アマイド系、金属石鹸
系、脂肪酸エステル系のような滑剤が挙げられ
る。 前記難燃剤としては、たとえばポリトリブロモ
スチレン、デカブロモジフエニルエーテル、テト
ラブロモビスフエノールＡのようなハロゲン系難
燃剤、リン酸アンモニウム、トリクレジルホスフ
エート、トリエチルホスフエート、酸性リン酸エ
ステル等のリン系難燃剤、酸化スズ、三酸化アン
チモン等の無機系難燃剤が挙げられる。 前記離型剤としては、たとえば、カルナウバワ
ツクス、パラフインワツクス、シリコーン油等が
挙げられる。 前記着色剤としては、プラスチツクの着色に使
用される通常の着色剤を使用することができる。 本発明のポリプロピレン樹脂組成物は射出成
形、押出成形等の成形手段にて所望形状に成形す
ることができる。 本発明のポリプロピレン樹脂組成物は得られる
成形品の表面光沢が極めて優れたものである。さ
らに、剛性、衝撃強度、耐熱剛性、表面硬度等が
向上したものであり、成形品の薄肉化、軽量化が
可能となる。 したがつて、本発明のポリプロピレン樹脂組成
物は家電製品、OA機器、自動車材料等の素材と
して極めて有用である。 ［発明の効果］ この発明に係るポリオレフイン組成物は、その
成形品の表面外観および光沢を良好にし、その機
械的強度たとえば衝撃強度を向上させると共に、
その剛性、耐熱剛性、表面硬度を高め、ソリや変
形を小さくすることができ、その成形品の薄肉
化、軽量化を図ることができる。 このポリオレフイン組成物のこのような特性
は、特定のエチレン含有量のエチレン―プロピレ
ン共重合体および／またはプロピレン単独重合体
と特定のメルトインデツクス比の値をもつポリエ
チレンと特定の平均繊維径およびアスペクト比の
繊維状無機質充填材とを限定された割合で配合す
ることにより初めて達成されたものである。 ［実施例］ 次にこの発明について実施例と比較例とを示し
てこの発明をさらに具体的に説明する。 （実施例 １〜４） 第１表および第２表に示す配合量のエチレン―
プロピレン共重合体またはプロピレン単独重合体
と第１表および第２表に示す配合量のポリエチレ
ンと、第１表および第２表に示す平均繊維径、ア
スペクト比を有すると共に第１表および第２表に
示す種類、配合量の繊維状無機質充填材とをＶ型
ブレンダーでよく混合した後、一軸押出機で溶融
混合してペレツトを200℃で射出成形し、試験片
を作成した。 前記試験片を用いて次の物性測定をした。 結果を第１表および第２表および第２表に示
す。 ｛アイゾツト衝撃強度｝ JIS K7110に準拠して測定した。 ｛光沢｝ JIS K7105に準拠して測定した。 ｛曲げ弾性率｝ JIS K7203に準拠して測定した。 ｛熱変形温度｝ JIS K7207に準拠して測定した。 ｛ロツクウエル硬度｝ JIS K7207に準拠して測定した。 （比較例 １〜16） 第１表および第２表に示す配合量のエチレン―
プロピレン共重合体と、第１表および第２表に示
す配合量のポリエチレンと、第１表および第２表
に示す平均繊維径、アスペクト比を有すると共に
第１表および第２表に示す種類および配合量の繊
維状無機質充填材とを用いた外は前記実施例１〜
４と同様にして試験片を得、前記実施例１〜４と
同様に各種の物性測定をした。 その結果を第１表および第２表に示す。 第１表および第２表から明らかなように、(a)エ
チレン含有量が７重量％以下の範囲にあるエチレ
ン―プロピレン共重合体またはプロピレン単独重
合体と、(b)メルトインデツクスが10ｇ／10分以上
で、かつ前記(a)成分のメルトインデツクスの1.0
〜50倍の値の範囲にあるポリエチレンと平均繊維
径が0.1〜2μmの範囲内にあると共にアスペクト
比が20〜60の範囲内にある繊維状充填材(B)とを、
(a)成分90〜65重量部に対し(b)成分を35〜10重量部
の割合で配合し、かつ(a)成分と(b)成分との合計量
（すなわち(A)成分）80〜97重量％に対し(B)成分20
〜３重量％の割合の範囲内にあるように配合した
ポリプロピレン樹脂組成物の試験片は、アイゾツ
ト衝撃強度、曲げ弾性率、熱変形温度、ロツクウ
エル硬度、光沢が共に大きい。

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (a)エチレン含有量が７重量％以下のエチレン
   ―プロピレン共重合体および／またはプロピレン
   単独重合体90〜65重量部並びに(b)メルトインデツ
   クスが10ｇ／10分以上で、前記(a)成分の1.0〜50
   倍のメルトインデツクス値を有するポリエチレン
   10〜35重量部を配合してなるポリプロピレン組成
   物(A)75〜97重量％と、平均繊維径が0.2〜1μmで
   あると共にアスペクト比が20〜60の範囲にある繊
   維状無機質充填材(B)25〜３重量％とを有すること
   を特徴とする光沢性の良好なポリプロピレン樹脂
   組成物。