JPH04323238A - プロピレン重合体組成物 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた制振性能を有し
、家庭電化製品から、自動車部品分野に至るまでの素材
として幅広く用いることができるプロピレン重合体組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭電化製品や自動車などの分野にて用
いられる部品は、形状の自由化度、軽量であること、易
着色性等の理由から、その素材に通常プラスチックが使
用されてきた。それらプラスチックの中でも、優れた性
能と価格とのバランスの点において優れているポリプロ
ピレンが一般的に使用され、現在でも急速にその需要が
伸びている。しかしながら、前記分野に於て、近年、生
活様式が変化して、“音”の問題がクローズアップされ
、制振性の良好な素材が必要とされるようになってきた
。例えば、マンション等での夜間の洗濯の時に、該洗濯
機から発生する騒音や、また、乗用車内での快適さが求
められる中で、エンジン、タイミングベルトなどの内装
部品への伝播音等が問題となっており、高性能な制振性
能をもつポリプロピレンの開発が望まれるようになった
。このようなプラスチック材料は、金属材料に比べれば
もともと制振性能に優れた材料であるが、これらプラス
チック材料の中でも、その素材の分子構造によって制振
性能が大きく異なってくる。例えば、ポリプロピレン樹
脂と同様な機械的物性を備えているＡＢＳ樹脂とを比較
すると、ポリプロピレン樹脂の方がはるかに制振性能が
優れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような制
振性能の優れたポリプロピレン樹脂でも、社会生活など
の過密化に伴ってより一層制振性能の優れた材料が求め
られるようになった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

〔発明の概要〕本発明者等は、上記課題に鑑みて鋭意研
究を重ねた結果、プロピレン重合体に特定な材料を特定
な状態に分散させることにより、プロピレン重合体の持
つ各種優れた性能を失うことなく、上記制振性能を大幅
に向上させたプロピレン重合体組成物とすることができ
るとの知見を得て本発明を完成するに至ったものである
。すなわち、本発明のプロピレン重合体組成物は、下記
の示す（ａ）成分のマトリックスの中で、（ｂ）成分が
三次元網目状に分散しており、かつ（ｃ）成分が粒状に
て分散していることを特徴とするものである。 （ａ）成分：プロピレン単独重合体 （ｂ）成分：ガラス転移温度が−２０℃〜５０℃の範囲
にあるビニル芳香族化合物と共役ジエンとのブロック共
重合体 （ｃ）成分：エチレン・プロピレン共重合ゴム

【０００
５】〔発明の具体的説明〕 〔Ｉ〕プロピレン重合体組成物 （１）構成成分 （ａ）プロピレン単独重合体：（ａ）成分本発明におい
て使用されるプロピレン単独重合体としては、純粋なプ
ロピレンの単独重合体、或いは、該プロピレン単独重合
体に本発明の効果を著しく損なわない範囲でプロピレン
とそれ以外のα‐オレフィン、その他のビニル単量体と
のランダム、ブロック又はグラフト共重合体を若干含有
させたものであっても良い。このようなプロピレン単独
重合体は、ＭＦＲ（メルトフローレイト；２３０℃，２
．１６ｋｇ荷重）が０．０１〜４００ｇ／１０分の範囲
のもの、特に０．１〜２００の範囲のものが好ましい。 上記ＭＦＲが上記範囲より小さいと、成形加工性に難点
が生じ商品価値のある製品が得難くなり、また、上記範
囲を超えると機械的強度レベルが低くなるので好ましく
ない。

【０００６】（ｂ）ビニル芳香族化合物と共役ジエンと
のブロック共重合体：（ｂ）成分本発明において使用さ
れる（ｂ）成分のビニル芳香族化合物と共役ジエンとの
ブロック共重合体としては、ビニル芳香族化合物の連鎖
ブロック「Ａ」と共役ジエンの連鎖ブロック「Ｂ」をそ
れぞれ少なくとも一個有する構造を持つものであり、連
鎖ブロック「Ａ」及び「Ｂ」の配列は、線状構造をなす
もの、あるいは分岐構造をなすいわゆるラジアルテレブ
ロック構造をなすものであっても良い。 ビニル芳香族化合物「Ａ」 上記ビニル芳香族化合物の連鎖ブロック「Ａ」を構成す
る単位の単量体の具体例としては、スチレン、α‐メチ
ルスチレン、ビニルキシレン、ビニルトルエン、ビニル
ナフタレン等を挙げることかできる。これらの中ではス
チレンがより好ましい。 共役ジエン「Ｂ」 上記共役ジエンの連鎖ブロック「Ｂ」を構成する単位の
単量体の具体例としては、２‐メチル‐１，３‐ブタジ
エン、１，３‐ブタジエン、あるいは、２‐メチル‐１
，３‐ブタジエンと１，３‐ブタジエンの併用タイプを
挙げることができる。これらの中では２‐メチル‐１，
３‐ブタジエンがより好ましい。 量　　比 このような連鎖ブロック「Ａ」と「Ｂ」の分子鎖中に占
める割合は、連鎖ブロック「Ａ」が７０重量％以下、好
ましくは５〜６０重量％、「Ｂ」が３０重量％以上、好
ましくは９５〜４０重量％のものが用いられる。連鎖ブ
ロック「Ｂ」が上記範囲未満では、通常の使用温度範囲
で十分な制振性能が得られない。 ブロック共重合体 また、得られたブロック共重合体は、耐熱性、耐候性等
の必要に応じて公知の方法により水添することも可能で
ある。このブロック共重合体のガラス転移温度は、−２
０℃〜５０℃、好ましくは−１０〜４０℃の範囲で選ば
れる。このガラス転移温度は、その材料の使用温度範囲
に設定することが望ましく、この温度範囲外では実際の
使用温度と離れており実質的に意味がない。また、ブロ
ック共重合体の数平均分子量は、３，０００〜５０万、
特に５，０００〜３０万であることが好ましい。分子量
が上記範囲未満では、機械的物性が低く使用し難くなり
、上記範囲を超えると加工性が劣ってくる。

【０００７】（ｃ）エチレン・プロピレン共重合体ゴム
：（ｃ）成分 本発明において使用される（ｃ）エチレン・プロピレン
共重合体ゴムとしては、エチレン・プロピレン二元共重
合体ゴム、またはエチレン・プロピレン・非共役ジエン
三元共重合体ゴムなどであって、該共重合体ゴム中のプ
ロピレン含量が１８〜８０重量％、好ましくは２０〜７
０重量％のものがよい。該共重合体ゴムの重量平均分子
量は１０万〜２００万、特に１５万〜１５０万のものが
適している。プロピレン含量が上記範囲未満、或いは上
記範囲超過のもの、また分子量が上記範囲未満のものは
衝撃強度が低くて実用に適し難く、また上記範囲を超え
るものは成形加工性が劣ってくる。

【０００８】（ｄ）任意成分 本発明のプロピレン重合体組成物では上記主成分である
（ａ）成分、（ｂ）成分および（ｃ）成分以外に、ポリ
エチレン等の他のポリオレフィン及びこれらの混合物を
ブレンドすることも可能である。また、α‐オレフィン
と不飽和単量体とのランダム、ブロック若しくはグラフ
ト共重合体との混合物等をブレンドすることも出来る。 更に、必要に応じて、酸化防止剤、スリップ剤、耐候性
改良剤、造核剤、顔料、充填剤（タルク、炭酸カルシュ
ウム、マイカ等）、繊維状フィラー（ガラス繊維、ウィ
スカー等）を添加することもできる。

【０００９】（２）量　　比 （ａ）成分、（ｂ）成分および（ｃ）成分の各配合割合
は、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝１００重量％とし、それ
ぞれが下記の範囲であることが好ましい。 ３０≦（ａ）成分≦９６重量％ ２≦（ｂ）成分≦４０重量％ ２≦（ｃ）成分≦５０重量％ 特に好適には ４０≦（ａ）成分≦９０重量％ ５≦（ｂ）成分≦３０重量％ ５≦（ｃ）成分≦４０重量％ の範囲である。プロピレン重合体成分（ａ）の配合量が
、上記範囲未満では、本プロピレン重合体組成物の剛性
と耐熱性が不足し工業部品用材料として適さない。また
、上記範囲を超えると制振性能が不十分となり易い。 ビニル芳香族化合物と共役ジエンとのブロック共重合体
成分（ｂ）の配合量は、必要とする制振性能に応じて決
められるが、上記範囲未満ではその効果が殆ど皆無であ
り、上記範囲超過では本プロピレン重合体組成物の機械
的物性を確保することが難しくなる。エチレン・プロピ
レン共重合体ゴム成分（ｃ）の配合割合は、本プロピレ
ン重合体組成物の衝撃強度と剛性のバランスを考えて、
上記の範囲内で用いられるが、先に述べた寸法安定性も
考慮することは言うまでもない。この（ｃ）成分が、上
記範囲未満では衝撃強度付与効果が十分ではなく、また
、上記範囲を超えると本発明のプロピレン重合体組成物
の剛性を著しく低下させる。また、（ａ）成分として結
晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体を用いる場
合は、既に、重合時に（ｃ）成分であるエチレン・プロ
ピレン共重合ゴムが含まれているのが一般的であり、そ
の場合は、後から（ｃ）成分を添加配合しなくてもよく
、この場合の方がより好ましい態様となる。

【００１０】（３）構　　造 本発明のプロピレン重合体組成物は上記（ａ）、（ｂ）
及び（ｃ）成分から構成されるものであるが、以下に示
す構造を示すものでなければ制振性能の優れた組成物と
することができない。すなわち、本発明のプロピレン重
合体組成物は、（ａ）成分のポリプロピレン単独重合体
のマトリックス中で（ｂ）成分のビニル芳香族化合物と
共役ジエンとブロック共重合体が三次元網目構造状に分
散し、（ｃ）成分のエチレン・プロピレン共重合体ゴム
が粒状となって分散していることが重要である。このビ
ニル芳香族化合物と共役ジエンとのブロック共重合体成
分（ｂ）が（ａ）成分中で網目状に分散するためには、
（ａ）成分中に（ｂ）成分が細かく分散することが必要
である。また、（ｂ）成分が、もう一つの成分である（
ｃ）成分と混ざり合わないことが重要である。つまり、
ガラス転移温度の異なる他の成分と混ざり合わないで存
在することが制振性能を高めるために重要なことである
。また、三次元網目構造とはマトリックスである（ａ）
成分中に粒状に分散するのではなくＸ．Ｙ．Ｚ軸につな
がりを持った分散状態のもので、その構造を透過型電子
顕微鏡によって測定することができる。また、エチレン
・プロピレン共重合体ゴム成分（ｃ）は、（ａ）成分で
あるプロピレン重合体中で粒状に分散しているが、その
分散粒径は平均０．１〜１０μｍ、特に０．５〜７．０
μｍであることが好ましい。この（ｃ）成分は、本発明
のプロピレン重合体組成物において、機械的物性バラン
スに対しても好ましい結果を与えるが、この他にも工業
部品の製品の寸法安定性（線膨張率、収縮率）に対して
も優れた機能を付与することができる。

【００１１】〔ＩＩ〕プロピレン重合体組成物の製造上
記本発明のプロピレン重合体組成物は、前記構成成分が
上記に示すような特定な構造に形成したものであればい
かなる製造方法によって得られたものであっても良いが
、このような特定な構造のプロピレン重合体組成物は以
下に示す方法によって製造することが好ましい。 （１）配合・混練 原材料としては前記構成成分に用いられたものを前記量
比で配合し、混練することによって得られるのが普通で
あるが、上記（ａ）成分と（ｃ）成分とが、その製造工
程中で予め同時に製造されたものを用いることもできる
。このように製造工程中に同時に混合物として製造され
たものは（ｃ）成分が（ａ）成分中に均一に分散された
状態となっているので好適である。具体的には、ポリプ
ロピレン単独重合後にエチレンを供給してエチレンとプ
ロピレンのランダム共重合を行なって得られたポリプロ
ピレン‐エチレン・プロピレンランダム共重合体、プロ
ピレン単独重合後にプロピレン・エチレンのブロック共
重合を行なって得られたプロピレン・エチレンブロック
共重合体などを挙げることができる。

【００１２】（２）混練装置 上記原材料を混練するには一軸押出機、二軸押出機、バ
ンバリーミキサー、ロール、ブラベング−ブラフトグラ
フ、ニーダーなどの混練機を挙げることができる。

【００１３】（３）混練条件 上記混練によって（ａ）成分中に（ｂ）成分が三次元網
目状に分散し、且つ（ｃ）成分が粒状に分散している組
成物が得られるが、混練温度としては、１８０℃〜２６
０℃の条件とすることが好ましい。

【００１４】〔ＩＩＩ　〕用　　途 このようにして得られた本発明のプロピレン重合体組成
物は、制振性に著るしく優れているために、車両用部材
、建築用部材、船舶用部材、などの各種分野における制
振材料として有用なものである。

【００１５】

【実施例】本発明のプロピレン重合体組成物について更
に具体的に説明するため以下に実施例および比較例を挙
げて説明する。なお、実施例および比較例において評価
方法および原材料は以下に示す評価方法および原材料を
用いて行なった。 （１）評価方法 制振性能の測定 幅１６ｍｍ×長さ１２０ｍｍ×厚み２ｍｍの試験片をサ
ンプルとして複素弾性係数測定装置（松貿機器製）によ
り測定される共振周波数と共振ピーク半値幅の比より求
めた損失係数により制振性能を評価した。この損失係数
と制振性能との関係は以下の通りである。 三次元網目構造状態の測定 樹脂組成物の成形品（シート、厚さ約２ｍｍ×長さ約１
７４ｍｍ×幅約５９ｍｍ）の中央部分より一部を切り出
し、四酸化ルテニウムで染色した後、ウルトラミクロト
ームを使用して超薄切片を作成し、透過型電子顕微鏡（
日本電子（株）製ＪＥＭ−１００ＣＸ）を用いて得られ
る電子顕微鏡像を写真撮影して観察した。 共重合ゴム粒子の分散状態の測定 上記三次元網目構造状態の測定と同様にして行なった。 曲げ弾性率の測定 ＩＳＯ　　Ｒ　　１７８−１９７４　　Ｐｒｏｃｅｄｕ
ｒｅ　　１２（ＪＩＳ−Ｋ７２０３）に準じ、インスト
ロン試験機を用い測定した。 アイゾット衝撃強度の測定 ＩＳＯ　　Ｒ１８０−１９６９（ＪＩＳ−Ｊ７１１０）
（ノッチ付アイゾット衝撃強度）に準じて、東洋精機製
作所製アイゾット衝撃試験機を用いて測定した。測定雰
囲気温度は０℃である。

【００１６】（２）原材料 重合体１ ＭＦＲが１０のプロピレン・エチレンブロック共重合体
（三菱油化（株）製プロピレン・エチレンブロック共重
合体中のプロピレン単独重合体分（（ａ）成分）の割合
：７７重量％）エチレン・プロピレン共重合ゴム分（（
ｃ）成分）の割合：２３重量％、エチレン・プロピレン
共重合ゴム分中のプロピレンモノマーの割合：７０重量
％、ゴム分の重量平均分子量：６０万）重合体２ ＭＦＲ　　１２のプロピレン単独重合体（三菱油化（株
）製） Ｓｔ−Ｉｐ−Ｓｔブロック共重合体　　分子量１５万数
平均分子量１５万のスチレン・イソプレン・スチレンブ
ロック共重合体（ガラス転移温度：１０℃）Ｓｔ−Ｉｐ
−Ｓｔブロック共重合体　　分子量２０万数平均分子量
　　２０万のスチレン・イソプレン・スチレンブロック
共重合体（ガラス転移温度：１０℃）　　ＥＰＲ プロピレン含量２７重量％、重量平均分子量３５万のエ
チレン・プロピレン共重合ゴム

【００１７】実施例１ （ａ）成分及び（ｃ）成分：　　＜重合体１＞ＭＦＲ　
　１０のプロピレン・エチレンブロック共重合体（三菱
油化（株）製共重合体中のプロピレン単独重合体分（（
ａ）成分）の割合：７７重量％、エチレン・プロピレン
共重合ゴム分（（Ｃ）成分）の割合：２３重量％、エチ
レン・プロピレン共重合ゴム分中のプロピレンモノマー
の割合：７０重量％、ゴム分の重量平均分子量：６０万
）を８０重量％ （ｂ）成分：　　数平均分子量１５万のスチレン・イソ
プレン・スチレンブロック共重合体（ガラス転移温度：
１０℃）を２０重量％ 上記２種類の共重合体を２軸混練機で混練温度２３０℃
の条件下に混練し、プロピレン重合体組成物を得た。得
られたプロピレン重合体組成物を２４０℃で射出成形し
厚さ２ｍｍのシートを作り、このシートを幅１６ｍｍ×
長さ１２０ｍｍに切削し試験片とした。この試験片を用
いて２３℃における損失係数、（ｂ）成分の構造状態、
（ｃ）成分の分散状態を測定した。その結果を表１に示
す。

【００１８】実施例２ （ａ）成分：　　＜重合体２＞ＭＦＲが１２のプロピレ
ン単独重合体（三菱油化製）を７０重量％（ｂ）成分：
　　数平均分子量２０万のスチレン・イソプレン・スチ
レンブロック共重合体（ガラス転移温度：１０℃）を２
０重量％ （ｃ）成分：　　プロピレン含量２７重量％、重量平均
分子量３５万のエチレン・プロピレン共重合ゴムを１０
重量％ 以上の３成分を実施例１と同様の方法で混練し試験片を
作成し損失係数、（ｂ）成分の構造状態、（ｃ）成分の
分散状態、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度を測定した
。その結果を表１に示す。

【００１９】比較例１ 実施例２にて用いたプロピレンの単独重合体だけを用い
た以外は実施例１と同様の方法で行ない、損失係数を測
定した。その結果を表１に示す。

【００２０】比較例２ 実施例２にて用いたプロピレン単独重合体７０重量％と
実施例２にて使用した（ｃ）成分３０重量％を混練した
以外は実施例１と同様の方法で行ない、損失係数を測定
した。その結果を表１に示す。

【００２１】比較例３ 実施例２にて用いた（ａ）成分を７０重量％と、同じく
実施例２にて使用した（ｂ）成分３０重量％を用いた以
外は実施例２同様の方法で行なった。その結果を表１に
示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明のプロピレン重合体組成物は、プ
ロピレン単独重合体成分のマトリックス中に、ビニル芳
香族化合物と共役ジエンとのブロック共重合体を三次元
網目構造状に分散させ、また、エチレン・プロピレン共
重合ゴムを粒状に分散させることによって極めて優れた
制振性能を備えたものとなり、車両用、建築用、船舶用
の各種部材の制振材料として用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施例１において製造された、本発明の
プロピレン重合体組成物の粒子構造の顕微鏡写真である
。

【図２】図２は比較例　　において製造されたプロピレ
ン重合体組成物の粒子構造の顕微鏡写真である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記の示す（ａ）成分のマトリックスの中
   で、（ｂ）成分が三次元網目状に分散しており、かつ（
   ｃ）成分が粒状にて分散していることを特徴とするプロ
   ピレン重合体組成物。 （ａ）成分：プロピレン単独重合体 （ｂ）成分：ガラス転移温度が−２０℃〜５０℃の範囲
   にあるビニル芳香族化合物と共役ジエンとのブロック共
   重合体 （ｃ）成分：エチレン・プロピレン共重合ゴム