JPH06145437A - 樹脂組成物 - Google Patents

樹脂組成物

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JPH06145437A
JPH06145437A JP29863492A JP29863492A JPH06145437A JP H06145437 A JPH06145437 A JP H06145437A JP 29863492 A JP29863492 A JP 29863492A JP 29863492 A JP29863492 A JP 29863492A JP H06145437 A JPH06145437 A JP H06145437A
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JP
Japan
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rubber
propylene
resin composition
propylene polymer
dispersed
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JP29863492A
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English (en)
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Kazunori Yano
一憲 矢野
Meiji Wakayama
明治 若山
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形性と衝撃強度及び剛性のバランスの良好
な、かつ安価なポリプロピレン系樹脂組成物の提供。 【構成】 個数基準の頻度分布において算術平均径が
0.05〜0.9μmのオレフィン系ゴムが分散してい
るプロピレン重合体(A)と、オレフィン系ゴムが分散
しているプロピレン重合体(B)及び/又はオレフィン
系ゴムとプロピレン重合体との組合せ(C)、とを加熱
下に混練して得られ、得られた樹脂組成物中のオレフィ
ン系ゴムが個数基準の頻度分布において算術平均径が
0.15〜1.00μmかつ重量平均径/算術平均径が
3〜15で分散している、オレフィン系ゴムの含有量が
10〜40重量%、MFRが0.1〜100g/10分
の樹脂組成物。 【効果】 上記目的が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の背景
【産業上の利用分野】本発明は、プロピレン重合体とオ
レフィン系ゴムよりなり、ゴムの分散径と分散径の分布
を特定の範囲とすることにより、衝撃強度が大きいだけ
でなく、成形性及び剛性のバランスに優れる樹脂組成物
に関する。
【0002】
【従来の技術】プロピレン系重合体は、成形性、耐熱性
および機械的強度が比較的優れているため、有用な汎用
樹脂として利用されている。しかし、プロピレン系重合
体を自動車部品や家電製品に利用する場合には、剛性と
低温度における衝撃強度が十分でないという問題があ
る。この問題を改良するために、各種充填材や各種ゴム
の利用が考えられている。低温度における衝撃強度と剛
性を改良するための具体的方法として、エチレン成分と
共重合する方法、エラストマーとブレンドする方法、充
填剤と混合する方法などが知られている。エチレンと共
重合する方法としては、特公昭40−820号公報等が
開示されている。この方法では常温の衝撃強度は改良さ
れるが、低温の改良効果は十分ではなかった。
【0003】エチレンとの共重合量を増加させることに
より衝撃強度は向上するが、剛性の低下を伴い問題であ
る。また、エラストマーとブレンドする方法では、エチ
レン−プロピレン共重合ゴム、エチレン−プロピレン−
非共役ジエン共重合ゴム、スチレン−ブタジエン共重合
ゴム、水添スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリウレ
タンゴムなどをブレンドする方法が開示されている。
(特開昭51−145553号、同55−118943
号、同57−85837号公報など。)しかし、プロピ
レン系重合体にこれらエラストマーを、微細に分散させ
ることは難しく、通常の溶融混練法ではエラストマーの
分散粒径は約2〜3μm以上となり、得られる樹脂組成
物の衝撃強度はほとんど改良されない。また強大なエネ
ルギー消費を伴う強化溶融混練法により、エラストマー
を約1μm以下に分散させることも可能であるが、その
時はマトリックスであるプロピレン系重合体に分子量低
下等の劣化が伴い、衝撃強度の改良効果は得られない。
【0004】この問題を解決する為に、非共役ジエンと
プロピレンの共重合体を利用して、微細分散したオレフ
ィン系ゴムを活用する方法が提案されている。(特願平
3−261097号明細書)。しかし、この方法では、
高価な非共役ジエンとプロピレンの共重合体を重合法に
より合成する必要があり、多額のコスト上昇を伴うので
問題である。更に、プロピレン系重合体にタルク、炭酸
カルシウム、無機繊維等をブレンドする方法としては、
特開昭50−10837号、同53−64257号公報
等に開示されている。しかし、これらの方法では剛性は
大きく改良されるものの、衝撃強度はほとんど改良され
ない。
【0005】発明の概要
【発明が解決しようとする課題】しかし、プロピレン系
樹脂組成物において、成形性、衝撃強度及び剛性の保持
と良好なバランスの改良には、未だ改良の余地が残って
いる。特に、軽量、薄肉化を要求される自動車部品分野
においては、薄肉成形法に応える成形性と薄肉成形品に
十分耐える衝撃強度及び剛性のバランスの良好な及び安
価な材料が要求されており、未だその要求に対応できる
材料はないのが現状である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、各種プロ
ピレン系重合体、各種重合体ゴムについて検討を行った
結果、オレフィン系ゴムがプロピレン重合体マトリック
スに、特定の状態で分散している場合に、成形性、衝撃
強度及び剛性のバランスに優れ、上記課題を解消できる
ことを見い出し、本発明を完成した。即ち、本発明によ
る樹脂組成物は、プロピレン重合体マトリックスにオレ
フィン系ゴムがドメインとして分散しているメルトフロ
ーレートが0.1〜100g/10分の樹脂組成物であ
って、該樹脂組成物が個数基準の頻度分布において算術
平均径が0.05〜0.9μmのオレフィン系ゴムが分
散しているプロピレン重合体(A)と、オレフィン系ゴ
ムが分散しているプロピレン重合体(B)及び/又はオ
レフィン系ゴムとプロピレン重合体との組合せ(C)、
とを加熱下に混練して得られ、得られた樹脂組成物中の
オレフィン系ゴムが個数基準の頻度分布において算術平
均径が0.15〜1.00μmの範囲でかつ重量平均径
/算術平均径が3〜15の範囲で分散している、オレフ
ィン系ゴムの含有量が10〜40重量%である、ことを
特徴とするものである。
【0007】発明の具体的説明 本発明に用いられるマトリックスとなるプロピレン重合
体とは、プピレンの単独重合体の外にプロピレンとこれ
に共重合可能な他の単量体との共重合体をいうものであ
る。具体的にはプロピレン単独重合体、又はプロピレン
とエチレンを含むα−オレフィンとのランダム共重合体
またはブロック共重合体、あるいはこれらの混合物のい
ずれでもよい。上記共重合体においては共重合に用いら
れるα−オレフィンは1種に限らず、2種以上がプロピ
レンとの共重合に用いられたものであってもよい。これ
らの中でも、プロピレンを50重量%以上含む共重合体
が好ましく、特に、プロピレン−エチレンブロック共重
合体若しくはプロピレン−エチレンランダム共重合体が
機械的物性バランスの点で好ましい。これらの重合体
は、既知の方法で重合により得ることができるが、市販
のものから適宜選んで用いることもできる。
【0008】本発明の樹脂組成物のメルトフローレート
(JIS K−7210、230℃、2.16kg荷
重)は、0.1〜100g/10分の範囲が好ましく、
0.2〜80g/10分の範囲がより好ましい。0.1
未満では成形加工性に難点があり、100より大きい範
囲では強度レベルが低くなるので好ましくない。本発明
に用いられる、オレフィン系ゴムとは、エチレン−プロ
ピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチ
レン−ブタジエンゴムの様にオレフィンを主成分とする
無定形の弾性共重合体である。これらの中でもエチレン
−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジ
シクロペンタジエン共重合体ゴム、エチレン−プロピレ
ン−ジシクロオクタジエン共重合体ゴム、エチレン−プ
ロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体ゴムが好ま
しく、特にエチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレ
ン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体ゴム
が好ましい。
【0009】これらのオレフィン系ゴムはプロピレン重
合体の重合工程において、例えばプロピレン・エチレン
ブロック共重合体の製造におけるプロピレン−エチレン
共重合体ゴムとして生成し添加されたものでもよいし、
または重合後の工程において、混練等の手法により添加
されたものであっても良い。本発明の樹脂組成物に用い
られるオレフィン系ゴムが分散しているプロピレン重合
体(B)は、上記プロピレン重合体と上記オレフィン系
ゴムを加熱混練して得ることもできるし、プロピレン・
エチレンブロック共重合体をそのまま使用することもで
きる。また、オレフィン系ゴムとプロピレン重合体との
組合せ(C)は、上記プロピレン重合体と上記オレフィ
ン系ゴムを組合せて、そのまま使用することである。本
発明に用いられる共重合体ゴムの粘度は任意であるが、
ムーニー粘度ML1+ 4(100℃)で、通常30〜15
0、好ましくは40〜130である。後述する様に、共
重合体ゴムの微架橋で相反転させて得られる小粒径区分
相当の共重合体ゴムの粘度は、原料となる共重合体ゴム
より高くなる。プロピレン系樹脂組成物中のオレフィン
系ゴム含有量は10〜40重量%が好ましい。より好ま
しくは15〜35重量%である。10重量%未満では衝
撃強度の改良効果が少く、40重量%を越えると剛性と
成形性が低下し好ましくない。
【0010】プロピレン系樹脂組成物中のオレフィン系
ゴムの分散の状態は、その平均分散粒度径と粒度の分布
の指数である粒度分布指数により整理できる。本発明の
樹脂組成物中のオレフィン系ゴムの分散粒度径は、公知
の手法、例えばオスミウム酸で染色したのち、超薄切片
を作成し、これを透過型電子顕微鏡を用い、観察して得
た写真について画像解析装置(日本マビオニクス製スピ
カII)を用いて分散粒度ごとの面積等価円相当直径(D
i)を測定した。円相当直径(Di)の粒子の数をni
とし次式により算出した。
【0011】粒度分布指数が大きくなると粒度の分散分
布は広くなり、逆に、小さくなると粒度の分散分布は狭
くなる。本発明の樹脂組成物において、好ましい算術平
均径の値は0.15〜1.00μm、より好ましくは
0.15〜0.85μmであり、好ましい重量平均径/
算術平均径の値は、3〜15、特に好ましくは3.5〜
14である。またオレフィン系ゴムが粒度の異る2種類
から成る場合、その小粒径区分の算術平均径は0.05
〜0.9μm、好ましくは0.1〜0.8μmであり、
大粒径区分の算術平均径は0.8〜5μm、好ましくは
0.9〜4μmである。そして、小粒径区分のオレフィ
ン系ゴムと大粒径区分のオレフィン系ゴムの重量組成比
は、8/2〜2/8、好ましくは7/3〜3/7であ
る。
【0012】上記算術平均径および重量平均径/平均算
術径が、上記の範囲より外れる時、またオレフィン系ゴ
ムが粒度の異る2種類よりなり、小粒径区分の算術平均
径、大粒径区分の算術平均径及び小粒径区分と大粒径区
分のオレフィン系ゴムの重量組成比が上記範囲より外れ
る場合には、衝撃強度の改良効果が殆ど無いか小さく好
ましくない。本発明の組成物における物性改良の詳細メ
カニズムは不明であるが、破壊破断面の観察より衝撃強
度の優れるサンプルには多量のクレージングが認められ
ることより、オレフィン系ゴムの特定の分散状態が必要
と考えられる。本発明の樹脂組成物には、タルク、マイ
カ、炭酸カルシウム、クレー、シリカ等の充填材、安定
剤、顔料等ポリオレフィン樹脂材料に配合できる公知の
配合剤を添加して使用できる。
【0013】本発明の樹脂組成物の製造は、重合によっ
て目的とする組成及びオレフィン系ゴムが分散した組成
物を得る重合法と、重合により得られたプロピレン重合
体にオレフィン系ゴムを添加し混練する混練法とにより
実施できる。好ましい混練法を例示すると、公知のプロ
ピレン重合体を得る重合法例えば、特公昭40−820
号公報等の重合法により、算術平均径が約2〜5μmの
大粒径区分相当のオレフィン系ゴムを3〜30重量%、
好ましくは5〜25重量%含有するプロピレン−エチレ
ンブロック共重合体(プロピレン重合体(B))を得
る、一方、後述する方法により得られた、小粒径区分相
当のオレフィン系ゴムが分散しているプロピレン重合体
(A)と必要により安定剤、顔料等公知の配合剤を添加
して、単軸押出機、2軸押出機等の混練機で混練する。
小粒径区分相当のオレフィン系ゴムが分散しているプロ
ピレン重合体(A)と必要により用いられる安定剤、顔
料等の配合剤の、プロピレン−エチレンブロック共重合
体への均一な分散を得る為には、200℃〜280℃、
好ましくは220℃〜270℃の温度範囲において、2
軸押出機を使用して混練するのが特に好ましい。
【0014】小粒径区分相当のオレフィン系ゴムが分散
しているプロピレン重合体(A)の製造は、ムーニー粘
度ML1+4(100℃);30〜150であるオレフィン
系ゴムと溶融粘度の近いプロピレン重合体を、バンバリ
ーミキサー、2軸押出機等により強化混練する方法、ま
たは2軸押出機内の混練下においてマトリックスである
オレフィン系ゴムの微架橋を行わせて、オレフィン系ゴ
ムをドメインとしプロピレン重合体をマトリックスとす
る相反転を利用する方法がある。強化混練によるプロピ
レン重合体とオレフィン系ゴムの分子量低下に伴う品質
劣化および多量のエネルギー消費の問題の無い後者によ
る方法が好ましい。
【0015】より好ましい製造は次の通りである。ムー
ニー粘度ML1+4(100℃)が30〜150、好ましく
は40〜130であるオレフィン系ゴムを40〜80重
量部、好ましくは50〜70重量部と、メルトフローレ
ートが0.4〜30g/10分、好ましくは0.7〜2
0g/10分のプロピレン重合体を60〜20重量部、
好ましくは50〜30重量部と必要により所定量の酸化
防止剤等の配合剤を、バンバリーミキサー、単軸押出
機、2軸押出機等の混練機で190〜250℃、好まし
くは200〜230℃の温度範囲で前段の混練する。得
られた混練物にジビニルベンゼン、エチレン・ジ・メタ
クリレート、N,N′−m−フェニレン−ビス−マレイ
ミド等の架橋助剤を0.1〜2重量部、好ましくは0.
2〜1.5重量部を添加し、2軸押出機で200〜26
0℃、好ましくは210〜240℃の温度で後段の混練
を行なう。
【0016】後段混練は前段混練より強混練とするのが
一般的である。強混練とは後段混練と前段混練のスクリ
ュー回転数の比が約1.1〜1.8倍、混練機内の滞留
時間の比が約1.3〜3.8倍の条件で混練することを
言う。後段混練時にマトリックスであるオレフィン系ゴ
ム内にて微架橋が発生し、オレフィン系ゴムがドメイン
となり、一方それまでドメインであったプロピレン重合
体がマトリックスとなる相反転が起り、プロピレン重合
体中に微細分散したオレフィン系ゴムを得ることが出来
る。後段混練時に有機過酸化物を使用しても良い。
【0017】
【実施例】以下の実施例は本発明を具体的に示すもので
あるが、これらの例により本発明の範囲が限定されるも
のではない。使用した各成分は下記の通りである。プロピレン重合体(A); 下記手法にて生成した算術平
均径が小さい小粒径区分相当のオレフィン径ゴム含有プ
ロピレン重合体。A−1 三菱油化(株)製ポリプロピレン樹脂、グレード名 M
A4、(メルトフローレート 5g/10分)40重量
部と日本合成ゴム(株)製 エチレン−プロピレン−エ
チリデンノルボルネン共重合体ゴム、グレード名 EP
57P、60重量部とテトラキス〔メチレン−3−
(3′,5′−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート〕メタンを0.05重量部を200
℃200rpm、に設定されたスクリュー径30mmの
2軸押出機に15kg/時で添加、混練し粒状物を得
た。次に得られた粒状物100部に対し0.9重量部の
N,N′−フェニレンビス−マレイミドを添加し240
℃、350rpmに設定された上記2軸押出機に4kg
/時でフィード、混練し粒状物を得た。電子顕微鏡観察
によるA−1中のゴムの分散状態は下記の通りである
り、小粒径区分の算術平均径のオレフィン系ゴムが分散
しているプロピレン重合体(A)が得られた。 算術平均径 0.25μm 重量平均径/算術平均径の値 1.37
【0018】A−2 A−1の製法においてN,N′−m−フェニレン−ビス
−マレイミドの添加量0.9重量部を0.6重量部に、
240℃、350rpm、4kg/時を240℃、25
0rpm、10kg/時に変更し、A−1と同様操作を
行い粒状物を得た。A−2(プロピレン重合体(A)中
のゴムの分散状態は下記の通りであった。 算術平均径 0.75μm 重量平均径/算術平均径の値 1.95
【0019】プロピレン重合体(B);三菱油化(株)
製ポリプロピレン樹脂でありグレード名、メルトフロー
レート、ゴム含有量は下記の通りである。 グレード名 メルト ゴム含有量 フローレート B−1 BC3G*1 10 18 B−2 BC06C*1 45 7 B−3 MA3*2 11 0*1 :プロピレン−エチレンブロック共重合体*2 :プロピレン・ホモポリマー
【0020】添加オレフィン系ゴム;プロピレン重合体
(A)及び(B)に必要により添加され、混練後の本発
明の樹脂組成物中において算術平均径が大きく大粒径区
分相当となるオレフィン系ゴム。日本合成ゴム(株)製
エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重
合体ゴム。 グレード名 ムーニー粘度 ML1+4(100℃) EP57P 88 ヨウ素価 プロピレン含量 26 27 重量%
【0021】評価法は下記の通り。射出成形条件 成形機;名機製作所 M40A 成形温度:230℃ 射出圧力:最大圧力の70% 射出速度:最大速度の70%メルトフローレート JIS K−7210に準拠 230℃ 2kg荷重(単位 g/10分)衝撃強度 JIS K−7110に準拠。ノッチ付き0℃における
アイゾット衝撃強度。(単位 kgf・cm/cm) 曲げ剛性 JIS K−7203に準拠。23℃にて測定(単位
kgf/cm2 プロピレン重合体(B)中のゴム含有量 プロピレン重合体を熱キシレンに溶解し、冷却後、吸引
濾過する。吸引濾過された冷キシレン中の溶解物を回収
し次式により算出する。
【0022】実施例1〜5および比較例1〜7 表1の組成に従って成分A、B及び添加オレフィン系ゴ
ムを220℃、280rpmに設定されたスクリュー径
30mmの2軸押出機に10kg/Hrでフィード、混
練し粒状のプロピレン系樹脂組成物を得た。次に得られ
た粒状物を射出成形し、試験片を作成した。評価結果を
表2に示す。表2中のゴム粒度は射出成形試験片より求
めた。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、成形性、衝撃強
度及び剛性のバランスが良好で、特に、軽量、薄肉化を
要求される自動車部品分野において、薄肉成形性が良好
で、成形品の衝撃強度及びバランスが優れ、かつコスト
面でも有利なものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロピレン重合体マトリックスにオレフ
    ィン系ゴムがドメインとして分散しているメルトフロー
    レートが0.1〜100g/10分の樹脂組成物であっ
    て、該樹脂組成物が個数基準の頻度分布において算術平
    均径が0.05〜0.9μmのオレフィン系ゴムが分散
    しているプロピレン重合体(A)と、オレフィン系ゴム
    が分散しているプロピレン重合体(B)及び/又はオレ
    フィン系ゴムとプロピレン重合体との組合せ(C)、と
    を加熱下に混練して得られ、得られた樹脂組成物中のオ
    レフィン系ゴムが個数基準の頻度分布において算術平均
    内径が0.15〜1.00μmの範囲でかつ重量平均径
    /算術平均径が3〜15の範囲で分散している、オレフ
    ィン系ゴムの含有量が10〜40重量%である樹脂組成
    物。
JP29863492A 1992-11-09 1992-11-09 樹脂組成物 Pending JPH06145437A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6087443A (en) * 1995-04-28 2000-07-11 Sumitomo Chemical Company, Ltd. Thermoplastic resin composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6087443A (en) * 1995-04-28 2000-07-11 Sumitomo Chemical Company, Ltd. Thermoplastic resin composition

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