JPH0627238B2 - 塗装バンパ−用ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は改良された塗装バンパー用ポリプロピレン樹脂
組成物に関する。

〔従来の技術〕

ポリプロピレン樹脂は軽量，耐久性，安全性，意匠性，
経済性等の面がすぐれていることより、自動車部品はじ
め工業部品等に多く使用されているが、特に近年、自動
車バンパーへの使用が目ざましい。そしてそのバンパー
も色調，耐候性等を考慮してほとんどが黒又は黒系色に
着色されているものが多かつたが、最近の市場のニーズ
として意匠の面で塗装することにより高級化したいとい
う要請が高まり、塗装性の付与が不可欠となつている。

現在バンパー用ポリプロピレン樹脂には、耐衝撃性，塗
装性の改良に熱可塑性エラストマーが、又剛性等の改良
に無機充填剤が添加されている。塗装方法としては、ト
リクロルエチレン，トリクロロエタン等の含ハロゲン系
有機溶剤により成形品の表面処理を行ない、その後プラ
イマー塗装，上塗り塗装を行なうことが多いが、含ハロ
ゲン系有機溶剤による環境汚染問題および、工程省略に
よるコスト削減を目的としてプラズマ処理による表面処
理後、上塗り塗装を行なう方法が実施される様になつて
いる。

そして、ほとんどの場合、塗装前のポリプロピレン樹脂
によるバンパーの成形品は、全面塗装，部分塗装にかか
わらず、意匠的に無機系，有機系あるいはこれらの組合
せの着色剤で着色されることが多く、特にバンパー材に
は、その使用方法を考慮して、耐候性を向上させること
も含めてカーボンブラツク、もしくはカーボンブラツク
を主体とした黒色系顔料を添加することが多く、そのた
め、カーボンブラツクの添加量が大きくなつているのが
現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この様にカーボンブラツクを多量に添加
したポリプロピレン樹脂によるバンパーをプラズマ処理
後塗装すると、塗装性が著しく劣ることが明らかにな
り、塗装性の良好な塗装バンパー用ポリプロピレン樹脂
組成物が要望されている。

したがつて本発明の目的は高剛性，高耐衝撃性を有し、
かつプラズマ処理後の塗装性にすぐれたバンパー用のポ
リプロピレン樹脂組成物の提供にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によつて次の塗装バンパー用ポリプロピレン樹脂
組成物が提供される。

ａ）結晶性エチレン−プロピレンブロツク共重合体と、
それぞれその７〜６０重量％および３〜３０重量％の、
エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピ
レン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン系共
重合体ゴムおよびイソブチレン−イソプレン共重合体ゴ
ムからなる群より選ばれた熱可塑性エラストマーおよび
無機充填剤とを含むポリプロピレン樹脂、および ｂ）前記ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、０．
０１〜０．６重量部のカーボンブラツクからなる塗装バ
ンパー用ポリプロピレン樹脂組成物。

本発明において使用される結晶性エチレン−プロピレン
ブロツク共重合体は、得られる成形品の耐衝撃性、曲げ
弾性率を考慮して、エチレン含有量７〜３９重量％、沸
騰ｎ−ヘプタン不溶分６５重量％以上のものが好まし
い。

熱可塑性エラストマーとしては、エチレン−プロピレン
共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
ゴム、スチレン−ブタジエン系共重合体ゴム、イソブチ
レン−イソプレン共重合体ゴムが用いられるが、塗装
性，耐低温衝撃性等を考慮すると、エチレン−プロピレ
ン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合
体ゴムが好ましく、特にプロピレン含有量が２０〜９０
重量％で、１００℃でのムーニー粘度が１５〜１００で
あるエチレンプロピレン共重合体ゴム、および／または
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴムが好まし
い。

本発明において用いられる無機充填剤としては、実質的
に１０μｍ以上の粒径のものが５重量％以下であつて平
均粒径が６μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の酸化カル
シウム，酸化マグネシウム，水酸化カルシウム，水酸化
マグネシウム，水酸化アルミニウム，炭酸カルシウム，
炭酸マグネシウム，硫酸バリウム，硫酸マグネシウム，
チタン酸カリウム，タルク，クレー，ガラス粉，ドロマ
イト，ウオラストナイトなどが挙げられる。これらの中
で、特に炭酸カルシウム，硫酸バリウム，タルクの使用
が好ましい。これらの無機充填剤は単独または２種以上
を用いることができる。

無機充填剤の平均粒径が６μｍを超えると、得られるポ
リプロピレン樹脂組成物の耐衝撃性が低下する。

本発明における平均粒径は光透過法により測定した等面
積径であり、粒度積算分布の５０％時の粒径（一般には
Ｄ₅₀と称されている。）として求められた値である。

本発明において用いられる結晶性エチレン−プロピレン
ブロツク共重合体，熱可塑性エラストマーおよび無機充
填剤の配合割合は得られる樹脂組成物の剛性，耐衝撃
性，塗装性等を考慮して結晶性エチレン−プロピレンブ
ロツク共重合体１００重量部に対し、熱可塑性エラスト
マー７〜６０重量部および無機充填剤３〜３０重量部で
ある。

熱可塑性エラストマーの配合量が７重量部未満ではバン
パー成形品にプラズマ処理後、塗装した場合の成形品の
低温耐衝撃性が低下し、一方６０重量部を超えるとバン
パー成形品の表面層剥離が生じ易くなり塗膜の剥離強度
が劣る上に、成形品の剛性が低下し、いずれの場合も好
ましくない。

無機充填剤の配合量が３重量部未満では成形品の剛性が
低下してバンパーとしての実用性が劣り、一方、３０重
量部を越えた場合には無機充填剤に含まれている水分の
ため、特に塗装後の塗膜の耐温水性，耐湿性が低下し、
樹脂層と塗膜との間にブリスターを生じ易くなる他、成
形品の低温耐衝撃性が低下し、いずれの場合も好ましく
ない。

結晶性エチレン−プロピレンブロツク共重合体、熱可塑
性エラストマーおよび無機充填剤からなるポリプロピレ
ン樹脂に配合されるカーボンブラツクとしては、一般に
ポリプロピレン樹脂を黒色に着色するのに使用されるフ
アーネスブラツク，サーマルブラツク，チヤンネルブラ
ツク，アセチレンブラツク等が挙げられ、色調，耐熱
性，耐候性等の点で、平均粒子径が５〜４０ｍμのフア
ーネスブラツク，チヤネルブラツクが好ましく、又、こ
れらのカーボンブラツクは、２種以上併用することもで
きる。

上記カーボンブラツクの添加量は、前記ポリプロピレン
樹脂１００重量部に対し０．０１〜０．６重量部であ
り、好ましくは０．０５〜０．５重量部である。添加量
が０．０１重量部未満では耐候性が低下する。その改良
のために一般的に用いられている耐熱，耐候性安定剤を
用いることもできるが、特にバンパーの様な耐候性が必
要とされる部品には、これら安定剤をかなり多量に用い
る必要があるから価格が非常に高くなる上に、成形後に
バンパーの表面に安定剤が浮出し、塗装性，外観が低下
する等の欠点があるので実用的でない。一方、０．６重
量部を超えて添加した場合、プラズマ処理後に塗装した
塗膜の剥離強度が著しく低下するのみならず、耐温水試
験においてブリスターが起き易くなるので好ましくな
い。

カーボンブラツクの平均粒子径は、上記の範囲のものが
好ましく、平均粒子径が小さいと粒子が二次凝集を起こ
して分散性が低下する上に、価格も高くなり、一方、平
均粒子径が大きくなると、色調が悪くなり、耐候性も低
下するので、いずれの場合も好ましくない。

カーボンブラツクの平均粒子径の値は、電子顕微鏡によ
る直接測定の他、窒素，ヨウ素などの吸着量により求め
た比表面積値から球形として算出された値を用いる。

本発明の効果を著しく損なわない程度の範囲ならば、通
常ポリプロピレン樹脂に添加される酸化防止剤、熱安定
剤、紫外線吸収剤、難燃剤、核剤、有機・無機顔料等を
単独で用いてもあるいは併用しても差しつかえない。

本発明におけるポリプロピレン樹脂組成物は、例えば当
業界で一般に用いられるヘンシエルミキサー等を用いて
混合を行なつた後、単軸押出機，ＦＣＭ，ＣＩＭ等の２
軸押出機，ロール，バンバリーミキサー等を用いて混練
を行ないペレツト化して製造される。

このようにして得られる樹脂組成物は、通常用いられる
射出成形法、押出成形法、および圧縮成形法等の成形法
により所定の成形品に成形し得る。

プラズマによる表面処理は高周波、マイクロ波放電等に
より、酸素，窒素他の不活性ガスあるいはこれらの混合
ガスを励起させたプラズマを成形品の表面に接触させる
ことにより行われる。処理条件はガスの種類により多少
異なるが、通常、圧力０．１〜５Torrで処理時間５〜６
００秒程度である。成形品の形状によつては処理時間を
長くしたり、処理槽の形状に変化を設ける必要性も生じ
ることは云うまでもない。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１〜３ エチレン含有量１２．５重量％，沸謄ｎ−ヘプタン不溶
分９４．２重量％，メルトフローインデツクス１３．５
ｇ／１０minの結晶性エチレン−プロピレンブロツク共
重合体（以下ＰＰ−Ａという）７５重量部，プロピレン
含有量５９重量％，１００℃でのムーニー粘度が２７の
エチレン−プロピレン共重合体ゴム（以下ＥＰＲ−Ａと
いう）２０重量部および平均粒子径１．１μｍのタルク
５重量部の合計量１００重量部に対し、２，６−ジ−te
rt−ブチル−４−メチルフエノール０．０５重量部、ス
テアリン酸カルシウム０．１重量部、テトラキス〔メチ
レン−３−（３′，５′−ジ−tert−ブチル−４′−ヒ
ドロキシフエニル）プロピオネート〕メタン０．２重量
部、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリ
ジル）セバケート０．４重量部、２−（３−tert−ブチ
ル−５−メチル−２−ヒドロキシフエニル）−５−クロ
ロベンゾトリアゾール０．２重量部および平均粒子径が
２２ｍμのフアーネスブラツク（カーボンブラツク
Ａ）、平均粒子径が１６ｍμのチャンネルブラツク（カ
ーボンブラツクＢ）を表−１に示す添加量で配合しヘン
シエルミキサーで混合後、２３０℃に設定した直径４０
mm押出機によつてペレツト化し、得られた樹脂組成物を
射出成形してテストピース（８０×１６０×２mmの平
板）を得た。

このテストピースを下記の条件にてプラズマ処理を行な
つた後、２液型のウレタン系の上塗り用塗料を膜厚５０
μｍとなるように塗装し、９０℃で４０分間乾燥した
後、室温で４８時間放置して、塗装品を得た。この塗装
品の塗膜にカツターにより巾１．０cmの切り込みを入れ
インストロン引張試験機にて塗膜の１８０℃剥離強度を
測定した。

また、この塗装品を４０℃の温水中に浸し240時間後の
塗膜の状態を目視により判定した。

プラズマ処理条件 (1)プラズマ処理装置 東芝製 マイクロ波プラズマ処理装置 （ＴＭＺ−２０２６Ｍ） (2)処理ガス 酸素 (3)処理時間 ３０秒 (4)ガス圧力 １．０Torr (5)ガス流量 ４８０cc／min (6)マイクロ波出力 １５００Ｗ 塗膜の状態の判定基準 ○：塗膜のブリスター全くなし △：塗膜のブリスターややあり ×：塗膜のブリスターかなりあり 結果を表−１に示した。

実施例４ 実施例１において、タルクに代えて平均粒子径1.9μｍ
の炭酸カルシウムを用いた他は実施例１と同様に試験を
行い、得られた結果を表−１に示した。

実施例５ 実施例１においてＥＰＲ−Ａに代えてプロピレン含量２
６重量％、１００℃でのムーニー粘度が２４であるエチ
レン−プロピレン共重合体ゴムを用いた他は実施例１と
同様に試験を行い、得られた結果を表−１に示した。

実施例６ 実施例１においてＥＰＲ−Ａに代えて、プロピレン含量
２７重量％、１００℃でのムーニー粘度が８８、第３成
分がエチリデンノルボルネンであるＥＰＤＭ（ＥＰＤＭ
−Ａ）を用いた他は実施例１と同様に試験を行い得られ
た結果を表−１に示した。

実施例７および８ 実施例１において用いたＰＰ−Ａ，ＥＰＲ−Ａ，タルク
の配合量を表−１に示す量とした他は実施例１と同様に
試験を行い、得られた結果を表−１に示した。

実施例９ 実施例１において、ＰＰ−Ａにかえてエチレン含有量１
４重量％，沸騰ｎ−ヘプタン不溶分８５重量％，メルト
フローインデツクス３．５ｇ／１０minの結晶性エチレ
ン−プロピレンブロツク共重合体（ＰＰ−Ｂ）を用いた
他は実施例１と同様に試験を行い、得られた結果を表−
１に示した。

比較例１〜５ 実施例１，２および４〜６において各々カーボンブラツ
クＡ又はＢの添加量を表−２のとおりとした他は実施例
１と同様に試験を行い、得られた結果を表−２に示し
た。

比較例６〜８ ＰＰ−Ａ，ＥＰＲ−Ａ，タルクの配合量を表−２に示す
値とし、実施例１と同様にペレツト化を行ない、得られ
たペレツトを射出成形機にて所定の試験片を成形し物性
測定を行なつたところ、実施例１に比べ、バンパー用樹
脂組成物としての剛性，耐衝撃性の物性バランスが悪い
ため、塗装性の評価は行なわなかつた。

各々の物性測定結果を実施例１と比較して表−３に示し
た。

なお、メルトフローインデツクス（ＭＩ）はＡＳＴＭ
Ｄ−１２３８，曲げ弾性率はＡＳＴＭ Ｄ−７９０，ア
イゾツト衝撃値はＡＳＴＭ Ｄ−２５６に従つて測定し
た。

〔発明の効果〕 本発明のバンパー用ポリプロピレン樹脂組成物により、
高剛性，高耐衝撃性を有し、かつ、プラズマ処理後の塗
装性の良好なバンパー成形品を提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）結晶性エチレン−プロピレンブロック
   共重合体と、それぞれその７〜６０重量％および３〜３
   ０重量％の、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチ
   レン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−ブ
   タジエン系共重合体ゴムおよびイソブチレン−イソプレ
   ン共重合体ゴムからなる群より選ばれた熱可塑性エラス
   トマーおよび無機充填剤とを含むポリプロピレン樹脂、
   および ｂ）前記ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、０．
   ０１〜０．６重量部のカーボンブラック からなる塗装バンパー用ポリプロピレン樹脂組成物。