JPH0647643B2

JPH0647643B2 - ポリプロピレン樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0647643B2
Application number: JP1057931A
Authority: JP
Inventors: 宏英水野; 学野村
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: JPH02238037A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は各種産業、特に自動車分野において有用な繊維
状充填材配合ポリプロピレン樹脂組成物に関し、詳しく
は、衝撃強度を十分保持しつつ、剛性および表面硬度の
改良されたポリプロピレン樹脂組成物に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］従来、エラストマーを配合したポリプロピレン樹脂組成
物は自動車用材料として幅広く使用されている。しかし
ながら、同じ用途で用いられるＡＢＳと比較して特に剛
性や表面硬度が不十分であるという欠点がある。このよ
うな問題点を解決する方法として種々の工夫が行なわれ
ているが、未だ要求を満たすポリプロピレン樹脂組成物
は見当たらない。例えば、タルクなどの板状充填材を配
合することにより剛性の向上が図られるものの、表面硬
度の改良は十分でなく、しかもその成形品の表面にフロ
ーマークが発生したり、ウエルド外観が損なわれたりし
ている。また、ガラス繊維を配合することにより剛性を
著しく向上させることはできるものの、衝撃強度の低下
や表面外観が悪くなる等の問題があった。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、このような従来技術の問題を解決すべく
鋭意研究を進めた結果、特定の性状を有する繊維状充填
材をポリプロピレンに配合し、これにスチレン系樹脂を
相溶化剤とともに添加してそのモルフォロジーを制御す
ることにより、衝撃強度を十分保持し、剛性および表面
硬度が改良されたポリプロピレン樹脂組成物が得られる
ことを見い出し、ここに本発明を完成した。

すなわち本発明は、（Ａ）ポリプロピレン５０〜８５重
量％，（Ｂ）スチレン系樹脂１０〜３０重量％，（Ｃ）
相溶化剤５〜３０重量％および（Ｄ）前記（Ａ）成分，
（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計量１００重量部に対
して、平均繊維径が０．１〜２μｍであると共にアスペ
クト比が２０〜６０である、繊維状マグネシウムオキシ
サルフェートおよび／またはチタン酸カリウム繊維から
なる繊維状充填剤３〜３５重量部を配合してなるポリプ
ロピレン樹脂組成物であって、連続相が（Ａ）ポリプロ
ピレンであり、その中に（Ｂ）スチレン系樹脂が粒子径
５μｍ以下に分散しており、さらにそのスチレン系樹脂
の粒子表面に厚さ０．０１〜１．０μｍの（Ｃ）相溶化
剤が存在していることを特徴とするポリプロピレン樹脂
組成物を提供するものである。

本発明で用いる(A) ポリプロピレンとしては、プロピレ
ンモノマーを主成分として重合した結晶性のポリマーで
あれば特に制限はなく、エチレン，ブテン，２−メチル
ペンテン−１のようなコモノマーを含んでいてもかまわ
ない。また、用いるポリプロピレン樹脂のメルトインデ
ックスは５〜60g/10分のものが好ましい。メルトインデ
ックスが５以下であると、成形性が悪くなり、60以上で
あると、衝撃強度が低下しがちになり好ましくない。

次に、本発明で分散相として用いる(B) スチレン系樹脂
としては、スチレンモノマーを単独重合、もしくは共重
合させた樹脂であればよく、コモノマーとしてα−メチ
ルスチレン，アクリロニトリル，無水マレイン酸，メチ
ルメタアクリレート等の共重合しうるモノマー等を含ん
でいてもかまわない。また、ポリブタジエン，スチレン
−ブタジエン共重合ゴム等を配合して強化したハイイン
パクトポリスチレンを用いることもできる。スチレン系
樹脂のメルトインデックスは0.5 〜20g/10分程度が好適
である。

本発明では、スチレン系樹脂は分散粒子となっており、
その粒子径は５μｍ以下とすることが必要である。粒子
径が５μｍ以上になると、層状剥離を起こし、耐衝撃性
が低下するので好ましくない。

さらに、本発明のスチレン系樹脂分散粒子の表面（ポリ
プロピレンとの界面）には厚さ0.01〜1.0μｍの相溶化
剤が存在し、ポリプロピレン樹脂中にスチレン系樹脂を
均一に分散させ、ポリプロピレン樹脂とスチレン系樹脂
の相溶化を促進させている。このような(C) 相溶化剤と
しては、スチレン−ブタジエン共重合体，スチレン−イ
ソプレン共重合体等のスチレン系熱可塑性エラストマー
やアクリル系熱可塑性エラストマー，エチレン／エチル
アクリレート／無水マレイン酸共重合体等を用いること
ができ、これをスチレン系樹脂分散粒子表面に厚さ0.01
〜1.0 μｍとなるように存在させればよい。ここで厚さ
が0.01μｍ以下であると、耐衝撃性が低下し好ましくな
く、1.0 μｍ以上であると、剛性の低下が著しく好まし
くない。なお、相溶化剤の厚さはスチレン系樹脂の配合
量とその粒子径の大きさによって調整することができ
る。

さらに、本発明においては、(D) 成分として繊維状充填
材を用いる。ここで、この繊維状充填材の平均繊維径は
0.1 〜２μｍであり、0.5 〜１μｍのものが好ましい。
この平均繊維径が0.1 μｍに満たないと、剛性が不足し
がちであり、２μｍを超えると外観が不良となり、衝撃
強度が低下しがちとなる。また、この繊維状充填材のア
スペクト比は20〜60であり、30〜50が好ましい。アスペ
クト比が20に満たないと、剛性不足となりがちであり、
一方、60を超えると、外観不良となりがちである。本発
明で用いる繊維状充填剤は、繊維状マグネシウムオキシ
サルフェートとチタン酸カリウム繊維のいずれかであ
り、これらを併用してもよい。このような繊維状充填剤
を用いた場合には、組成物の剛性向上効果が大きくな
り、組成物の外観も良好となる。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は上記(A) 〜(D) 成
分からなるものであり、連続相が(A) ポリプロピレンで
あり、分散相が(B) スチレン系樹脂であり、この分散相
である(B) スチレン系樹脂の粒子表面に(C) 相溶化剤が
存在した構造のものである。

上記（Ａ）〜（Ｄ）成分の配合割合は、まず（Ａ）〜
（Ｃ）成分について述べると、（Ａ）ポリプロピレン５
０〜８５重量％、（Ｂ）スチレン系樹脂１０〜３０重量
％であり、（Ｃ）相溶化剤が５〜３０重量％、好ましく
は１０〜２０重量％である。

そして上記(A) 成分，(B) 成分および(C) 成分の合計量
100 重量部に対して(D) 繊維状充填材が３〜35重量部、
好ましくは５〜25重量部配合される。

この場合(B) スチレン系樹脂の配合割合が10重量％未満
であると表面硬度が不十分となり、また、30重量％を超
えると耐熱性が低下する。また(C) 相溶化剤の配合割合
が５重量％未満であるとスチレン系樹脂が分散粒子状と
ならず層状となることがあり、寸法安定性や耐衝撃性が
悪くなる。一方、(C) 成分の配合割合が30重量％を超え
ると剛性，耐熱性が悪くなり好ましくない。さらに上記
(D) 繊維状充填材の配合量が３重量部未満であると剛
性，耐熱性に劣り、35重量部を超えると耐衝撃性，外観
などが低下し好ましくない。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、上記各成分を所
定量配合し、バンバリーミキサー，単軸スクリュー押出
機，二軸スクリュー押出機，コニーダ，多軸スクリュー
押出機等を用いて180 〜240 ℃の温度で十分に混練する
ことにより得られる。また、本発明の樹脂組成物から成
形品を製造する場合は、射出成形法，押出成形法等常法
により行なえばよい。

さらに、本発明では成形品としたときの剛性を大幅に向
上させるために無機質充填剤を添加してもよい。無機質
充填剤としてはタルク，炭酸カルシウム，炭酸マグネシ
ウム，硫酸カルシウム，亜硫酸カルシウム，硫酸マグネ
シウム，カオリン，酸化チタン，酸化亜鉛，アルミナ等
を用いることができ、特にタルク，炭酸カルシウムが好
ましい。添加する無機質充填剤は粒子径３μｍ以下の微
細粒子が好ましい。粒子径が３μｍ以上では、剛性の改
良が不十分であり、耐衝撃性が低下するので好ましくな
い。無機質充填剤の配合量はポリプロピレン樹脂，スチ
レン系樹脂および相溶化剤の合計量100 重量部に対して
10〜100 重量部、好ましくは15〜40重量部が適当であ
る。また、無機質充填剤の添加は上記(A) 〜(D) 成分と
同時に混練するかまたは上記(A) 〜(D) 成分を混練した
後に所定量添加して混練すればよい。

［実施例］次に、本発明を実施例により説明する。

実施例１ポリプロピレン（出光ポリプロJ-785H，出光石油化学
(株)製，ＭＩ＝10g/10分）76重量％，ポリスチレン（出
光スチロールHT51，出光石油化学(株)製，ＭＩ＝２g/10
分）13重量％および相溶化剤としてスチレン−ブタジエ
ン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）（カリフレッ
クスTR1102，シェル化学(株)製）11重量％およびこれら
の合計量100 重量部に対し、繊維状充填剤として繊維状
マグネシウムオキシサルフェート（繊維化0.7 μｍ，ア
スペクト比40）15重量部をドライブレンド後、二軸混練
機を用いて温度200 ℃，回転数500rpmの条件で混練し、
ペレットを得た。その後、射出成形により各試験片を
得、物性試験を行なった。また、このペレットの電子顕
微鏡写真から分散相粒子径，相溶化剤の厚みを測定し
た。結果を第１表に示す。

実施例２実施例１において、ポリプロピレンの配合量を62重量％
に変え、かつポリスチレンの配合量を27重量％に変えた
こと以外は実施例１と同様の操作を行なった。結果を第
１表に示す。

実施例３実施例１において、ポリプロピレンの使用量を81重量
％，ポリスチレンの使用量を14重量％およびＳＢＳの使
用量を５重量％にし、また繊維状マグネシウムオキシサ
ルフェートの使用量を10重量％部としたこと以外は実施
例１と同様に行なった。結果を第１表に示す。

実施例４実施例１において、繊維状充填剤として繊維径1.3 μ
ｍ，アスペクト比40の繊維状マグネシウムオキシサルフ
ェートを使用したこと以外は実施例１と同様に行なっ
た。結果を第１表に示す。

実施例５実施例１において、繊維状充填剤として繊維径1.3 μ
ｍ，アスペクト比55の繊維状マグネシウムオキシサルフ
ェートを使用したこと以外は実施例１と同様に行なっ
た。結果を第１表に示す。

実施例６実施例１において、繊維状マグネシウムオキシサルフェ
ートの使用量を５重量部としたこと以外は実施例１と同
様に行なった。結果を第１表に示す。

比較例１実施例１において、ポリプロピレン80重量％，エチレン
−プロピレンゴム（日本合成ゴム(株)製EP02P）20重量
部を配合し、ドライブレンド後、実施例１と同様に行な
った。結果を第１表に示す。

比較例２実施例１において、繊維状充填剤として繊維径３μｍ，
アスペクト比40の繊維状マグネシウムオキシサルフェー
トを使用したこと以外は実施例１と同様に行なった。結
果を第１表に示す。

比較例３実施例１において、繊維状充填剤として繊維径0.7 μ
ｍ，アスペクト比10の繊維状マグネシウムオキシサルフ
ェートを使用したこと以外は実施例１と同様に行なっ
た。結果を第１表に示す。

比較例４実施例１において、繊維状マグネシウムオキシサルフェ
ートを用いなかったこと以外は実施例１と同様に行なっ
た。結果の第１表に示す。

比較例５実施例１において、繊維状マグネシウムオキシサルフェ
ートの使用量を40重量部にしたこと以外は実施例１と同
様に行なった。結果を第１表に示す。

比較例６実施例１において、繊維状マグネシウムオキシサルフェ
ートを使用するかわりにタルク（平均粒径1.0μｍ）を1
5重量部用いたこと以外は実施例１と同様に行なった。
結果を第１表に示す。

［発明の効果］本発明のポリプロピレン樹脂組成物によれば、エラスト
マーを配合したポリプロピレン樹脂組成物の衝撃強度を
十分保持しつつ、剛性および表面強度を向上させること
ができる。

それ故、本発明のポリプロピレン樹脂組成物は各種産
業、特に自動車分野において極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリプロピレン５０〜８５重量％，
（Ｂ）スチレン系樹脂１０〜３０重量％，（Ｃ）相溶化
剤５〜３０重量％および（Ｄ）前記（Ａ）成分，（Ｂ）
成分および（Ｃ）成分の合計量１００重量部に対して、
平均繊維径が０．１〜２μｍであると共にアスペクト比
が２０〜６０である、繊維状マグネシウムオキシサルフ
ェートおよび／またはチタン酸カリウム繊維からなる繊
維状充填剤３〜３５重量部を配合してなるポリプロピレ
ン樹脂組成物であって、連続相が（Ａ）ポリプロピレン
であり、その中に（Ｂ）スチレン系樹脂が粒子径５μｍ
以下に分散しており、さらにそのスチレン系樹脂の粒子
表面に厚さ０．０１〜１．０μｍの（Ｃ）相溶化剤が存
在していることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成
物。