JPH0762101B2

JPH0762101B2 - ポリプロピレン樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0762101B2
Application number: JP62324396A
Authority: JP
Inventors: 典久玉島; 光平植野; 智彦赤川; 三郎日根野谷; 慎治勝井
Original assignee: Toyota Motor Corp; Ube Industries Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Ube Corp
Priority date: 1987-12-22
Filing date: 1987-12-22
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: CA1333508C; JPH01165643A; US5039525A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ポリプロピレン樹脂組成物に関し、更に詳し
くは、結晶性エチレン−プロピレン共重合体を主成分と
し、特に剛性と耐衝撃性のバランスが良好で、耐傷付性
も良く、外観の優れた成形品を提供することができ、し
かも成形性の優れたポリプロピレン樹脂組成物に関する
ものであり、自動車用大型部品の分野で利用できるもの
である。

［従来の技術］従来、結晶性ポリプロピレンは、剛性、耐熱変形性など
の物理的性質の要求される各種の成形品に利用されてい
るが、反面低温特性が十分でなく、また無極性の高結晶
性ポリマーであるため、耐衝撃性に乏しく、剛性、耐熱
変形性、耐衝撃性が同時に要求される用途には利用する
ことができないという欠点を有している。

結晶性ポリプロピレンの耐衝撃性を改良するために、結
晶性ポリプロピレンとして結晶性エチレン−プロピレン
ブロック共重合体を用い、更にこれに無定形エチレン−
プロピレン共重合体をブレンドしたポリプロピレン組成
物、あるいは、結晶性エチレン−プロピレンブロック共
重合体に無定形エチレン−プロピレン共重合体と各種ポ
リエチレンとをブレンドしたポリプロピレン組成物など
が提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、これら従来提案されたポリプロピレン組成物
は、結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体が本
来有する前記の剛性、耐熱変形性などの性質が低下する
という欠点を有している。

そこで、従来提案されたポリプロピレン組成物を有する
欠点を改良するために、種々の改良工夫が試みられてい
る。例えば、特開昭53−64257号公報には、結晶性エチ
レン−プロピレンブロック共重合体、無定形エチレン−
α−オレフィン共重合体およびタルクよりなる低温衝撃
性の改善された樹脂組成物が開示されている。そして該
公報には、この組成物は従来の結晶性エチレン−プロピ
レンブロック共重合体に比較して、低温衝撃強さ、剛
性、塗装性が大きく向上する旨の記載と実施例が記載さ
れている。しかしながら、上記の組成物でも剛性と衝撃
強度のバランスは十分ではなく、耐傷付性、成形品の外
観も不十分である。

また、タルク以外の充填剤として、炭酸カルシウムに代
表される粒状充填剤、ガラス繊維に代表される繊維状充
填剤を含むポリプロピレン組成物が種々開示されている
が、粒状充填剤では成形品の剛性が十分には向上せず、
繊維状充填剤では、剛性は大幅な改良が見られても、衝
撃強度が低下し、成形品の表面外観の悪化、ソリ、変形
等が生じる。例えば、特開昭62−91545号公報には、ポ
リオレフィン、熱可塑性エラストマー、繊維状強化剤、
タルク、炭酸カルシウムよりなるポリオレフィン樹脂組
成物が提案されている。しかしながら、上記組成物では
炭酸カルシウムが含有されているので、射出成形時にシ
ルバーなど外観不良が発生しやすく、剛性の改良効果も
小さくなる。また、特開昭61−69848号公報には、ポリ
プロピレ樹脂、繊維状充填材、タルク、エラストマーか
らなるポリプロピレン樹脂組成物が提案されている。し
かしながら、上記組成物では、繊維状充填材が多く含有
されており、自動車用大型部品を成形すると、成形品が
変形するという問題が生じる。また、繊維状充填材の含
有量が少ないと、剛性の改良効果が小さい。

従って、従来公知の樹脂組成物を成形したのでは、その
外観を無視できる一部の用途には使用できるとしても、
例えば、自動車用大型部品、特にインストルメンツパネ
ルのように機械的諸物性と共にその外観も重要視される
成形品を得ることはできなかったのである。

［問題点を解決するための手段］そこで、本発明者らは、剛性と衝撃強度のバランスが良
好で耐傷付性も良く、外観の優れた成形品を与えらポリ
プロピレン樹脂組成物を得ることを目的として鋭意研究
した結果、特定の結晶性エチレン−プロピレンブロック
共重合体、無定形エチレン−プロピレン共重合体、特定
のタルク、および特定の繊維状マグネシウムオキツサル
フェートを配合し、溶融混合する際に、特定の金属石鹸
を添加することにより、繊維状マグネシウムオキシサル
フェートの繊維長を保ち、その少量の添加で最大の、剛
性への効果を上げた組成物を得ることに成功し、上記目
的を達成することができたものである。

すなわち、本発明によれば、（Ａ）エチレン含有量４〜10重量％、ポリプロピレン成
分の沸騰ｎ−ヘプタン不溶分95重量％以上、常温ｐ−キ
シレン化溶分の固有粘度（デカリン,135℃）２以上、メ
ルトフローインデックス３〜30g/10分の結晶性エチレン
−プロピレンブロック共重合体67〜79重量％、（Ｂ）ムーニー粘度ML₁₊₄（100℃）20〜100の無定形エ
チレン−プロピレン共重合体５〜10重量％、（Ｃ）平均粒子径0.5〜2.5μのタルク15〜20重量％、（Ｄ）繊維径0.1〜1.5μ、アスペクト比が70〜150の繊
維状マグネシウムオキシサルフェート１〜３重量％、を含み、かつ前記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の合
計100重量部に対し0.2〜0.5重量部の金属石鹸を含んで
なるポリプロピレン樹脂組成物、が提供される。

成分（Ａ）について本発明で用いられる成分（Ａ）の結晶性エチレン−プロ
ピレンブロック共重合体は、エチレン含有量が４〜10重
量％、好ましくは５〜８重量％、ポリプロピレン成分の
沸騰ｎ−ヘプタン不溶分が95重量％以上、好ましくは97
重量％以上のもので、常温パラ（ｐ）−キシレン可溶分
（無定形エチレン−プロピレン共重合体と低分子ポリマ
ーとからなる）の固有粘度（デカリン,135℃）が２以
上、好ましくは3.5以上、メルトフローインデックスが
３〜30g/10分、好ましくは３〜10g/10分のものである。
ここで、ポリプロピレン成分の沸騰ｎ−ヘプタン不溶分
とは、ブロック共重合反応に用いられる結晶性ポリプロ
ピレン（マトリックスということもある）の沸騰ｎ−ヘ
プタン不溶分のことをいう。上記のポリプロピレン成分
の沸騰ｎ−ヘプタン不溶分が95重量％未満の場合には、
ポリプロピレン組成物から成形される成形品の曲げ弾性
率がより小さくなり、上記の常温ｐ−キシレン可溶分の
固粘度（デカリン,135℃）が２未満の場合には成形品の
−30℃でのアイゾット衝撃強度が小さくなる。

また、メルトフローインデックスが３未満の場合には、
成形品の外観およびポリプロピレン組成物の成形加工性
が悪くなり、一方、メルトフローインデックスが30を超
える場合には耐衝撃性が低下する。いずれの場合にも、
ポリプロピレン樹脂組成物を剛性、耐熱変形性、低温で
の耐衝撃性とともに優れた外観が同時に要求される成形
品用の材料として使用することができないのである。

前記結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体は、
金属石鹸を除いた組成物中に67〜79重量％、好ましくは
68〜75重量％含有される。上記の含有量が前記範囲を逸
脱する場合には、成形品の曲げ弾性率と−30℃でのアイ
ゾット衝撃強度のバランスが悪くなる。結晶性エチレン
−プロピレンブロック共重合体は、その合計量が前記範
囲内であれば、２種以上用いても良い。また、本発明の
目的からはずれない限り、不飽和有機酸またはその誘導
体を添加してグラフト法により変性した結晶性エチレン
−プロピレンブロック共重合体を用いてもよい。

成分（Ｂ）についてこの発明のポリプロピレン樹脂組成物において使用され
る無定形エチレン−プロピレン共重合体（Ｂ）は、ムー
ニー粘度ML₁₊₄（100℃）が20〜100、好ましくは50〜80
のものである。

上記のムーニー粘度が20未満の場合には、成形品の剛
性、低温における耐衝撃性が低下するとともに、成形品
の外観が悪くなり、100を超える場合には、混練による
均一分散が困難になり、耐衝撃性が低下する。この無定
形エチレン−プロピレン共重合体は、本発明の目的から
はずれない限り、ジエンを含む三元共重合体を用いても
良い。

前記無定形エチレン−プロピレン共重合体は金属石鹸を
除く組成物中５〜10重量％、好ましくは６〜９重量％含
有される。上記含有量が10重量％を超える場合は剛性が
不足し、耐傷付性が低下する。また、５重量％未満で
は、耐衝撃性が低下する。

成分（Ｃ）について本発明で配合されるタルク（Ｃ）は、平均粒子径が0.5
〜2.5μ、好ましくは1.5〜2.2μであることが重要であ
る。タルクの平均粒子径が0.5μ未満ではタルクの分散
性が不良となる。また平均粒子径が2.5μを超えると成
形品の耐衝撃性が低下する。また前記タルクは金属石鹸
を除く組成物中15〜20重量％、好ましくは16〜19重量％
含有される。上記含有量が15重量％未満の場合は、成形
品の剛性が十分でなく、20重量％を超えると成形品の外
観が悪くなる。

成分（Ｄ）について本発明で配合される成分（Ｄ）の繊維状マグネシウムオ
キシサルフェートは、繊維径が0.1〜1.5μ、好ましくは
0.1〜0.7μ、アスペクト比が70〜150、好ましくは90〜1
30であることが重要である。繊維径が0.1μ未満では、
成形品の剛性が不足し、1.5μを超えると成形品に変形
が生じる。また、アスペクト比が70未満では成形品の剛
性が不足し、150を超えると成形品に変形が生じる。

この繊維状マグネシウムオキシサルファートは、金属石
鹸を除く組成物中１〜３重量％、好ましくは1.5〜2.5重
量％含有される。

この含有量が１重量％未満の場合には、成形品の剛性が
不足し、一方、この含有量が３重量％を超える場合に
は、成形品に変形が生じることとなり好ましくない。

複合化等について更に本発明について重要なことは、前記成分（Ａ），成
分（Ｂ），成分（Ｃ），成分（Ｄ）を溶融混合する際、
その合計100重量部に対して、0.2〜0.5重量部、好まし
くは、0.2〜0.4重量部の金属石鹸を含有せしめることで
ある。金属石鹸の含有量が上記範囲を逸脱すると、成形
品の剛性が低下する。

金属石鹸はＭ（OOCR）_ｎ（Ｍ…Ca,Ba,Mg,Znなど、RCOOH
…ステアリン酸、ラウリル酸、オクチル酸など）で示さ
れる種々の金属の高級脂肪酸塩であり、具体的にはステ
アリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ラウ
リル酸亜鉛などが挙げられる。

また、この発明のポリプロピレン樹脂組成物は、高速２
軸押出機、多ベント２軸押出機、１軸押出機などの押出
機で混練することが好ましく、高速２軸押出機の場合は
成分（Ｄ）のみ単軸押出機の入口で途中添加し、多ベン
ト２軸押出機では、成分（Ｄ）のみサイドフィードする
などの方法により、繊維のアスペクト比を低下させない
混練方法を採用することが必要である。

この発明のポリプロピレン樹脂組成物から成形される成
形品の性能を更に向上せしめるために、組成物の各成分
の混合時に、あるいは各成分の混合後に、酸化防止材、
紫外線吸収材、難燃材、帯電防止材、顔料などを配合す
ることもできる。

［発明の効果］本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、以上説明したよ
うに、特定の結晶性エチレン−プロプレンブロック共重
合体に、無定形エチレン−プロピレン共重合体、特定の
タルク、および特定の繊維状マグネシウムオキシサルフ
ェートを配合し、溶融混合する際に特定の金属石鹸を添
加することにより得られ、本発明の組成物より作られた
成形品は、剛性と耐衝撃性のバランスが良く、耐傷付性
も良好で、自動車用大型部品、特に自動車のインストル
メントパネルに好適に使用できるものである。

［実施例］時に本発明を実施例及び比較例により更に詳しく説明す
る。

（実施例１〜4,比較例１〜４）下記第１表に示す各成分の配合に、更にフェノール系老
化防止剤を0.2重量部配合し、230℃で、高速２軸押出機
にて、混練造粒した。この際、繊維状充填材のみ、高速
２軸押出機の単時部の入口にて定量フィーダーで添加し
た。混練造粒後、射出成形機にて評価用試験片を成形
し、以下の試験法にて評価した。結果の第１表に示す。

（１）アイゾット（Izod）衝撃強度 ASTM D256に準拠。

（２）曲げ弾性率 ASTM D2584に準拠。

（３）耐傷付性樹脂組成物を100mm×100mm×3mm（厚さ）の皮シボ模様
付き射出成形シート状に成形し、この成形シートを板上
に置き、100円硬貨の側面を垂直に当て、3kgの力を加え
ながら、50mm/秒のスピードで摩擦し、その摩擦傷跡の
白化程度を目視にて観察し、以下のランク付けを行っ
た。

○ 摩擦部分が白く目立たない △ 摩擦部分がやや白く目立つ × 摩擦部分が白く目立つ（４）外観樹脂組成物を360mm×140mm×2mm（厚さ）の鏡面シート
状に射出成形し、ゲートからフローマークの発生位置ま
での距離を測定した。

（５）変形樹脂組成物を100mm（φ）×1.6mm（厚さ）の鏡面円板に
射出成形し、成形48時間後、該円板を水平板上に置き、
円周上の１点を押えて、最も浮上った個所の、水平板上
からの高さを測定した。

配合成分としては、次のものを用いた。

（Ａ−１）エチレン含有量7.0重量％、ポリプロピレン
成分の沸騰ｎ−ヘプタン不溶分97.7重量％、常温ｐ−キ
シレン可溶分の固有粘度4.6、メルトフローインデック
ス3g/10分の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重
合体（Ａ−２）エチレン含有量6.8重量％、ポリプロピレン
成分の沸騰ｎ−ヘプタン不溶分97.1重量％、常温ｐ−キ
シレン可溶分の固有粘度4.4、メルトフローインデック
ス9g/10分の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重
合体（Ｂ）ムーニー粘度ML₁₊₄（100℃）64の無定形エチレン
−プロピレン共重合体（Ｃ）平均粒子径1.9μのタルク（Ｄ）平均繊維径0.3μ、アスペクト比100の繊維状マグ
ネシウムオキシサルフェートそして、金属石鹸としては
ステアリン酸マグネシウムを使用した。

第１表に示す結果から明らかなように、本発明の実施例
１〜４の組成物は、いずれも良好な品質を有しており、
剛性と耐衝撃性のバランスが良好で、耐傷付性も良く、
しかも外観が良好である。これに対し、比較例１〜４の
組成物は、機械的特性、対傷付性、外観のいずれかに問
題がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｋ 7:08 3:34） (72)発明者赤川智彦大阪府堺市築港新町３丁目１番地宇部興産株式会社堺工場内 (72)発明者日根野谷三郎大阪府堺市築港新町３丁目１番地宇部興産株式会社堺工場内 (72)発明者勝井慎治大阪府堺市築港新町３丁目１番地宇部興産株式会社堺工場内 (56)参考文献特開昭62−91545（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−84142（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−72039（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−69848（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−212440（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）エチレン含有量４〜10重量％、ポリ
プロピレン成分の沸騰ｎ−ヘプタン不溶分95重量％以
上、常温ｐ−キシレン化溶分の固有粘度（デカリン,135
℃）２以上、メルトフローインデックス３〜30g/10分の
結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体67〜79重
量％、（Ｂ）ムーニー粘度ML₁₊₄（100℃）20〜100の無定形エ
チレン−プロピレン共重合体５〜10重量％、（Ｃ）平均粒子径0.5〜2.5μのタルク15〜20重量％、（Ｄ）繊維径0.1〜1.5μ、アスペクト比が70〜150の繊
維状マグネシウムオキシサルフェート１〜３重量％、を含み、かつ前記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の合
計100重量部に対し0.2〜0.5重量部の金属石鹸を含むこ
とを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。