JPH09249790A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗膜密着性及び機械的強度の優れた熱可塑性
樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 (a) メルトフローレート（230 ℃、荷重
2.16ｋｇ) が５〜50ｇ／10分の範囲であり、エチレン含
有量が10〜15重量％のプロピレン−エチレンブロック共
重合体80〜99重量％と、(b) オレフィン系エラストマー
０〜５重量％と、(c) 無機フィラー１〜15重量％とから
なり、前記プロピレン−エチレンブロック共重合体は結
晶性プロピレンホモポリマー部分及びプロピレン−エチ
レン共重合部分を含有し、前記プロピレン−エチレン共
重合部分は25〜55重量％のエチレン含有量及び0.5 〜６
dl/gの極限粘度を有し、前記プロピレン−エチレン共重
合部分のうち極限粘度が0.1 〜３dl/gの部分の割合が25
〜65重量％であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂組成物
に関し、特に塗膜密着性及び機械的強度に優れ、自動車
の外装用として好適な熱可塑性樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリプ
ロピレンは軽量であり、かつ機械的強度等に優れている
ので、各種の分野に広く利用されている。しかしなが
ら、耐衝撃性及び剛性に劣るため、その改良を目的とし
て、プロピレン−エチレンブロック共重合体にエチレン
−プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＲ）等のオレフィン系
エラストマーやタルク等の無機フィラーを添加してなる
種々のポリプロピレン系樹脂組成物が提案されている。

【０００３】また、ポリプロピレンは無極性高分子であ
るので、二次加工性、特に極性を有する塗料との固相状
態での塗膜密着性が低く、塗装性に劣るという問題があ
る。そのため、オレフィン系エラストマーを多量に添加
して塗膜密着性を向上させる方法が一般的に採られてい
る。

【０００４】しかし、オレフィン系エラストマーの添加
量が増えると機械的強度が低下するという問題が生じ
る。従って、塗膜密着性及び機械的強度をバランス良く
備えたポリプロピレン樹脂組成物は未だ得られていない
のが現状である。これらの問題を解決すれば、ポリプロ
ピレン系樹脂材料の使用範囲が広がり、一つの材料でカ
バーできる部品が増え、コスト面でも有利に展開できる
ことが期待される。

【０００５】したがって本発明の目的は、塗膜密着性及
び機械的強度の優れた熱可塑性樹脂組成物を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、プロピレン−エチレンブロック
共重合体に、オレフィン系エラストマー及び無機フィラ
ーを特定量添加して熱可塑性樹脂組成物とする場合に、
プロピレン−エチレンブロック共重合体の樹脂設計を最
適化することにより、優れた塗膜密着性及び機械的強度
が得られることを見出し、本発明に想到した。

【０００７】すなわち、本発明の熱可塑性樹脂組成物
は、(a) メルトフローレート（230 ℃、荷重2.16ｋｇ)
が５〜50ｇ／10分の範囲であり、エチレン含有量が10〜
15重量％のプロピレン−エチレンブロック共重合体80〜
99重量％と、(b) オレフィン系エラストマー０〜５重量
％と、(c) 無機フィラー１〜15重量％とからなり、前記
プロピレン−エチレンブロック共重合体は結晶性プロピ
レンホモポリマー部分及びプロピレン−エチレン共重合
部分を含有し、前記プロピレン−エチレン共重合部分は
25〜55重量％のエチレン含有量及び0.5 〜６dl/gの極限
粘度を有し、前記プロピレン−エチレン共重合部分のう
ち極限粘度が0.1 〜３dl/gの部分の割合が25〜65重量％
であることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明を以下詳細に説明する。 [1] 熱可塑性樹脂組成物の各成分 (1) プロピレン−エチレンブロック共重合体 本発明において使用するプロピレン−エチレンブロック
共重合体は、多段重合により合成されるものが好まし
い。多段重合では、まずチーグラ触媒等の存在下でプロ
ピレンを重合することにより、結晶性プロピレンホモポ
リマー部分（少量のコモノマー成分を含んでいてもよ
い）を生成し、次の段階でエチレン＋プロピレンに切替
えてプロピレン−エチレン共重合部分を生成する。

【０００９】多段重合により合成されたプロピレン−エ
チレンブロック共重合体は、実質的に結晶性ホモポリ
プロピレン部分と、プロピレン−エチレン共重合部分
とからなるものであり、それぞれの部分は実質的に単独
のポリマーとして存在していても（実質的に組成物の状
態であっても）、あるいは結合した状態にあってもよ
い。その他に少量の結晶性ホモポリエチレン部分を含
有することもあるが、含有しないことの方が多い。上記
各部分は基本的にはプロピレン及び／又はエチレンから
なるものであるが、他のα−オレフィンやジエン系モノ
マー等を少量含有していてもよい。

【００１０】(a) 結晶性プロピレンホモポリマー部分 結晶性プロピレンホモポリマー部分は、実質的にプロピ
レンの単独重合体（結晶性を損なわない程度に微量のエ
チレンを含有しても良い）である。高い機械的強度及び
剛性を有するために、沸騰ｎ−ヘプタンで６時間抽出後
の残分が90重量％以上、望ましくは95重量％以上の高結
晶性ポリプロピレンである。

【００１１】(b) プロピレン−エチレン共重合部分 プロピレン−エチレン共重合部分の極限粘度〔η〕（デ
カリン中、135 ℃で測定）は0.5 〜６dl/g、好ましくは
2.5 〜5.5 dl/gである。極限粘度〔η〕が0.5dl/g未満
の場合には剛性の改善効果が十分でなく、一方６dl/gを
超えると、ゲル成分の増加により成形性が低下し、成形
品の外観が不良となる。またプロピレン−エチレン共重
合部分のうち、極限粘度〔η〕が0.1 〜３dl/gの部分の
割合は25〜65重量％である。極限粘度〔η〕が0.1 〜３
dl/gの部分の割合が25重量％未満であると、塗装性が低
下し、また65重量％を超えると機械的強度及び延性の低
下となる。

【００１２】プロピレン−エチレン共重合部分のエチレ
ンの含有量は25〜55重量％である。エチレンの含有量が
25重量％未満では剛性が低く、一方55重量％を超えると
延性及び耐衝撃性が低下する。

【００１３】(c) プロピレン−エチレンブロック共重合
体の物性 (i) エチレン含有量 プロピレン−エチレンブロック共重合体全体のエチレン
含有量は、10〜15重量％である。エチレン含有量が10重
量％未満であると、耐衝撃性及び塗装性の低下となり、
また15重量％を超えると剛性の低下となる。

【００１４】(ii)ＭＦＲ プロピレン−エチレンブロック共重合体のメルトフロー
レート（ＭＦＲ、230℃、荷重2.16ｋｇで測定）は５〜5
0ｇ／10分、好ましくは10〜45ｇ／10分である。ＭＦＲ
の値が５ｇ／10分未満では得られる組成物の成形性、特
に射出成形性が低下し、一方50ｇ／10分を越えると機械
的強度が低下する。

【００１５】(d) 成分の割合 プロピレン−エチレンブロック共重合体中の及びの
含有量については、＋の合計を100 重量％として、
結晶性ホモポリプロピレン部分が50〜80重量％、プ
ロピレン−エチレン共重合部分が20〜50重量％であるの
が好ましい。なお、さらに結晶性ホモポリエチレン部
分を含有するとしても、その含有量は＋の合計を10
0 重量％として３重量％以下である。

【００１６】(2) オレフィン系エラストマー 本発明において、オレフィン系エラストマーとは、エチ
レン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセ
ン−１、４−メチルペンテン−１等のα−オレフィンの
共重合体ゴムであり、特にエチレンとエチレン以外のα
−オレフィンとの共重合体ゴムが好ましい。このような
共重合体ゴムとしては、例えばエチレン−プロピレン共
重合体ゴム（ＥＰＲ）、これにジエン化合物を共重合し
たエチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤ
Ｍ）、エチレン−ブテン共重合体ゴム（ＥＢＲ）等が挙
げられる。

【００１７】エチレン−プロピレン共重合体ゴム（ＥＰ
Ｒ）の場合、エチレン含有量が50〜90モル％、プロピレ
ン含有量が50〜10モル％であるのが好ましい。より好ま
しい範囲は、エチレンが70〜80モル％、プロピレンが30
〜20モル％である。またＭＦＲは0.5 〜20ｇ／10分が好
ましく、0.5 〜10ｇ／10分がより好ましい。

【００１８】エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴ
ム（ＥＰＤＭ）の場合、ジエン化合物としては、エチリ
デンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,4-ヘキサ
ジエン等が挙げられる。エチレン含有量は60〜85モル
％、プロピレン含有量は15〜40モル％、及びジエン化合
物含有量は１〜10モル％であるのが好ましい。より好ま
しい範囲は、エチレン含有量が65〜75モル％、プロピレ
ン含有量が25〜35モル％、及びジエン化合物含有量が２
〜８モル％である。またＭＦＲは0.5 〜20ｇ／10分が好
ましく、0.5 〜10ｇ／10分がより好ましい。

【００１９】またエチレン−ブテン共重合体ゴム（ＥＢ
Ｒ）の場合、エチレンの含有量が70〜85モル％、ブテン
−１の含有量が15〜30モル％であるのが好ましい。より
好ましい範囲は、エチレンが75〜85モル％、ブテン−１
が25〜15モル％である。またＭＦＲは１〜30ｇ／10分が
好ましく、１〜20ｇ／10分がより好ましい。

【００２０】(3) 無機フィラー 本発明に用いる無機フィラーは、樹脂等の充填材又は強
化材として一般に用いられているものであり、例えばタ
ルク、マイカ、繊維結晶性ケイ酸カルシウム、炭酸カル
シウム等が挙げられる。これらのうちでは特にタルクが
好ましい。上記無機フィラーの平均粒径は15μｍ以下
（特に１〜10μｍ）のものを用いるのが好ましい。な
お、針状あるいは繊維状物の場合、繊維径が１〜100 μ
ｍで、アスペクト比が３〜30のものが好ましい。

【００２１】[2] 配合割合 上述した各成分の配合割合は、プロピレン−エチレンブ
ロック共重合体が80〜99重量％、好ましくは85〜95重量
％であり、オレフィン系エラストマーが０〜５重量％、
好ましくは０〜３重量％であり、無機フィラーが１〜15
重量％、好ましくは１〜10重量％である。

【００２２】プロピレン−エチレンブロック共重合体の
配合量が80重量％未満では延性、機械的強度、硬度等が
低く、一方99重量％を越えると塗膜密着性及び耐衝撃性
が低下する。またオレフィン系エラストマーの配合量が
５重量％を越えると硬度、曲げ弾性率等の機械的強度が
低下する。さらに無機フィラーの配合量が１重量％未満
では剛性が低く、一方15重量％を越えると成形性が低下
する。

【００２３】[3] その他の成分 本発明の熱可塑性樹脂組成物には、上述した各成分の他
に、その改質を目的として、他の添加剤、例えば熱安定
剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、帯電防止
剤、離型剤、発泡剤、色剤、顔料等を添加することがで
きる。

【００２４】[4] 熱可塑性樹脂組成物の製造方法 本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記成分をヘンシェル
ミキサー、スーパーミキサー、リボンブレンダー等を用
いて混合し、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキ
サー、ニーダー等で180 〜230 ℃の温度範囲で溶融混練
することによって得ることができる。

【００２５】

【実施例】本発明を以下の実施例及び比較例により詳細
に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではな
い。

【００２６】実施例１〜４及び比較例１〜10 １．原料 (a) プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＢＰＰ） 表１に示す性状のプロピレン−エチレンブロック共重合
体を用いた。

【００２７】(b) オレフィン系エラストマー ＥＰＲ：エチレン−プロピレンゴム（商品名“EP02P
”、日本合成ゴム（株）製）。 ＭＦＲ＝3.2 ｇ／10分（JIS K7210 に従って230 ℃、荷
重2.16ｋｇで測定）。 エチレン含有量：75重量％。

【００２８】(c) 無機フィラー タルク：平均粒径5.0 μｍ（商品名“LMR100”、富士タ
ルク（株）製）。

【００２９】２．混練及び成形方法 表１に示す性状の(a) プロピレン−エチレンブロック共
重合体（ＢＰＰ）と、(b) エチレン−プロピレンゴム
（ＥＰＲ）と、(c) タルクとを表１に示す配合割合で配
合し、スーパーミキサーでドライブレンドし、その後二
軸押出機に投入し、200 ℃、スクリュー回転数200 ｒｐ
ｍで混練し、組成物のペレットを得た。次に射出成形機
により、樹脂温度２１０℃、射出圧力650 kgf/cm² 及び
金型温度40℃で射出成形し、試験片を得た。

【００３０】３．物性測定 各試験片について、以下の方法により各物性値を測定し
た。結果を下記表２に示す。 ＭＦＲ（g/10分）：JIS K7210 に従って230 ℃、荷重
2.16ｋｇで測定した。 曲げ弾性率（kgf/cm² ）：JIS K7203 により23℃で測
定した。 脆化温度（℃）：ASTM D746 により測定した。 ピール強度（g/cm）：110mm ×10mm×４mmの試験片の
表面をイソプロパノールで拭いた後、RB117 （ＮＢＣ
製）及びフレキセン106 （日本ペイント（株）製）をそ
れぞれ15μｍ及び100 μｍの厚さに塗布し、120 ℃で35
分間焼き付けた。塗装品に１ｃｍ幅の切れ目を入れて、
インストロン型引っ張り試験機で180 °方向に50mm／分
の速度で引き剥がし、その時の荷重をピール強度とし
た。

【００３１】 表１ 実施例Ｎｏ． ＢＰＰの性状及び配合割合 １ ２ ３ ４ ＢＰＰの性状 全体 ＭＦＲ（g/10分） 30 50 5 30 エチレン量⁽¹⁾ 10 15 10 15 共重合部分 エチレン量⁽²⁾ 50 30 30 50 [η] （dl/g）⁽³⁾ 3 5 3 5 [η] が0.1 〜3 (dl/g)の割合⁽²⁾ 60 30 30 60配合割合 ＢＰＰ⁽⁴⁾ 94 85 99 85 ＥＰＲ⁽⁴⁾ 5 0 0 5 タルク⁽⁴⁾ 1 15 1 10 注(1) 単位：重量％（ＢＰＰを100 重量％とする）。 (2) 単位：重量％（共重合部分を100 重量％とする）。 (3) 135 ℃のデカリン中で測定。 (4) 単位：重量％（樹脂組成物を100 重量％とする）。

【００３２】 表１（続き） 比較例Ｎｏ． ＢＰＰの性状及び配合割合 １ ２ ３ ４ ＢＰＰの性状 全体 ＭＦＲ（g/10分） 30 50 50 5 エチレン量⁽¹⁾ 4 20 15 10 共重合部分 エチレン量⁽²⁾ 50 30 75 30 [η] （dl/g）⁽³⁾ 3 5 5 7 [η] が0.1 〜3 (dl/g)の割合⁽²⁾ 60 30 30 30配合割合 ＢＰＰ⁽⁴⁾ 94 85 85 99 ＥＰＲ⁽⁴⁾ 5 0 0 0 タルク⁽⁴⁾ 1 15 15 1 注(1) 〜(4) 同上。

【００３３】 表１（続き） 比較例Ｎｏ． ＢＰＰの性状及び配合割合 ５ ６ ７ ８ ＢＰＰの性状 全体 ＭＦＲ（g/10分） 30 30 5 50 エチレン量⁽¹⁾ 10 15 10 15 共重合部分 エチレン量⁽²⁾ 50 50 30 30 [η] （dl/g）⁽³⁾ 0.4 5 3 5 [η] が0.1 〜3 (dl/g)の割合⁽²⁾ 60 10 80 30配合割合 ＢＰＰ⁽⁴⁾ 94 85 99 75 ＥＰＲ⁽⁴⁾ 5 5 0 10 タルク⁽⁴⁾ 1 10 1 15 注(1) 〜(4) 同上。

【００３４】

【００３５】 表２ 実施例Ｎｏ． 物性 １ ２ ３ ４ ＭＦＲ（g/10分） 25 30 5 20 曲げ弾性率（kgf/cm² ） 11,000 12,000 11,500 11,700 脆化温度（℃） -32 -30 -33 -31 ピール強度（g/cm） 920 970 1050 950

【００３６】 表２（続き） 比較例Ｎｏ． 物性 １ ２ ３ ４ ＭＦＲ（g/10分） 25 30 30 5 曲げ弾性率（kgf/cm² ） 15,000 8,520 16,500 11,500 脆化温度（℃） -12 -42 -10 -35 ピール強度（g/cm） 510 1300 470 500

【００３７】 表２（続き） 比較例Ｎｏ． 物性 ５ ６ ７ ８ ＭＦＲ（g/10分） 25 20 5 23 曲げ弾性率（kgf/cm² ） 10,000 11,500 10,000 7,500 脆化温度（℃） -8 -32 -15 -45 ピール強度（g/cm） 1100 480 1120 1150

【００３８】

【００３９】表２から明らかなように、実施例１〜４の
熱可塑性樹脂組成物は、機械的強度及び塗膜密着性に優
れている。一方比較例１〜10の熱可塑性樹脂組成物は、
機械的強度及び塗膜密着性の少なくとも１つが劣る。

【００４０】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂組成物は、プロピ
レン−エチレンブロック共重合体に、オレフィン系エラ
ストマー、無機フィラーを特定量添加し、プロピレン−
エチレンブロック共重合体の樹脂設計を最適化すること
によりなるので、優れた塗膜密着性及び機械的強度を有
する。このような熱可塑性樹脂組成物は各種用途に適用
可能であるが、特に自動車の外装品用に好適である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a) メルトフローレート（230 ℃、荷重
   2.16ｋｇ) が５〜50ｇ／10分の範囲であり、エチレン含
   有量が10〜15重量％のプロピレン−エチレンブロック共
   重合体80〜99重量％と、(b) オレフィン系エラストマー
   ０〜５重量％と、(c) 無機フィラー１〜15重量％とから
   なる熱可塑性樹脂組成物であって、前記プロピレン−エ
   チレンブロック共重合体は結晶性プロピレンホモポリマ
   ー部分及びプロピレン−エチレン共重合部分を含有し、
   前記プロピレン−エチレン共重合部分は25〜55重量％の
   エチレン含有量及び0.5 〜６dl/gの極限粘度を有し、前
   記プロピレン−エチレン共重合部分のうち極限粘度が0.
   1 〜３dl/gの部分の割合が25〜65重量％であることを特
   徴とする熱可塑性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物に
   おいて、前記プロピレン−エチレン共重合部分の極限粘
   度が2.5 〜5.5 dl/gであることを特徴とする熱可塑性樹
   脂組成物。