JPH10237240A - 押出成形用ポリプロピレン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】押出成形、特に、異形押出成形をして、所望形
状、寸法、肉厚の精度に優れた成形品を得ることのでき
るポリプロピレン樹脂材を提供する。 【解決手段】メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜
３ｇ／１０分、コモノマー含有量２〜８重量％のランダ
ム共重合ポリプロピレン、又は該ポリプロピレン１００
重量部当たり１５０重量部までの無機充填剤を含有する
押出成形用ポリプロピレン樹脂材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大型の建築用部材等の
押出成形に用いて好適なポリプロピレン樹脂材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレン系樹脂は、安価であり、
物理的及び化学的性質が優れているために、バンパー、
インスツルメントパネル、ステアリングホイール等の各
種自動車用部品、ビール瓶ケース、醤油瓶ケース、清涼
飲料水用コンテナー、野菜集荷用コンテナー等の各種容
器類、各種オーディオハウジング等に広く用いられてい
る。これらの成形品は、主に射出成形によって製造され
ており、押出成形分野でのポリプロピレン系樹脂の使用
は、ポリプロピレン自体の結晶性による成形残留応力に
よる歪みの解放で、変形、ねじれ、ヒケ等が成形品に発
生するため、パイプやフィルム以外の形状分野での使用
が非常に少ないのが現状である。

【０００３】ポリプロピレン系樹脂には、プロピレン単
独重合体（ホモポリマー）、ブロック共重合体、ランダ
ム共重合体、グラフト共重合体等各種のものがあるが、
一般に、ランダム共重合体は、透明性が要求される又は
好まれる弁当箱や内容物が外部から確認できる衣裳箱、
道具箱等のようなケース、ボックスを射出成形によって
製造する材料としては使用されているが、比較的大型の
建築用部材等の押出成形には使用されていない。

【０００４】これらの押出成形分野での課題を克服すべ
く、従来より多くの研究がなされており、例えば、タル
ク、炭酸カルシウム等の充填剤を混合して成形残留歪み
の低減を図ったり、エチレン−プロピレン共重合ゴムや
エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴム等のエ
ラストマーを添加してポリプロピレンの結晶性を低減す
る試みがなされている。しかしながら、このようなポリ
プロピレン組成物は、脆くなりすぎて実用に供し難い問
題があったり、柔らかくなりすぎて、成形品としての耐
熱性が劣るという問題があり、いずれにしても、形状、
寸法、肉厚等が充分に改良されない等の問題が残ってい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記問題
に鑑み、押出成形品、特に、大型の異形押出成形品が所
望の形状、寸法、肉厚等に成形できるポリプロピレン樹
脂材料について鋭意検討した結果、特定量のコモノマー
をランダム共重合させたポリプロピレンを使用すること
により、上述の目的を達成しうることを見出し、本発明
を完成するに到った。即ち、本発明の目的は、押出成
形、特に、異形押出成形をして、所望形状、寸法、肉厚
の精度に優れた成形品を得ることのできるポリプロピレ
ン樹脂材を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するために手段】しかして、本発明の要旨
とするところは、２〜８重量％のコモノマーをランダム
共重合したメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜３
ｇ／１０分の押出成形用ポリプロピレン又は該ポリプロ
ピレン１００重量部当たり１５０重量部までの無機充填
剤を含有する押出成形用ポリプロピレンに存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明を詳細に説明する。本発明
の押出成形用ポリプロピレンは、プロピレンに２〜８重
量％のコモノマーを含有するようにランダム共重合して
あることが必要であり、コモノマーの含量が高い程、形
状、寸法、肉厚精度は向上する。ランダム共重合ポリプ
ロピレンのコモノマーの含有量が、８重量％を超過する
と弾性率の低下による成形品の剛性不足が生じ、又、２
重量％未満ではランダム性の不足により、成形品形状、
寸法の悪化が発生する。

【０００８】また、ランダム共重合ポリプロピレンは、
ＪＩＳ Ｋ６７５８（２３０℃、２．１６ｋｇ）に基づ
いたメルトフローレート（ＭＦＲ）が、０．１〜３ｇ／
１０分の範囲であることが必要である。ＭＦＲの小さい
方が複雑、大型の異形成形品の成形性に優れている。Ｍ
ＦＲが、３ｇ／１０分を超えると、成形品の寸法が悪化
したり、変形が発生し易くなり、一方、０．１未満では
押出成形機での溶融性が低下し、成形品が不均質となっ
て強度が低下する。

【０００９】ランダム共重合ポリプロピレンのプロピレ
ンに共重合させるコモノマーは、例えば、エチレン、１
−ブテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、４
−メチル−１−ペンテン、１−オクテン等のα−オレフ
ィン類が通常用いられ、好ましくはエチレン、１−ブテ
ン、１−ヘキセン等の直鎖状α−オレフィンが、特にエ
チレンが望ましい。勿論、コモノマーは２種類以上を併
用しても良い。ランダム共重合ポリプロピレンの製造
は、チーグラー触媒或いはメタロセン触媒を用いて、気
相重合、バルク重合、スラリー重合の何れかの重合法に
より、連続式又はバッチ式で製造される。重合温度は、
通常５０〜１００℃であり、重合時間は、適宜設定され
る。又、重合体のＭＦＲは、重合槽内の水素濃度を調節
することにより制御される。

【００１０】本発明の押出成形用ポリプロピレンには、
上述のランダム共重合ポリプロピレンに、本発明の効果
を損なわない範囲で、ホモ重合ポリプロピレンやブロッ
ク共重合ポリプロピレンを併用することが出来る。押出
成形用ポリプロピレンは、このまま、又は後述する各種
添加剤を添加した後押出成形に用いることが出来る。

【００１１】本発明の押出成形用ポリプロピレンは、ラ
ンダム共重合ポリプロピレンに、無機充填剤を添加する
ことにより、押出成形時、押出ダイスから押し出される
溶融したポリプロピレンの形状保持性が向上し、複雑な
異形押出成形性が改良され、成形品の形状、寸法、肉厚
の精度をより向上させる効果がある。無機充填剤は、特
に限定されるものではないが、例えば、炭酸カルシウ
ム、タルク、マイカ、ガラス繊維、炭素繊維、ほう酸ア
ルミニウム繊維、チタン酸カリウム繊維、塩基性硫酸マ
グネシウム繊維等が挙げられ、これらを単独で用いて
も、又は２種以上を併用しても差し支えない。

【００１２】炭酸カルシウムは、平均粒径０．７〜８μ
ｍ、比表面積２７００〜３２０００ｃｍ² ／ｇの範囲で
あるのが好ましく、その表面を、脂肪酸、脂肪酸エステ
ル、樹脂酸、界面活性剤、カップリング剤等で処理を施
したものも使用できる。タルクは、長さが実質的に１５
μｍ以下で、平均粒径が１．５〜６μｍの範囲にあり、
且つアスペクト比が５以上あるものが好ましい。

【００１３】マイカは、平均粒径が８〜１００μｍの範
囲にあり、且つアスペクト比が５以上のものが好まし
く、白マイカ、金マイカ、黒マイカ等いずれのものであ
っても良い。ガラス繊維は、平均直径が５〜１３μｍの
範囲にあり、且つアスペクト比が１０以上あるものが好
ましい。ここで平均粒径とは、レーザー光散乱方式粒度
分布計を用いて測定した値であり、測定装置は、堀場製
作所製ＬＡ−５００型を用いた。又、直径及び長さは、
顕微鏡を用いて測定し、アスペクト比を求めた。

【００１４】無機充填剤のランダム共重合ポリプロピレ
ンへの添加量は、ランダム共重合ポリプロピレン１００
重量部当たり、１５０重量部までの範囲に止めるべきで
あり、無機充填剤の添加量が１５０重量部を超えると、
押出成形品の表面が粗面になり、又、成形品の衝撃強度
が低下し、実用に供し難くなる。無機充填剤の添加のな
い、又は添加量の少ない本発明の押出成形用ポリプロピ
レンは、比較的小型又は異形度の小さい押出成形品に適
し、その形状が大型、複雑形状になるに従い、無機充填
剤の添加量を多くした押出成形用ポリプロピレンにする
ことにより、形状、寸法、肉厚精度の優れた成形品を得
ることが出来る。

【００１５】本発明の押出成形用ポリプロピレンは、押
出成形性の向上、成形品の性能向上等を目的として、本
発明の効果を損なわない範囲で各種添加剤を添加するこ
とが出来る。各種添加剤としては、例えば、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、難燃剤、分散
剤、光安定剤、着色剤、その他各種エラストマー等を挙
げることが出来る。

【００１６】本発明の押出成形用ポリプロピレンは、ラ
ンダム共重合ポリプロピレンを、又は該ポリプロピレン
と無機充填剤との混合物を及び必要に応じ上述の各種添
加剤を配合し、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミ
キサー、ロールミル等の混練機を用いて均一に混練し、
ストランドカット法、ホットカット法又はシートカット
法により造粒することによって調製される。そして、本
発明の押出成形用ポリプロピレンは、上述の造粒物又は
均一な未造粒混合物の状態で、所望形状の押出ダイスが
装着された、一軸押出機、二軸押出機、コニカル二軸押
出機等の各種の押出機に供給し、押出成形、特に異形押
出成形により、建築用部材、車両用内外装部材等の各種
成形品にされる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の押出成形用ポリプロピレンを
実施例にて詳述するが、本発明は、その要旨を逸脱しな
い限り、以下の実施例に限定されるものではない。 な
お、押出成形用ポリプロピレンに用いた配合成分は、次
の通り。

【００１８】

【表１】

【００１９】（２）ブロック共重合体 ＭＦＲ０．７ｇ／１０分、エチレン含量５重量％、融解
温度１６１℃ （３）ホモ重合体 ＭＦＲ０．６ｇ／１０分、融解温度１６３℃ なお、融解温度は、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）で昇温
速度１０℃により、又共重合体のエチレン含量は、赤外
スペクトル分析法により測定した。

【００２０】Ｂ 無機充填剤 タルク：平均粒径２．４μｍ、平均アスペクト比６ 炭酸カルシウム：平均粒径１．８０μｍ、比表面積１２
０００ｃｍ² ／ｇ マイカ：白マイカ、 平均粒径７２μｍ、平均アスペク
ト比４５ Ｃ その他添加剤 ＥＰＭ（エチレン−プロピレン共重合ゴム）：エチレン
含量７４重量％、ＭＦＲ１．２ｇ／１０分、密度０．８
７ｇ／ｃｍ³ ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブ
ロック共重合体）：スチレン含量１５重量％、ＭＦＲ３
ｇ／１０分、密度０．９０ｇ／ｃｍ³

【００２１】実施例１〜１２、比較例１〜１１ 表−１及び表−２に記載の上述の配合成分を所定量（重
量部）、異方向二軸押出機（径６５ｍｍφ）を用いて、
樹脂温度２１０±５℃に調節して、混練、造粒を行い、
押出成形用ポリプロピレンを調製した。この押出成形用
ポリプロピレンの樹脂材を、ポリプロピレン用の６５ｍ
ｍφスクリューを装備した単軸押出機に異形押出ダイス
を装着し、サイザー金型、冷却水槽、引き取り機、切断
機をその順番で配置し、図１に示す成形断面形状を有す
る基本肉厚２ｍｍの異形成形品を押し出した。単軸押出
機の温度設定は、バレル先端で２００℃、押出ダイスで
２１０℃にし、押出速度は、線速２ｍ／分で引き落とし
た。

【００２２】得られた異形成形品の形状、肉厚、寸法
を、図２の異形成形品斜視図に示した各場所について、
評価を行った。その結果を表−３に記した。図中の評価
場所、１は成形品のヒケ、２は側壁の内倒れ、３は肉
厚、４は曲がり、５は全幅寸法を次の基準で評価した。 表−３中、◎：極めて良好 ○：良好 −−−規定断面形状内 △：やや不良 ×：不良 −−−規定断面形状外

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】

【表４】

【００２６】本発明の押出成形用ポリプロピレンを用い
て成形した成形品は、実施例から明らかな通り、いずれ
も良好な形状、寸法、肉厚を有し、一方、本発明の構成
を欠く比較例は、形状、寸法、肉厚の何れか又は両方に
不良を生じた。

【００２７】

【発明の効果】本発明の押出成形用ポリプロピレンは、
主体となるポリプロピレンとして特定量のコモノマーと
ランダム共重合した特定のＭＦＲを有する重合体を使用
することにより、押出成形、特に、異形押出成形におい
て、優れた形状、寸法、肉厚精度の成形品にすることが
でき、更に無機充填剤を複合することにより、一層、形
状、寸法、肉厚の精度が向上し、建築用部材、車両用内
外装部品等の成形に有効に利用される。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】 異形押出成形品の断面図

【図２】 異形押出成形品の斜視図

【符号の説明】

１ 成形品のヒケ ２ 側壁の内倒れ ３ 肉厚 ４ 曲がり ５ 全幅寸法

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２〜８重量％のコモノマーをランダム共重
   合したメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜３ｇ／
   １０分の押出成形用ポリプロピレン。
2. 【請求項２】請求項１のポリプロピレン１００重量部当
   たり１５０重量部までの無機充填剤を含有する押出成形
   用ポリプロピレン。
3. 【請求項３】コモノマーが、α−オレフィンである請求
   項１又は請求項２記載の押出成形用ポリプロピレン。
4. 【請求項４】コモノマーが、エチレンである請求項１乃
   至請求項３何れかの項に記載の押出成形用ポリプロピレ
   ン。
5. 【請求項５】無機充填剤が、炭酸カルシウム、タルク、
   マイカから選択された少なくとも１種である請求項１乃
   至請求項４何れかの項に記載に押し出し成形用ポリプロ
   ピレン。