JPH1095879A - 樹脂組成物及び樹脂成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無機充填材の添加による優れた剛性、耐衝撃
性等の諸物性を実現すると同時に、押出成形や射出成形
に適した、良好な成形加工性を有する樹脂組成物を提供
する。 【解決手段】 ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠し、１号形
または２号形試験片を用い、初期のひずみ速度が毎分１
となる変形速度で測定した初期弾性率が１０⁶ 〜１０⁸
Ｐａ、引張破壊伸びが１０００％以上であり、且つ、引
張応力−ひずみ曲線において、ひずみεにおける応力を
σ（ε）、ひずみ（ε＋１０％）における応力をσ（ε
＋１０％）とするとき、０％≦ε≦９９０％の任意のひ
ずみ（ε）において、σ（ε＋１０％）−σ（ε）≧１
×１０⁴ Ｐａであるポリオレフィン系樹脂１００重量部
と無機充填材２６０〜９００重量部からなることを特徴
とする樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂組成物及び樹
脂成形体に関し、更に詳しくは、優れた剛性、引張伸び
特性を有し、成形収縮率が小さく、寸法安定性及び成形
加工性の良好な無機充填材含有樹脂組成物及び樹脂成形
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、材料コストの低減、剛性や引
張強度等の力学特性の向上、寸法安定性の改善等を目的
として、合成樹脂に各種無機充填材を添加した樹脂組成
物が、例えば、自動車部品、精密機器部品、電気・電子
部品、メディカル用品等の広範な分野で多く使用されて
いる。

【０００３】例えば、特開昭６０−６９１４５号公報に
は、剛性の向上を目的としてポリオレフィンに無機充填
材を４０重量％まで含有させる樹脂組成物が開示されて
いる。また、特開昭６３−５７６５３号公報には、寸法
安定性を目的としてポリオレフィンに無機充填材を４０
重量％まで含有される樹脂組成物が開示されている。一
方、材料コストの低減、剛性・引張強度の向上、寸法安
定性の改善のいずれを目的とした場合も、無機充填材の
添加量が多い方がより効果が高くなると予想されるが、
上記のような従来の樹脂組成物では、開示されている添
加量の範囲内であっても、高充填領域では耐衝撃性等の
力学特性及び成形加工性に問題が生じるという欠点があ
り、当然、開示の範囲を超えた多量の無機充填材を添加
することはできなかった。

【０００４】また、特開平３−１８５０７２号公報に
は、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン等のポリオレ
フィン系樹脂１００重量部に、硫酸バリウム、酸化亜
鉛、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム及びこれら
の混合物を１５０重量部程度まで配合した成形用樹脂組
成物が記載され、口径２．５インチのベント式押出機で
調製された成形用樹脂組成物を用いて、３．５オンスバ
レル、溶融体温度３５０°Ｆ、型温度１５０°Ｆの射出
成形機で成形された成形体の諸物性が開示されている。

【０００５】しかし、特開平３−１８５０７２号公報に
開示されたポリオレフィン系樹脂成形用組成物から得ら
れた成形体の、就中、引張伸び（％）は、極めて小さな
値を示しているものであって、更に、コストダウン効果
を期待して多量に、例えば２６０重量部以上に無機充填
材を配合したポリオレフィン系樹脂成形用組成物から得
られる成形体の引張伸びは、更に小さなものとなり、僅
かな応力に対しても塑性変形を起こすおそれのある材料
となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
なされたものであって、無機充填材の添加による優れた
剛性、耐衝撃性等の諸物性を実現すると同時に、押出成
形や射出成形に適した、良好な成形加工性を有する樹脂
組成物を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠し、１号形または２号形試
験片を用い、初期のひずみ速度が毎分１となる変形速度
で測定した初期弾性率が１０⁶ 〜１０⁸ Ｐａ、引張破壊
伸びが１０００％以上であり、且つ、引張応力−ひずみ
曲線において、ひずみεにおける応力をσ（ε）、ひず
みε＋１０％における応力をσ（ε＋１０％）とすると
き、０％≦ε≦９９０％の任意のひずみεにおいて、σ
（ε＋１０％）−σ（ε）≧１×１０⁴ Ｐａであるポリ
オレフィン系樹脂１００重量部と無機充填材２６０〜９
００重量部からなることを特徴とする樹脂組成物をその
要旨とする。

【０００８】本発明者らは、上記課題を解決するため、
無機充填材を大量に含有することに伴う耐衝撃性、引張
伸び特性、成形加工性等を改良するべく鋭意検討した結
果、ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠し、１号形または２号
形試験片を用い、初期のひずみ速度が毎分１となる変形
速度で測定した初期弾性率が１０⁶ 〜１０⁸ Ｐａ、引張
破壊伸びが１０００％以上であり、且つ、引張応力−ひ
ずみ曲線において、ひずみεにおける応力をσ（ε）、
ひずみε＋１０％における応力をσ（ε＋１０％）とす
るとき、０％≦ε≦９９０％の任意のひずみεにおい
て、σ（ε＋１０％）−σ（ε）≧１×１０⁴ Ｐａであ
るポリオレフィン系樹脂を用いれば、無機充填材が大量
に含有され、かつ、良好な剛性、耐衝撃性、引張伸び特
性、成形加工性等を有する樹脂組成物が得られることを
見出し、これによって本発明を完成させたものである。

【０００９】本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂
の初期弾性率は、１０⁶ 〜１０⁸ Ｐａである。初期弾性
率が１０⁸ Ｐａを超えると、無機充填材を配合したポリ
オレフィン系樹脂組成物は、剛性が高くなり過ぎ、シー
トやフィルムを成形する際に、巻取りが難しくなるばか
りか、得られる成形体も硬く脆いものとなるおそれがあ
る。逆に、初期弾性率が１０⁶ Ｐａ未満では、無機充填
材を多量に配合しても、剛性が低くなり過ぎ、得られる
ポリオレフィン系樹脂組成物の用途を著しく制限するも
のとなる。

【００１０】また、上記ポリオレフィン系樹脂の引張破
壊伸びは、１０００％以上、好ましくは１５００〜３０
００％である。引張破壊伸びが１０００％未満では、無
機充填材を大量に含有させても、上記諸物性、就中、優
れた伸び特性を保持することが難しくなる。

【００１１】更に、上記ポリオレフィン系樹脂は、引張
応力−ひずみ曲線において、ひずみεにおける応力をσ
（ε）、ひずみ（ε＋１０％）における応力をσ（ε＋
１０％）とするとき、０％≦ε≦９９０％の任意のひず
み（ε）において、σ（ε＋１０％）−σ（ε）≧１×
１０⁴ Ｐａである。

【００１２】換言すれば、ひずみが凡そ１０００％以下
の範囲で、ひずみが１０％大きくなったとき、必ず応力
が１×１０⁴ Ｐａ以上大きくなることを示している。

【００１３】上記ポリオレフィン系樹脂の引張応力−ひ
ずみ曲線を模式的に図１に示す。上記ポリオレフィン系
樹脂に大量の無機充填材が配合された樹脂組成物は、無
機充填材が上記樹脂中に偏りなく分散され、外力が加わ
った場合でも応力の局在化が起こらず、破断点が生じに
くい構造が実現されているものと推測される。従って、
比較的大きなひずみが生ずるまで破断せず、上述のよう
に諸物性が良好に保持されているものである。

【００１４】請求項２記載の発明は、分子量分布（Ｍｗ
／Ｍｎ）が１．０〜３．５であるポリエチレン系樹脂１
００重量部及び無機充填材５０〜９００重量部からなる
ことを特徴とする樹脂組成物をその要旨とする。

【００１５】上記分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０〜
３．５であるポリエチレン系樹脂は、諸物性が良好で、
かつ、無機充填材を大量に含有させることが可能となる
ポリオレフィン系樹脂の１つである。また、上記分子量
分布が１．０〜３．５であるポリエチレン系樹脂を得る
方法は、特に限定されるものではなく、汎用の方法によ
り可能であるが、工業的には、重合触媒としてメタロセ
ン化合物を用いて重合反応を行わせる方法を採用するこ
とができる。

【００１６】請求項３記載の発明は、エチレンとα−オ
レフィンを、四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を
重合触媒として共重合されたポリエチレン系樹脂１００
重量部及び無機充填材５０〜９００重量部からなること
を特徴とする樹脂組成物をその要旨とする。

【００１７】上記メタロセン化合物を重合触媒として共
重合されたポリエチレン系樹脂は、均一な結晶構造を有
することが確認されており、無機充填材を含有させた場
合においても均一な分散状態を実現するため、良好な力
学特性を保ったまま高充填化が可能である。

【００１８】請求項３記載の発明のポリエチレン系樹脂
は、四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を重合触媒
に用いて、エチレン及びエチレン以外のα−オレフィン
とを構造単位とする樹脂である。

【００１９】上記エチレン以外のα−オレフィンとして
は特に限定されず、例えば、プロピレン、１−ブテン、
１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテ
ン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられる。

【００２０】上記四価の遷移金属としては特に限定され
ず、例えば、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジ
ウム、ハフニウム、白金等が挙げられる。上記メタロセ
ン化合物は、上記四価の遷移金属に１つ以上のシクロペ
ンタジエン環、類縁体等がリガンドとして存在する化合
物の総称である。

【００２１】上記類縁体としては特に限定されず、例え
ば、炭化水素基、置換炭化水素基、炭化水素−置換メタ
ロイド基等により置換されたシクロペンタジエン環；シ
クロペンタジエニルオリゴマー環；インデニル環；炭化
水素基、置換炭化水素基、炭化水素−置換メタロイド基
等により置換されたインデニル環等が挙げられる。上記
シクロペンタジエン環及び上記類縁体以外のリガンドと
しては特に限定されず、例えば、塩素、臭素等の一価の
アニオンリガンド；二価のアニオンキレートリガンド；
炭化水素基；アルコキシド；アリールアミド；アリール
オキシド；アミド；アリールアミド；ホスフィド；アリ
ールホスフィド；シリル基；置換シリル基等が挙げられ
る。

【００２２】上記炭化水素基としては、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、イソ
アミル基、ヘキシル基、イソブチル基、ヘプチル基、オ
クチル基、ノニル基、デシル基、セチル基、２−エチル
ヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。

【００２３】上記リガンドが配位したメタロセン化合物
としては、例えば、シクロペンタジエニルチタニウムト
リス（ジメチルアミド）、メチルシクロペンタジエニル
チタニウムトリス（ジメチルアミド）、ビス（シクロペ
ンタジエニル）チタニウムジクロリド、ジメチルシリル
テトラメチルシクロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチル
アミドジルコニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラ
メチルシクロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミド
ハフニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシ
クロペンタジエニル−ｐ−ｎ−ブチルフェニルアミドジ
ルコニウムクロリド、メチルフェニルシリルテトラメチ
ルシクロペンタジエニル−tert−ブチルアミドハフニウ
ムジクロリド、インデニルチタニウムトリス（ジメチル
アミド）、インデニルチタニウムトリス（ジエチルアミ
ド）、インデニルチタニウムトリス（ジ−ｎ−プロピル
アミド）、インデニルチタニウムビス（ジ−ｎ−ブチル
アミド）（ジ−ｎ−プロピルアミド）等が挙げられる。

【００２４】上記ポリエチレン系樹脂を得るための、エ
チレン及びエチレン以外のα−オレフィンの重合方法は
特に限定されず、例えば、不活性媒体を用いる溶液重合
法；実質的に不活性媒体の存在しない塊状重合法、気相
重合法等が挙げられる。重合温度は、−１０℃から３０
０℃が一般的であり、重合圧力は、１００ｋｇ／ｃｍ²
が一般的である。上記反応は、例えば、重合触媒として
本発明で使用する四価の遷移金属を含むメタロセン化合
物に、共触媒として例えばメチルアルミノキサン、ホウ
素系化合物等を加えた触媒系で行える。上記メタロセン
化合物に対する上記共触媒の割合は、１０〜１００万モ
ル倍である。

【００２５】上記メタロセン化合物を重合触媒に用いて
製品化されたポリエチレン系樹脂としては、例えば、ダ
ウ ケミカル社製「ＡＦＦＩＮＩＴＹ」、「ＥＮＧＡＧ
Ｅ」、エクソン ケミカル社製「ＥＸＡＣＴ」等の市販
品も利用できる。

【００２６】請求項２又は３記載の発明におけるポリエ
チレン系樹脂（以下、単に「ポリエチレン系樹脂」とい
う場合、請求項２、３に共通の事項を言う。）の密度
は、０．８４〜０．９０ｇ／ｃｍ³ であることが好まし
い。０．８４ｇ／ｃｍ³ 未満では、上記樹脂の結晶性が
低小であるため、得られる樹脂組成物の剛性、引張強さ
等の機械的強度が不充分であり、０．９０ｇ／ｃｍ³ を
超えると、上記樹脂の結晶性が高大となるため、得られ
る樹脂組成物の柔軟性及び伸び特性が不充分となるた
め、上記範囲に限定される。

【００２７】上記ポリエチレン系樹脂のＭＦＲ（メルト
フローレイト：試験温度１９０℃、試験荷重２．１６ｋ
ｇｆ）は、０．１ｇ／１０ｍｉｎ未満では、無機充填材
の分散性が低下し、２０ｇ／１０ｍｉｎを超えると、得
られる樹脂組成物の伸び特性が低下するので、０．１〜
２０ｇ／１０ｍｉｎが好ましい。

【００２８】上記ポリエチレン系樹脂は、示差走査熱量
分析及びクロス分別分析によりその物性を評価できる。

【００２９】示差走査熱量分析は、１０ｍｇ程度の上記
ポリエチレン系樹脂サンプルを白金パンに入れ、サンプ
ルを一度溶融させた後、５℃／分の速度で−５０℃まで
冷却し、その後５℃／分の速度で昇温しながら測定す
る。測定には、示差走査熱量計（セイコー電子社製、Ｓ
ＳＣ５２００型）等を用いることができる。

【００３０】クロス分別分析は、温度上昇溶離分別及び
高温型ゲル透過クロマトグラフィーにより分子量及び分
子量分布を測定する部分からなる。

【００３１】温度上昇溶離分別では、上記ポリエチレン
系樹脂を１４０℃またはポリエチレン系樹脂が完全に溶
解する温度のο−ジクロロベンゼンに溶解し、一定速度
で冷却した後、予め用意した不活性担体表面に薄いポリ
マー層を結晶性の高い順及び分子量の大きい順に生成さ
せ、次いで、温度を連続又は段階状に昇温し、順次溶出
した成分の濃度を検出し、結晶性分布及び組成分布を測
定する。同時に、高温型ゲル透過クロマトグラフィーに
より、溶出した各成分の分子量及び分子量分布測定す
る。測定には、上記温度上昇溶離分別及び高温型ゲル透
過クロマトグラフィーをシステムに備えているクロス分
別クロマトグラフ装置（三菱化学社製、ＣＦＣ−Ｔ１５
０Ａ型）等を用いることができる。

【００３２】上記ポリエチレン系樹脂は、示差走査熱量
分析で測定した結晶融解ピークが一つであることが好ま
しい。結晶溶解ピークが複数個存在する場合には、結晶
性の異なる成分が複数個存在するため、溶融樹脂粘度に
むらが生じ、上記無機充填材と混合した場合、均質な樹
脂組成物が得ることができないため、強度、伸び特性が
低下する。

【００３３】上記ポリエチレン系樹脂は、示差走査熱量
分析で測定した結晶溶解ピーク温度から、全結晶が融解
し終わるまでの温度の幅が３０℃以内であることが好ま
しい。３０℃を超えると、結晶性の高いポリエチレン分
子及び結晶性の低いポリエチレン分子の間で、結晶化の
差が大きくなり、溶融樹脂粘度にむらが生じ、均一な樹
脂組成物を得ることができないため、強度、伸び特性が
低下する。より好ましくは、２５℃以内である。

【００３４】上記クロス分別分析により測定した場合の
数平均分子量に対する重量平均分子量の値、即ち分子量
分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、請求項１のポリエチレン系樹脂
においては１．０〜３．５に限定される。請求項２のポ
リエチレン系樹脂においても、上記範囲であることが好
ましい。１．０未満であると、樹脂が溶融時に流れにく
く無機充填材の分散が困難になり、３．５を超えると、
分子量の小さい分子及び分子量の大きい分子の存在比率
が高くなり、溶融樹脂粘度にむらが生じ、均一な樹脂組
成物を得ることができないため、強度、伸び特性が低下
する。

【００３５】上記ポリエチレン系樹脂は、クロス分別分
析で測定した場合の１０重量％溶出したときの温度から
１００重量％溶出終了したときまでの温度の幅が、４０
℃以下であることが好ましい。４０℃を超えると、上記
ポリエチレン系樹脂の中に結晶性の高い成分と低い成分
が同時に存在することになり、溶融樹脂粘度にむらが生
じ、均一な樹脂組成物を得ることができないため、強
度、伸び特性が低下する。より好ましくは、３０℃以下
である。

【００３６】上記無機充填材としては、例えば、タル
ク、焼成タルク、炭酸カルシウム、天然シリカ、合成シ
リカ、シリカバルーン、珪酸マグネシウム、硫酸マグネ
シウム、硫酸バリウム、マイカ、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、チタン酸カリウム、ワラストナイト、モスハイジ、
カオリン、クレー、水酸化アルミニウム、ホウ酸アルミ
ニウム、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、セ
ピオライト、ゾノライト、フライアッシュ、センダス
ト、セメント、ガラスフレーク、ガラスバルーン、ガラ
ス繊維、カーボンブラック、炭素繊維、脱水汚泥、酸化
鉄、アルニコ磁石、各種フェライト等の磁性粉、銅、鉄
等の金属粉等が挙げられる。これらは単独で用いられて
もよく、２種以上を混合して用いられてもよい。

【００３７】樹脂組成物の剛性を向上させるという観点
からは、タルクを用いることが好ましい。タルクは、マ
グネシウムの含水ケイ酸塩鉱物、単斜晶系であり、普通
葉片状、鱗状等板状の形状を有するために、等方的に剛
性を向上させることができる。

【００３８】請求項４記載の発明は、上記無機充填材
が、タルクであることを特徴とする請求項１から３のい
ずれかに記載の樹脂組成物をその要旨とする。

【００３９】上記ポリエチレン系樹脂に混合される上記
無機充填材の量は、上記ポリエチレン系樹脂１００重量
部に対して５０〜９００重量部である。５０重量部未満
であると、剛性、寸法安定性等の物性の改善効果が不充
分であり、９００重量部を超えると得られる樹脂組成物
の流動性が低下し、成形性が不充分となるだけでなく、
耐衝撃性、伸び特性が大幅に低下するので、上記範囲に
限定される。更に、剛性、寸法安定性の改善効果から
は、２６０重量部以上であることが好ましい。ポリエチ
レン系樹脂１００重量部に対して無機充填材２６０〜９
００重量部という高充填量と、良好な成形加工性が両立
する樹脂組成物は、本発明により初めて得られたもので
ある。

【００４０】更に、本発明の樹脂組成物には、必要に応
じて、紫外線吸収剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、分散
剤、カップリング剤、表面処理剤、着色剤、可塑剤等が
添加されてもよい。上記分散剤としては、例えば、シラ
ン化合物からなるものが挙げられる。また、カップリン
グ剤、表面処理剤としては、例えば、シラン系、チタネ
ート系、アルミネート系、ジルコアルミニウム系、リン
酸系、脂肪酸系、油脂系、ワックス系、界面活性剤系等
が挙げられる。

【００４１】上記シラン化合物からなる分散剤の幾つか
を例示すれば、メチルトリクロロシラン、メチルジクロ
ロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロ
シラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロ
ロシラン等のクロロシラン類、テトラメトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキ
シシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチル
トリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等のア
ルコキシシラン類が挙げられる。

【００４２】上記カップリング剤の幾つかを例示すれ
ば、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリ（β−メトキシエトキシ）シラン、（β
−３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メ
タクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタク
リロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタク
リロキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（β−
アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、Ｎ−（β−アミノエチル）γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ
る。

【００４３】また、表面処理剤として、例えば、アミノ
変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、カルビノール
変性、メタクリル変性、メルカプト変性、フェノール変
性、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル
変性、高級脂肪酸変性等の変性シリコーンオイル、シリ
コーン改質剤等が挙げられる。これらの分散剤、カップ
リング剤、表面処理剤は単独で用いられてもよいが、２
種以上が混合ないしは併用されてもよい。

【００４４】上記シラン化合物は、ポリオレフィン系樹
脂を溶融する際に、無機充填材と共に添加されてもよい
が、予め前処理として無機充填材の表面に被膜状に付着
させておいてもよい。上記前処理としては、特に限定さ
れるものではないが、例えば、ヘンシェルミキサーやス
ーパーミキサー等の高速ミキサーを用いて、高速攪拌さ
れている無機充填材にシラン化合物またはシラン化合物
含有溶液をミキサー内に滴下或いはスプレーして添加
し、均一に攪拌した後、乾燥させる方法が挙げられる。

【００４５】本発明の樹脂組成物を調製する方法として
は、例えば、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキ
サー、混練ロール、ブラベンダー、プラストグラフ、ニ
ーダー等の装置などを使用して、上記ポリエチレン系樹
脂中に、上記無機充填材を混合分散させる方法が挙げら
れる。

【００４６】更に、上記樹脂組成物には、必要に応じ
て、酸化防止剤、顔料、紫外線吸収剤、難燃剤、可塑
剤、滑剤、帯電防止剤、シラン化合物等の分散剤等が添
加されてもよく、また、シラン系、チタネート系、アル
ミネート系、ジルコアルミニウム系、リン酸系、カルボ
ン酸系、脂肪酸系、油脂、ワックス、界面活性剤等のカ
ップリング剤や表面処理剤にて無機充填材の表面処理を
施されてもよい。

【００４７】本発明の樹脂組成物によって、無機充填材
が大量に充填され、かつ、引っ張り伸び特性、耐衝撃
性、成形加工性等が良好なシート状成形体を得ることが
出来る。材料コストの低減、剛性や引張強度等の力学特
性の向上、寸法安定性の改善等を目的とした無機充填材
の配合は、その配合量が大きいほど効果的であり、本発
明によれば、ポリエチレン系樹脂１００重量部に対して
無機充填材が２６０〜９００重量部という、従来の技術
と比較して高い割合で充填化され、かつ、諸物性の良好
な樹脂組成物を得ることができる。

【００４８】例を挙げると、本発明の無機充填材の含有
された樹脂組成物を混練し、厚み６００〜１０００μｍ
のシート状成形体を作成すれば、該シート状成形体はＪ
ＩＳＫ−７１１３に準拠し、標線間距離１０ｍｍ、引張
速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引張伸び試験を行った際に、
以下の関係式を満たす良好な引張伸び特性を与える。こ
のような良好な引張伸び特性は、従来高充填化と両立で
きなかったものである。 Ｙ≧−４０００Ｘ／（１００＋Ｘ）＋３６５０ Ｘ：ポリエチレン系樹脂１００重量部に対する無機充填
材の配合量（重量部） Ｙ：引っ張り破断伸度（％）

【００４９】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれかに記載の樹脂組成物を混練した樹脂成形体であ
って、ポリエチレン系樹脂１００重量部に対する無機充
填材の配合量Ｘ（重量部）と、厚み６００〜１０００μ
ｍのシート状成形体とした際の引張破壊伸びＹ（％）と
が、以下の関係式を満たすものであることを特徴とする
樹脂成形体、 Ｙ≧−４０００Ｘ／（１００＋Ｘ）＋３６５０ をその要旨とする。

【００５０】（作用）本発明の樹脂組成物は、上記の如
く構成されているので、ポリエチレン系樹脂等のポリオ
レフィン系樹脂中に、無機充填材が高充填されており、
押出成形、射出成形等の成形が可能で、該樹脂組成物か
ら得られる成形体は、剛性、耐衝撃性等のバランス特性
に優れ、伸び特性、寸法安定性も良好である。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて、本発明を
更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限
定されるものでない。

【００５２】（実施例１〜７、比較例１〜４）以下のポ
リオレフィン系樹脂及び無機充填材を用い、表１に示す
配合量によってポリオレフィン系樹脂組成物を作製し
た。また、ポリオレフィン系樹脂の初期弾性率、引張破
壊伸び及びσ（ε＋１０％）−σ（ε）≧１×１０⁴ Ｐ
ａの条件を満たすか否かを、「Ｓ−Ｓ曲線の条件」の項
目に、満たすもの：○、満たさないもの：×、で表２に
示した。

【００５３】メタロセン系ポリエチレン樹脂（１）：ダ
ウケミカル社製、商品名「ＥＧ８１５０」（密度＝０．
８６８ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝０．５ｇ／１０ｍｉｎ、分
子量分布＝２．１０） メタロセン系ポリエチレン樹脂（２）：ダウケミカル社
製、商品名「ＥＧ８２００」（密度＝０．８７０ｇ／ｃ
ｍ³ 、ＭＦＲ＝５．０ｇ／１０ｍｉｎ、分子量分布＝
２．０６） エチレン−プロピレン共重合樹脂：日本合成ゴム社製、
商品名「ＥＰ０７Ｐ」（プロピレン含有量＝２７重量
％、ＭＦＲ＝０．７／１０ｍｉｎ） 高密度ポリエチレン樹脂（１）：東ソー社製、商品名
「ニポロンハード５７００」（密度＝０．９５３ｇ／ｃ
ｍ³ 、ＭＦＲ＝１．０ｇ／１０ｍｉｎ、分子量分布＝１
４．５） 炭酸カルシウム：白石カルシウム社製、（平均粒径：
１．９μｍ、脂肪酸処理） 石炭灰：関西電力社製、（平均粒径：２０μｍ、表面処
理なし）

【００５４】上記ポリオレフィン系樹脂組成物を、池貝
社製押出機（商品名「ＰＣＭ３０」）及び引取機（東洋
精機社製）を用いて押出成形し、シート状成形体を作成
した。

【００５５】得られたシート状成形体を、ＪＩＳ４号ダ
ンベルにより打ち抜いて試験片を作成し、ＪＩＳ Ｋ
７１１３に準拠し、標線間距離１０ｍｍ、引張速度２０
０ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を行った。表１に引張破壊伸
びの値を、図１に無機充填材の量に対する引張破壊伸び
の関係を示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】（実施例８〜１４） メタロセン系ポリエチレン樹脂（１）：ダウ ケミカル
社製、商品名「ＥＧ８１５０」（密度＝０．８６８ｇ／
ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝０．５ｇ／１０ｍｉｎ、分子量分布＝
２．１０） メタロセン系ポリエチレン樹脂（２）：ダウ ケミカル
社製、商品名「ＥＧ８２００」（密度＝０．８７０ｇ／
ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝５．０ｇ／１０ｍｉｎ、分子量分布＝
２．０６） 炭酸カルシウム：白石カルシウム社製（平均粒径：１．
９μｍ、脂肪酸処理） 石炭灰：関西電力社製（平均粒径：２０μｍ、表面処理
なし）

【００５９】上記の樹脂及び無機充填材を用いて、表３
に示す配合の組成物を、混練押出機（池貝社製、ＰＣＭ
３０押出機）を用いて押し出し、シート引取機（東洋精
機社製）によってシート状成形体を作成した。得られた
シート状成形体をＪＩＳ４号ダンベルにより打ち抜いて
試験片を作成し、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準拠し、標線
間距離１０ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引張試
験を行った。表３に引張破壊伸びの値を、図２に無機充
填材の量に対する引張破壊伸びの関係を示す。

【００６０】

【表３】

【００６１】（比較例５〜７） 高密度ポリエチレン樹脂（１）：東ソ−社製、「ニポロ
ンハード５７００」（密度＝０．９５３ｇ／ｃｍ³ 、Ｍ
ＦＲ＝１．０ｇ／１０ｍｉｎ、分子量分布＝１４．５） 低密度ポリエチレン樹脂：東ソ−社製、「ペトロセン１
７０」（密度＝０．９２１ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝１．０
ｇ／１０ｍｉｎ、分子量分布＝５．５） 炭酸カルシウム：白石カルシウム社製（平均粒径：１．
９μｍ、表面処理） 石炭灰：関西電力社製（平均粒径：２０μｍ、表面処理
なし）

【００６２】上記の樹脂及び無機充填材を用いて、表３
に示す配合により、実施例８と同様にしてシート状成形
体を作成した。比較例６及び比較例７の組成物は、成形
不良となり、良好なシート状成形体が得られなかった。
得られたシート状成形体の引張破壊伸びを、実施例８と
同様にして測定した。測定結果は表３に示した。

【００６３】（実施例１５〜２０） メタロセン系ポリエチレン樹脂（１）：ダウ ケミカル
社製、商品名「ＥＧ８１５０」（密度＝０．８７０ｇ／
ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝５．０ｇ／１０ｍｉｎ、分子量分布＝
２．０６） メタロセン系ポリエチレン樹脂（２）：ダウ ケミカル
社製、商品名「ＥＧ８２００」（密度＝０．８６８ｇ／
ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝０．５ｇ／１０ｍｉｎ、分子量分布＝
２．１０） タルク：日本タルク社製（平均粒径：３μｍ）

【００６４】上記の樹脂及び無機充填材を用いて、表４
に示す配合の組成物を、ニーダー混練機を用いて混合し
た混合物を単軸押出機にて押し出し、ホットカット装置
にてペレットを作製した。得られたペレットから射出成
形機にて、曲げ試験片、及び、アイゾット衝撃試験片を
作製した。尚、アイゾット試験片のＶノッチは、ノッチ
ングカッターにて切削加工した。それらの試験片を用い
て曲げ試験（ＪＩＳ Ｋ７２０３準拠：曲げ速度＝２ｍ
ｍ／ｍｉｎ）、アイゾット衝撃試験（ＪＩＳ Ｋ７１１
０準拠：試験温度＝０℃）を行った。結果を表４に示
す。なお、実施例１５〜２０いずれも、アイゾット衝撃
試験片は破断しなかった。

【００６５】

【表４】

【００６６】（比較例８〜１１） メタロセン系ポリエチレン樹脂（２）：ダウ ケミカル
社製（密度＝０．８６８ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝０．５ｇ
／１０ｍｉｎ、分子量分布＝２．１０） 高密度ポリエチレン樹脂（２）：三井石油化学工業社製
（密度＝０．９５６ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝９．０ｇ／１
０ｍｉｎ）分子量分布＝９．０） タルク：日本タルク社製（平均粒径：３μｍ）

【００６７】上記の樹脂及び無機充填材を用いて、表４
に示す配合により、実施例１５と同様にして、ペレット
を作成し、射出成形を行った。比較例１０の組成物は混
練が困難でペレットを作成することが不可能であった。
実施例１５と同様にして各々試験片を作成し、曲げ試
験、及び、アイゾット衝撃試験を行った。結果を表４に
示す。比較例８、９は、アイゾット衝撃試験片は破断し
なかった。

【００６８】

【本発明の効果】本発明の樹脂組成物は、上記の如く構
成されているので、ポリエチレン系樹脂中に、無機充填
材が高充填されており、押出成形、射出成形等の成形が
可能で、該樹脂組成物から得られる成形体は、剛性、耐
衝撃性のバランス特性に優れ、伸び特性、寸法安定性も
良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で用いられるポリオレフィン系
樹脂の応力−ひずみ曲線を模式的に表した説明図であ
る。

【図２】本発明の実施例の樹脂組成物における無機充填
材の量に対する引張破壊伸びの関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏原 久彦 大阪府三島郡島本町百山２−１ 積水化学 工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠し、１号形
   または２号形試験片を用い、初期のひずみ速度が毎分１
   となる変形速度で測定した初期弾性率が１０ ⁶ 〜１０⁸
   Ｐａ、引張破壊伸びが１０００％以上であり、且つ、引
   張応力−ひずみ曲線において、ひずみεにおける応力を
   σ（ε）、ひずみ（ε＋１０％）における応力をσ（ε
   ＋１０％）とするとき、０％≦ε≦９９０％の任意のひ
   ずみ（ε）において、σ（ε＋１０％）−σ（ε）≧１
   ×１０⁴ Ｐａであるポリオレフィン系樹脂１００重量部
   と無機充填材２６０〜９００重量部からなることを特徴
   とする樹脂組成物。
2. 【請求項２】 分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０〜
   ３．５であるポリエチレン系樹脂１００重量部及び無機
   充填材５０〜９００重量部からなることを特徴とする樹
   脂組成物。
3. 【請求項３】 エチレンとα−オレフィンを、四価の遷
   移金属を含むメタロセン化合物を重合触媒として共重合
   されたポリエチレン系樹脂１００重量部及び無機充填材
   ５０〜９００重量部からなることを特徴とする樹脂組成
   物。
4. 【請求項４】 上記無機充填材が、タルクであることを
   特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の樹脂組成
   物。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の樹脂
   組成物を混練した樹脂成形体であって、ポリエチレン系
   樹脂１００重量部に対する無機充填材の配合量Ｘ（重量
   部）と、厚み６００〜１０００μｍのシート状成形体と
   した際の引張破壊伸びＹ（％）とが、以下の関係式を満
   たすものであることを特徴とする樹脂成形体。 Ｙ≧−４０００Ｘ／（１００＋Ｘ）＋３６５０