JPS5938254A - 強化ポリプロピレン組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、強化ポリプロピレン組成物に関するものであ
る。さらに詳しくは、本発明は、無機充填材の充填によ
り強化した強化ポリプロピレン組成物に関するものであ
る。

タルク、ガラス繊維、マイカ、ワラストナイトなどの無
機充填材で強化したポリプロピレン組成物は、高剛性か
つ高耐熱性の成形品を製造するに適した材料として様々
な分野において広範に使用されている。ただし、ポリプ
ロピレンとしてホモポリマーを用いた場合には、その組
成物は＃衝撃性において充分でないために、現在ではエ
チレンを共重合成分としたエチレン番プロピレンブロッ
ク共重合体がポリプロピレンとして用いられている。

ところで、ポリプロピレンなどの重合体における帯電性
は従来から問題となっており、これまでに外部用帯電防
止剤の塗布、あるいは内部用帯電防止剤の練り込みなど
の方法が利用され一定の帯電防止効果を得ている。この
ような帯電防止の目的のためには、従来より両性界面活
性剤、カチオン性界面活性剤などが推奨されている。た
だし、これらの帯電防止剤も、帯電防止性能、内部用帯
電防止剤として練り込んだ場合のにじみ出し性（ブリー
ド性）、帯電防止性能の持続性などにおいて更に改良が
求められており、また帯電防止剤を添加したことに起因
するポリプロピレン組成物の各種の物性の低下なども問
題となる。

上記のような問題は、無機充填材を充填した強化ポリプ
ロピレン組成物についても考慮しなければならない。特
に帯電防止剤を組成物内部に練り込んで使用する場合に
は、蕪゛機充填材が充填されている強化ポリプロピレン
組成物において帯電防止剤がポリプロピレン成分のみな
らず無機充填材とのなじみ性も高いレベルにある必要が
あり、また組成物中における帯電防止剤のブリード性も
無機充填材の充填により変化するため、従来より知られ
ているポリプロピレン用の帯電防止剤を単に適用したの
みでは、充分な帯電防止効果の付与、およびその他の物
性の低下防止を達成することが困難である。

本発明は、無機充填材を充填した強化ポリプロピレン組
成物の各種の機械的特性の低下をもたらすことなく帯電
性の低減を図るとともに、特に曲げ強度、衝撃強度など
の特性を向上させ、またその組成物から成形体を得る際
の作業性の向上をも実現した強化ポリプロピレン組成物
を提供することを目的とするものである。

本発明は、エチレン成分含量が２〜３０重量％の結晶性
エチレン・プロピレンブロック共重合体５０〜８５重量
％、無機充填材１０〜４５重量％、アミノアルコール系
帯電防止剤０．３〜３重量％、および高級脂肪族アルコ
ール０．２〜２重量％を含む混合物を熔融混合してなる
強化ポリプロピレン組成物からなるものである。

次に、本発明の詳細な説明する。

本発明の強化ポリプロピレン組成物を得るために用いら
れる樹脂成分は、エチレン成分含量が２〜３０重量％の
結晶性エチレン・プロピレンブロック共重合体（以下、
結晶性ＥＰプロ、り共重合体と略記することもある）で
ある。なお、この結晶性エチレン・プロピレンプロ・ン
ク共重合体は、実用上の性能、たとえば剛性と＃衝撃性
とのバランスを考慮すれば、ブロック共重合体中のエチ
レン成分含量が特に３〜１５重量％の範囲内にあるもの
を用いることが好ましい。また物性面からいえば、ＡＳ
ＴＭ　　Ｄ−１２３８に規定された測定法に従って測定
される熔融指数（メルトフローレイト：ＭＦＲ）が０．
５〜４０ｇ／１０分の範囲にある共重合体が好ましく、
また、更に好ましいＭＦＨの範囲はｌ−１５ｇ７１０分
である。

なお、本発明の組成物の樹脂成分としては、プロピレン
ホモポリマー、エチレンホモポリマー。

ポリブタジェン、変性ＥＰブロフク共重合体などの重合
体を本発明の目的に反しない限り添加しても良い０本発
明において、実用的に好ましい物性を有する強化ポリプ
ロピレン組成物を得るためには、上記の結晶性ＥＰブロ
ック共重合体は組成物全体量の５０〜８５重量％（好ま
しくは、６５〜８５重量％）の範囲にある必要があり、
また他の種類の重合体を併用する場合においても、重合
体の合計量は組成物全体量の８５重量％を越えてはなら
ない。

本発明において使用する無機充填材の例としては、ガラ
ス繊維、タルク、マイカ、ワラストナイト、炭酸カルシ
ウム、クレイ、ベントナイト、硫酸バリウム、硫酸カル
シウム、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛などを挙げること
ができる。

無機充填材としてタルクを用いる場合には、このタルク
は平均粒径が０．５〜１５ＪＬのものであることが好ま
しい。また、このタルクは、高級脂肪酸、高級脂肪酸の
金属塩、アミノシラン化合物などにより、その表面が処
理されているものであってもよい。

無機充填材としてガラス繊維を用いる場合には平均繊維
径１０〜２０．、平均繊維長３〜１５ｍｍのものから構
成されているような短繊維のガラス繊維であることが好
ましい。また、このガラスｍ維は、ｎ−（ジメトキシメ
チルシリルプロビル）エチレンジアミン、ｎ−（１−リ
メトキシシリルプロピル）エチレンジアミンなどのよう
なガラス繊維用の表面処理剤により表面処理されていて
もよい。

無機充填材としてマイカを用いる場合には、一般には、
８０メツシユ標準ふるい通過品であるマイカを使用する
が、特に２００メツシユ標準ふるい通過品であることが
好ましい。また、このマイカは、アスペクト比が２０〜
７０の薄い片杖のものから構成されていることが好まし
い。

また、マイカは、アミノシラン化合物により表面処理さ
れているものであることが好ましい。そのようなアミノ
シラン化合物め例としては、α−アミンエチルトリエト
キシシラン、−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
、α−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、α−アミノブチルトリエ
トキシシラン、および、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などを挙げることがで
きる。これらのアミノシラン化合物は、マイカ１００重
量％に対して通常は０，０５〜２重量％添加して使用す
る。この有機シラン化合物によるマイカの表面処理は、
樹脂等と混合する以前あるいは樹脂等との熔融混合時の
いずれの時期に行なってもよい。

無機充填材としてワラストナイトを用いる場合には、平
均粒径が１−ＬｏＩＬのものから構成されているワラス
トナイトであることが好ましい。また、ワラストナイト
は、アミノシラン化合物により表面処理されているもの
であることが好ましい。そのようなアミノシラン化合物
の例としては、既にマイカについて列記したような化合
物を挙げることができ、また、その表面処理条件なども
マイカの場合と同様である。

なお、上記のような無機充填材は単独使用もしくは二種
以上の併用のいずれもが可能であるが、実用的に好まし
い物性を有する強化ポリプロピレン組成物を得るために
は、その使用量は組成物全体量の１０〜４５重量％（好
ましくは、１５〜３０重量％）の範囲内にあることが必
要である。

本発明において帯電防止剤成分として用いるものはアミ
ノアルコール系帯電防止剤であり、そのような帯電防止
剤の例としては、 ＲＮ　−（ＣＨ２ＣＨ２０片−ＦＨ ＼ＣＨ２ＣＨ２Ｏ汁Ｈ （ただし、Ｒは水素もしくは炭素数２２以下のアルキル
基、そして、ｍとｎはＯもしくは１以上の整数、ただし
ｍ＋ｎ＝１〜４０である）、あるｌ、％は、 （ただし、Ｒは水素もしくは炭素数２２以下のアルキル
基　Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３は互い゛に同一もしくは異なる炭
素数１〜３のアルキル基、そしてｍとｎはＯもしくは１
以上の整数、ただしｍ　＋　ｎ　＝　１〜４０である）
などの一般式で表わされる化合物を挙げることができる
。

また上記の式により表わされるアミンアルコール系帯電
防止剤の具体例としては、Ｎ、Ｎ’−ビス（２−ヒドロ
キシエチル）アルキルアミン、ジェタノールアミンなど
を挙げることができる。

本発明においてこのアミノアルコール系帯電防止剤は１
強化ポリプロピレン組成物全体量の０゜３〜３重量％（
好ましくは、０．３〜２重量％）の範囲内にあることが
必要である。

また、本発明において用いる高級脂肪族アルコールとし
ては炭素数が１２〜２４の飽和脂肪族アルコールが好ま
しく、そのような好まししＡ高級脂肪族アルコールの例
としては、ラウリルアルコール、オクタデシルアルコー
ル（ステアリルアルコール）、アラルキルアルコール、
カルナウビルアルコールを挙げることができる．不発明
番こおし＼て、この高級脂肪族アルコールは、強化ポリ
プロピレン組成物全体量の０．２〜２重量％（好ましく
は、０，３〜１重量％）の範囲内にあることが必要であ
る。

本発明において上記のアミノアルコール系帯電防止剤と
高級脂肪族アルコールとを上記のよう番こ特定量用いる
ことは、本発明の目的、すなわち、無機充填材を充填し
た強化ポリプロピレン組成物の各種の機械的特性の低下
をもたらすことなく帯電性の低減を図るとともに、特に
曲げ強度、衝撃強度などの特性を向上させ、またその組
成物から成形体を得る際の作業性の向上も実現した強化
ポリプロピレン組成物を提供するとの目的を達成するた
めに重要なことである。

すなわち、アミノアルコール系帯電防止剤のみの使用に
よっても成る程度の帯電防止効果は達成することは可能
である。しかしながら、上記のアミノアルコール系帯電
防止剤と高級脂肪族アルコールとの組合わせにより得ら
れる経時後の帯電防止効果の上昇、およびその高い持続
性との効果は、アミノアルコール系帯電防止剤の箪独使
用によっては達成することが困難である。

また、本発明においては、アミノアルコール系帯電防止
剤と高級脂肪族アルコールとを組合わせて使用すること
により、強化ポロプロピレン組成物およびそれから得ら
れる各種の成形体の曲げ強度、衝撃強度などの特性を向
」ニさせることができるとの意外な効果がもたらされる
。さらに、本発明の組成物は熔融指数（ＭＦＲ）が、使
用した結晶性ＥＰブロック共重合体のＭＦＲよりも上昇
する、すなわち、熔融時の流動性が高くなるため、その
組成物から成形体を得る際の作業性が顕著に向上すると
の利点もある。

なお、本発明の強化ポリプロピレン組成物は、その特性
を損なわない限り、安定剤、酸化防止剤、着色剤、他の
帯電防止剤、滑剤なと各種の添加剤を更に含有していて
もよい。

以上に記載したような各成分から本発明の強化ポリプロ
ピレン組成物を製造するための熔融混合方法については
特に制限はなく、たとえば、通常使用される混練機であ
る一軸または二軸の押出機、バンバリーミキサ、コンテ
ィニュアスミキサ、ロールなどを用いた熔融混合操作を
任意に利用することができる。ただし、帯電特性および
機械的特性において特に優れた強化ポリプロピレン組成
物を得るためには、組成物に配合する混合成分を同時に
熔融混合することが望ましい。

また、本発明の強化ポリプロピレン組成物は。

射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、ロール成形
、積層成形、真空成形、圧空成形、スタンプ成形などの
一般的な加工法により容易に成形品とすることができる
。

本発明の強化ポリプロピレン組成物を成形加工して成形
体とした場合、その成形体は、実用上充分な帯電防止特
性そして、引張り強度などの機械的特性を有し、また特
に曲げ強度、衝撃強度などの特性においては非常に優れ
ている。

次に実施例により本発明の強化ポリプロピレン組成物の
製造例、および、その強化ポリプロピレン組成物の各種
の物性の測定結果を示す。また、それらについての比較
例も示す。なお、各側においてｒ部」は「重量部」を、
そして「％」は「重量％」を意味する。

［実施例１］ 粉末状結晶性エチレン・プロピレンブロック共重合体（
ＭＦＲ：３．０、エチレン成分含量：１０％）８０部、
タルク（ミクロンホワイト＃５０００Ｓ＝林化成■製）
２０部、Ｎ、Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）アル
キルアミン０．４５部、ステアリルアルコール０．４５
部、テトラキス［メチレン−（３，５−ジ−ｔ−ブチル
−４−ヒドロキシーヒドロシンナメート］０．２部、２
．６−ジーｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．１部、シリ
カ０．１部をタンブラ−で１５分間混合し、２ＦＣＭ押
出機（神戸製鋼■製）にテ２２０　’Ｃでペレント化し
、これを用いて１．６ｍｍ厚×１００ｍｍ直径の円盤を
射出成形により作成した。

この円盤を２３℃、５０％ＲＨの恒温室に２日問および
１４日間放置したのち、表面固有抵抗を測定したところ
、２日間放置後はｌ　、　５　Ｘ　ｉ’ｏ１０Ω、１４
日間放置後は６Ｘ１０９Ωとの結果が得られた。また、
この円盤を室内に一ヶ月放置してほこりの付着の程度を
観察したが、はこりの付着は殆ど見られなかった。

［比較例１］ Ｎ、Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミ
ンとステアリルアルコールの両化合物を添加しなかった
以外は、実施例１と同様に円盤を作成して、その円盤の
表面固有抵抗を測定したところ、２日間放置後は１０１
６Ω以上、１４日間放置後もｌ０Ｉｔ″Ω以上との結果
が得られた。また、この円盤を室内に一ケ月放置してほ
こりの付着の程度を観察したところ、多量のほこりの付
着が見られた。

［比較例２１ Ｎ、Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミ
ンとステアリルアルコールの両化合物の代りにステアリ
ルモノグリセリド１部を添加した以外は、実施例１と同
様に円盤を作成して、その円盤の表面固有抵抗を測定し
たところ、２日間放置後はｌＸｌ０”Ω、そして１４日
間放置後も７Ｘ　１０１４Ωとの結果が得られた。また
、この円盤を室内に一ケ月放置してほこりの付着の程度
を観察したところ、多量のほこりの付着が見られた。

［比較例３］ Ｎ、Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミ
ンとステアリルアルコールの両化合物の代りにアルキル
スルホネート１部を添加した以外は、実施例１と同様に
円盤を作成して、その円盤の表面固有抵抗を測定したと
ころ、２日間放置後は５　Ｘ　１０１”Ω、１４日間放
置後も５ＸＩＯ古Ωとの結果が得られた。また、この円
盤を室内に一ケ月放置してほこりの付着の程度を観察し
たところ、多量のほこりの付着が見られた。

［実施例２］ 粉末状結晶性エチレン会プロピレンブロック共重合体（
ＭＦＲ：３．０ｇ７１０分、エチレン成分含量：１０％
）８０部、タルク（ミクロンホワイｌ−＃　５０００　
Ｓ　：林化成■製）２０部、ジェタノールアミン０．５
０部、ステアリルアルコール０．４０部、テトラキス［
メチレン−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
−ヒドロシンナメート３０．２部、２．６−ジーｔ−ブ
チル−ｐ−クレゾール０．１部、脂肪酸アミド０．１部
、シリカ０．０５部を用いて実施例１と同様に円盤を作
成して、その円盤の表面固有抵抗を測定したところ、２
日間放置後は２ＸＩＯ１０Ω、１４日間放置後も３×１
０９Ωとの結果が得られた。また、この円盤を室内に一
ヶ月放置してほこりの付着の程度を観察したが、はこり
の付着は殆ど見られなかった。

［実施例３］ Ｎ、Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミ
ンとステアリルアルコールの使用量を両方とも０．３部
に変えた以外は、実施例１と同様に円盤を作成して、そ
の円盤の表面固有抵抗を測定したところ、２日間放置後
は４．５Ｘ１０　　Ω、１４日間放置後も３Ｘ１０１０
Ωとの結果が得られた。また、この円盤を室内に一ヶ月
放置してほこりの付着の程度を観察したが、はこりの付
着は殆ど見られなかった。

［実施例４］ 粉末状結晶性エチレン・プロピレンプロ・ンク共重合体
（ＭＦＲ：３．０ｇ７１０分、エチレン成分含量：１０
％）７８部、タルク（ミクロンホワイｌ−＃５０００Ｓ
：林化成鞠製）２２部、Ｎ、Ｎｏ−ビス（２〜ヒドロキ
シエチル）アルキルアミン０．４５部、ステアリルアル
コール０．４５部、テトラキス［メチレン−（３，５−
ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナメート
］０．３部、２．６−ジーｔ−ブチル−Ｐ−クレゾール
０．１部、シリカ０．１部をタンブラ−で１５分間混合
し、２ＦＣＭ押出機（神戸部ｍｖｓ製）にて２２０℃で
ペレット化し、これを用いてＡＳＴＭ法に従って各種の
物性の評価を行なった。

評価結果を第１表に示す。

［実施例５］ 粉末状結晶性エチレン・プロピレンブロック共重合体（
ＭＦＲ：３．０ｇ７１０分、エチレン成分含量：１０％
）７８部、タルク（ミクロンホワイト＃５０００Ｓ：林
化成■製）２２部、ジェタノールアミン０．５０部、ス
テアリルアルコール０．４０部、テトラキス［メチレン
−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロ
シンナメート１０．３部、２．６−ジーｔ−ブチル−ｐ
−クレゾール０．１部、脂肪酸アミド０．１部、シリカ
０．０５部をタンブラ−で１５分間混合し、２ＦＣＭ押
出機（神戸製鋼■製）にて２２０°Ｃでペレット化し、
これを用いてＡＳＴＭ法に従って各種の物性の評価を行
なった。

評価結果を第１表に示す。

［比較例４］ Ｎ、Ｎｏ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミ
ンとステアリルアルコールの両化合物を添加しなかった
以外は、実施例１と同様にベレット化し、これを用いて
ＡＳＴＭ法に従って各種の物性の評価を行なった。

評価結果を第１表に示す。

第１表 ４　　５　　４ ＭＦＲ（ｇ／１０分）　　　　　４．８　　　４．８　
　　　３・８密度　（ｇ／ｃｍ’　）　　　　　　１．
０７　　１．０？　　　　１．０７引張強度（ｋｇ／ｃ
ｍ’　）　　　　２７５　　２７８　　　２８８引張伸
び（％）　　　　　　５７　　　４９　　　　５７曲げ
骨性率（ｋｇ／ｃｍ’　）　　２８４００　２７８００
　　２８５００曲げ強度（ｋｇ／ｃｎｆ　）　　　　４
１１１５　　４９３　　　４４７Ｉｚｏｄ衝撃強度 （ｋｇ−ｃｍ／ｃｍ）　　　　　　　１４．９　　１４
．０　　　１２．１０ツクウェル表面 強度（Ｒスケール）　　　　８５　　　８３　　　　８
８註：なお、各実施例および比較例に使用したテストピ
ースの外観に異常は認められなかった。

特許出願人　宇部興産株式会社 代理人　　　弁理士　柳川泰男

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■。エチレン成分含量が２〜３０重量％の結晶性エチレ
   ン・プロピレンブロック共重合体５０〜８５重量％、無
   機充填材１０〜４５重量％、アミノアルコール系帯電防
   止剤０．３〜３重量％、および高級脂肪族アルコール０
   ．２〜２重量％を含む混合物を熔融混合してなる強化ポ
   リプロピレン組成物。 ２゜混合物の各成分を同時に熔融混合して得たものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の強化ポ
   リプロピレン組成物。