JPWO2018159433A1 - ポリプロピレン系樹脂組成物及び成形体 - Google Patents
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Abstract
Description
平均粒径が5〜90μmである1種以上のアルミフレーク(B)0.80〜5.0質量部、及び
カーボンブラック(C)0.005〜0.06質量部
を含有するポリプロピレン系樹脂組成物。
L15°/L110°≧3.3
L110°≦27.0
[ハイライト方向の明度(L15°)]
ハイライト方向の明度(L15°)は、45°の入射光に対して90°の正反射位置を0°としたとき、この0°から入射光方向側に15°ずれた角度における反射光の明度である。
[シェード方向の明度(L110°)]
シェード方向の明度(L110°)は、45°の入射光に対して90°の正反射位置を0°としたとき、この0°から入射光方向側に110°ずれた角度における反射光の明度である。
[射出成形法]
バレル温度が樹脂のガラス転移温度及び/又は結晶融解温度のうち最も高温の温度+(20〜120)℃、射出速度が30〜50mm/秒、金型設定温度が樹脂のガラス転移温度及び/又は結晶化温度のうち最も高温の温度−(50〜100)℃、冷却時間が10〜20秒、型締圧が30〜80tの条件下で、ポリプロピレン系樹脂組成物を射出成形して2mm厚の角板からなる試験片を得る。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中の樹脂成分は、主としてポリプロピレン系樹脂(A)である。ただしポリプロピレン系樹脂(A)と共に、他の樹脂(ポリプロピレン系樹脂(A)以外の樹脂)を含んでいても良い。樹脂成分100質量%中、ポリプロピレン系樹脂(A)の割合は、好ましくは50〜100質量%、より好ましくは70〜100質量%である。他の樹脂の種類は特に限定されず、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AS樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂を使用できる。他の樹脂としては、特にポリエチレン系樹脂が好ましい。
本発明で用いるアルミフレーク(B)は、公知の方法によって製造できる。具体的には、例えば、アトマイズ紛、アルミニウム箔、蒸着アルミニウム箔等の材料をボールミル、アトライター、スタンプミル等の装置によって粉砕又は摩砕処理することによって製造できる。特に、アトマイズ法によって得られるアルミニウムパウダーをボールミルによって摩砕処理して得られるアルミフレークが好ましい。アルミニウムの純度は、特に限定されず、展延性を有すれば他の金属との合金であっても良い。他の金属の具体例としては、Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Znが挙げられる。
本発明で用いるカーボンブラック(C)としては、公知のカーボンブラック特に制限なく使用できる。カーボンブラック(C)の平均粒径にも制限はないが、その一次粒子は好ましくは10〜40nmである。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、カーボンブラック(B)以外の有彩色の無機顔料及び/又は有機顔料(D)を含有しても良い。顔料(D)としては、公知の顔料を使用できる。無機顔料の具体例としては、金属の酸化物、硫化物、硫酸塩が挙げられる。有機顔料の具体例としては、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンジジン系が挙げられる。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物には、必要に応じて、耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、酸化防止剤、脂肪酸金属塩、分散剤等の各種添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で配合できる。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上述した成分及び必要に応じて各種添加剤を、公知の方法にて混合することにより製造できる。例えば、各成分をミキサーやタンブラーにより混合しても良いし、また、混合物を押出機により溶融混練しても良い。さらに、成形の操作性を向上する為にペレット状に加工してもよい。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を以下の射出成形法で成形して得られる試験片の表面に対し、45°方向から入射光を照射した場合、以下に定義されるハイライト方向の明度(L15°)とシェード方向の明度(L110°)が以下の関係を満たすことが好ましい。
L15°/L110°≧3.3
L110°≦27.0
(ハイライト方向の明度(L15°))
ハイライト方向の明度(L15°)は、45°の入射光に対して90°の正反射位置を0°としたとき、この0°から入射光方向側に15°ずれた角度における反射光の明度である。
(シェード方向の明度(L110°))
シェード方向の明度(L110°)は、45°の入射光に対して90°の正反射位置を0°としたとき、この0°から入射光方向側に110°ずれた角度における反射光の明度である。
(射出成形法)
バレル温度が樹脂のガラス転移温度及び/又は結晶融解温度のうち最も高温の温度+(20〜120)℃、射出速度が30〜50mm/秒、金型設定温度が樹脂のガラス転移温度及び/又は結晶化温度のうち最も高温の温度−(50〜100)℃、冷却時間が10〜20秒、型締圧が30〜80tの条件下で、ポリプロピレン系樹脂組成物を射出成形して2mm厚の角板からなる試験片を得る。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、公知の加工法(例えば、射出成形や押出成形)により、各種成形品に加工できる。中でも射出成形に適している。得られた成形品は、高いフリップフロップ性メタリック感、重厚な高級感及び輝度感を発現するので、塗装工程や表皮を設ける工程等の後工程を行わなくても製品として使用できる。
「P−1」:ブロックポリプロピレン(プライムポリマー社製、「プライムポリプロ(登録商標)J830HV」、MFR(230℃、2.16kg)=30g/10分)
「P−2」:エチレン・1−ブテン共重合体(三井化学社製、「タフマー(商標登録)A0550」、MFR=0.9g/10分、密度=861kg/m3)
「タルク」:タルク(浅田製粉社製、商品名「JM209」、平均粒径=3.9μm)
「アルミ1」:アルミマスターバッチ(東洋アルミ社製、平均粒径=20μm、アルミ濃度=70%)
「アルミ2」:アルミマスターバッチ(東洋アルミ社製、平均粒径=60μm、アルミ濃度=70%)
「アルミ3」:アルミマスターバッチ(東洋アルミ社製、平均粒径=10μm、アルミ濃度=70%)
「アルミ4」:アルミマスターバッチ(東洋アルミ社製、平均粒径=70μm、アルミ濃度=70%)
CABOT社製、商品名「BLACK PERLS 4840」、平均一次粒子径=18nm
HOLLIDAY PIGMENTS社製、商品名「Ultramarine Blue NO.57」
P−1、P−2及びタルクを表1記載の割合で配合し、樹脂組成物(A−1)〜(A−3)を得た。
結晶融解温度及び結晶化温度は、パーキンエルマー社製DSC8500装置を用いて測定した。吸熱曲線、発熱曲線における最大ピーク位置の温度に関しては、厚み約300μmのプレスシートから切り出した試料約5mgを底が平らなアルミパンに詰め、窒素雰囲気下(窒素:20ml/min)で、230℃で5分間保持し、その後230℃から10℃/minで30℃まで降温する際の発熱曲線の最も大きいピークを結晶化温度とした。さらに30℃で1分間保持し、その後30℃から230℃まで10℃/minで昇温する際の吸熱曲線の最も大きいピークの温度を結晶融解温度とした。
ペレットをプレス成形して成形品を作製し、固体粘弾性測定装置を用いて以下の条件で温度分散測定を行い、貯蔵弾性率(E')と損失弾性率(E'')の比tanδが最大となる最も高温のピーク温度をガラス転移温度とした。
測定装置:RSA−II(TA製)
測定モード:引張モード(Autotension,Autostrain制御)
測定温度:−80〜150℃(測定可能な温度まで)
昇温速度:3℃/min
試料サイズ:幅5mm×厚さ0.4mm
初期Gap(L0):21.5mm
雰囲気:N2
各成分を表2に示す割合で各々配合し(表のアルミフレークの添加量はマスターバッチ中のアルミフレークの量である)、更にその配合物100質量部に対して、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(チバスペシャルティケミカルズ社製、商品名「IRGANOX1010FP」)0.10質量部、リン系酸化防止剤(チバスペシャルティケミカルズ社製、商品名「IRGA FOS168」)0.05質量部、ステアリン酸カルシウム(日東化成工業社製、商品名「カルシウム・ステアレート」)0.05質量部を配合し、ヘンシェルミキサーにて予備混合した。次いで、二軸押出機を用いて樹脂温度210℃で溶融混練を行い、溶融ストランドを水槽で冷却し、ストランドカッターにてポリプロピレン系樹脂ペレットを得た。
以下の条件で50mm×90mm×2mm厚みの角板を射出成形し、これを明度測定用の試験片として用いた。
東芝機械社製 :EC−40NII
シリンダー温度:190℃
スクリュ回転数:110rpm
計量時間 :7.5sec
保圧 :40MPa
背圧 :5MPa
射出速度 :40mm/s
型締圧力 :40t
金型設定温度 :45℃
冷却時間 :10sec
フリップフロップ性メタリック感評価用の試験片としては、上記の明度測定用の試験片と同じ50mm×90mm×2mm厚みの角板を用いた。この試験片の面に対して垂直で見た明度と水平で見た明度を目視により確認し、以下の基準でフリップフロップ性メタリック感を評価した。
◎:試験片の面に対して垂直で見た明度と水平で見た明度差が非常に大きい。
〇:試験片の面に対して垂直で見た明度と水平で見た明度差が大きい。
重厚な高級感評価用の試験片としては、上記の明度測定用の試験片と同じ50mm×90mm×2mm厚みの角板を用いた。この試験片の表面を目視により確認し、以下の基準で輝度感を評価した。
◎:試験片の面に対して水平に見ると、深い黒に見える。
○:試験片の面に対して水平に見ると、やや深い黒に見える。
△:試験片の面に対して水平に見ると、少し黒っぽく見える。
耐光性評価用の試験片としては、上記の明度測定用の試験片と同じ50mm×90mm×2mm厚みの角板を用いた。評価機器としてはキセノンウェザーメーターを使用し、ブラックパネル温度83℃、照射エネルギー60W/m2の条件で、100〜500時間暴露試験を実施して、試料表面の変化を目視により確認し、以下の基準で耐光性を評価した。
◎:表面に変色・ひび割れが全く無い。
○:表面に変色・ひび割れがほとんど無い。
△:表面に変色・ひび割れが認められる。
×:表面の変色・ひび割れが激しい。
表2に示す結果から明らかなように、カーボンブラックを適量添加した実施例1〜12の成形体は、無添加の比較例1〜10の成形体と比較して、フリップフロップ性メタリック感と重厚な高級感に優れるとともに、耐光性に優れていた。
各成分の割合を表3に示す割合に変更したこと以外は、実施例1〜12と同様にしてペレットを作製した。そして、そのペレットを用いて、上述した明度(L)評価用の試験片と以下の輝度感評価用の試験片を成形し評価を行った。輝度感の評価方法の詳細は以下の通りである。各評価結果を表3に示す。
輝度感の試験片としては、上記の明度測定用の試験片と厚さのみ異なる50mm×90mm×1mm厚みの角板を用いた。この試験片の表面を目視により確認し、以下の基準で輝度感を評価した。
◎:研磨した金属表面のようなツヤ感が非常に高い。
〇:研磨した金属表面のようなツヤ感が高い。
輝度感の定量化はできなかったが、輝度感の一因子と考える成形体の反射率に関し、実施例13の反射率(610nm)は38.36%、比較例11の反射率(610nm)は35.94%であった。
Claims (6)
- ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部(ただしポリプロピレン系樹脂が他の樹脂及び/又は無機充填材を含む場合はポリプロピレン系樹脂と、他の樹脂及び/又は無機充填材の合計量を100質量部とする)、
平均粒径が5〜90μmである1種以上のアルミフレーク(B)0.80〜5.0質量部、及び
カーボンブラック(C)0.005〜0.06質量部
を含有するポリプロピレン系樹脂組成物。 - ポリプロピレン系樹脂組成物を以下の射出成形法で成形して得られる試験片の表面に対し、45°方向から入射光を照射した場合、以下に定義されるハイライト方向の明度(L15°)とシェード方向の明度(L110°)が以下の関係を満たす請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
L15°/L110°≧3.3
L110°≦27.0
[ハイライト方向の明度(L15°)]
ハイライト方向の明度(L15°)は、45°の入射光に対して90°の正反射位置を0°としたとき、この0°から入射光方向側に15°ずれた角度における反射光の明度である。
[シェード方向の明度(L110°)]
シェード方向の明度(L110°)は、45°の入射光に対して90°の正反射位置を0°としたとき、この0°から入射光方向側に110°ずれた角度における反射光の明度である。
[射出成形法]
バレル温度が樹脂のガラス転移温度及び/又は結晶融解温度のうち最も高温の温度+(20〜120)℃、射出速度が30〜50mm/秒、金型設定温度が樹脂のガラス転移温度及び/又は結晶化温度のうち最も高温の温度−(50〜100)℃、冷却時間が10〜20秒、型締圧が30〜80tの条件下で、ポリプロピレン系樹脂組成物を射出成形して2mm厚の角板からなる試験片を得る。 - 有彩色の無機顔料及び/又は有機顔料(D)(ただしカーボンブラックは除く)0.01〜0.70質量部をさらに含有する請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- ポリプロピレン系樹脂70〜100質量部(ただしポリプロピレン系樹脂が他の樹脂を含む場合はポリプロピレン系樹脂と他の樹脂の合計量を70〜100質量部とする)と無機充填材0〜30質量部を含む請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
- 請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物を射出成形することにより得られる成形体。
- 自動車外装材である請求項5に記載の成形体。
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