JP2885492B2

JP2885492B2 - 高衝撃性部品用ポリプロピレン組成物

Info

Publication number: JP2885492B2
Application number: JP2213666A
Authority: JP
Inventors: 孝夫野村; 武純西尾; 信也河村; 茜岡田; 修福井; 清筒井; 智彦赤川; 郁典酒井; 隆出口
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1990-08-14
Filing date: 1990-08-14
Publication date: 1999-04-26
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: JPH0496957A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、自動車のバンパー等の大型高衝撃性用部品
に好適に用いられる高衝撃性ポリプロピレン組成物に関
する。

更に詳しくは、本発明はポリプロピレンに、粘土鉱物
でハイブリッド化された変性ポリアミド並びにエチレン
及び／又はα−オレフィンと不飽和カルボン酸もしくは
その誘導体及び／又は不飽和エポキシ化合物との共重合
体を配合したと無機充填剤とを配合することにより得ら
れ、特に剛性、耐熱性、耐衝撃性、耐受傷性及び寸法安
定性に優れた高衝撃性部品用ポリプロピレン組成物に関
する。

〔従来の技術〕

結晶性ポリプロピレンは剛性、表面光沢、耐熱性、耐
受傷性、及び機械的強度に優れ射出成形が容易なため、
従来から各種用途に幅広く用いられてきた。しかし、自
動車用バンパー等の大型部品向けの用途には耐衝撃性、
耐熱性、剛性等が不十分であった。このため、結晶性ポ
リプロピレンにタルク等の無機充填剤とエチレン・α−
オレフィン共重合体ゴムやスチレン系エラストマーを配
合したポリプロピレン組成物が大型耐衝撃部品用として
開発された。

しかし、このポリプロピレン組成物は、耐衝撃性と剛
性や耐熱性とのバランスはさほど改良されておらず、そ
の上、表面硬度が低いので耐受傷性に劣るという問題が
あった。

そこで、剛性や耐熱性、耐衝撃性に優れ、且つ耐受傷
性にも優れるポリプロピレン組成物を得る方法が種々試
みられてきた。例えば、ポリアミド等と変性エラストマ
ーを結晶性ポリプロピレンに配合したポリプロピレン−
ポリアミド系組成物等が、これまで開発されてきた（特
開昭59-149940号、特開昭60-110740号、特開昭62-54743
号などの公報など参照）。このポリプロピレン−ポリア
ミド組成物は、剛性、耐熱性、耐衝撃性に加え表面硬度
が高く耐受傷性も改良されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記ポリプロピレン−ポリアミド系組
成物でも大型部品用としては剛性、耐熱性及び耐衝撃性
が充分なものとは言えず、更にこの組成物は結晶性ポリ
プロピレン、ポリアミド及び変性エラストマー等のプラ
スチック及びエラストマー成分のみから構成されてお
り、無機充填剤を含んでいないため、線膨張係数が大き
いという欠点がある。

このため、このポリプロピレン−ポリアミド系組成物
を用いた成形品は使用環境の温度変化に伴う寸法の変化
が大きかった。この問題は大型部品に使用する場合に特
に顕著である。

ポリプロピレンやその組成物の寸法安定性はタルク等
の無機充填剤の配合により改良できることが一般に知ら
れている。しかし、前記のポリプロピレン−ポリアミド
系組成物に、単に無機充填剤を配合しただけではポリア
ミドや変性エラストマー等のポリプロピレンマトリック
スでの分散構造が破壊され耐衝撃性が大幅に低下するこ
とが判った。このため、単に無機充填剤を配合しただけ
では大型部品用途への適用は困難であった。

ポリプロピレンやその組成物の剛性、耐熱性、耐衝撃
性、耐受傷性及び寸法安定性を同時に、且つ大幅に改良
するためには耐衝撃性改良効果の高いエラストマー等の
選択と、それのポリプロピレンマトリックスへの分散技
術が非常に重要である。そして、耐衝撃改良剤は耐衝撃
改良効果が高く、且つ無機充填剤によってポリプロピレ
ンマトリックス中での分散構造が破壊されてしまうもの
であってはならない。

このような状況に鑑み、本発明者等は無機充填剤等に
よってその分散構造が破壊されないポリプロピレンの耐
衝撃改良剤とその分散技術について鋭意探究した。その
結果、粘土鉱物でハイブリッド化された変性ポリアミド
をエラストマー中にあらかじめ微細均一分散し、硬質、
且つ強靱にした熱可塑性の強化エラストマーを耐衝撃改
良剤として用いた場合、ポリプロピレンマトリックスへ
の分散が強化エラストマーの一成分である変性ポリアミ
ドと変性ポリプロピレンの相溶性による分散に加え、更
に、該強化エラストマーではポリアミド分子鎖が粘土鉱
物を中心に三次元的に広がり、エラストマーとのグラフ
ト結合によりSemi-IPN的な分散構造を形成していること
より、ポリプロピレンに配合したとき、エラストマーが
変性ポリアミドの微細粒子を取り囲むセラミ的形態でポ
リプロピレンマトリックスに分散し、耐衝撃性を大幅に
高めるとともに、変性ポリアミトの高い凝集力によりタ
ルク等無機充填剤の配合によっても、その分散構造が破
壊されることがなく、剛性、耐熱性、耐衝撃性、耐受傷
性および寸法安定性がこれまでの組成物よりはるかに優
れた高衝撃性部品用ポリプロピレン組成物を得ることが
出来ることを見い出し、本発明に至った。

本発明のポリプロピレン組成物は不飽和カルボン酸及
び／又はその誘導体で変性されたポリプロピレン中への
分散性が通常のエラストマーに比べはるかに優れ、且つ
その分散形態が無機充填剤の配合によっても破壊しない
硬質で強靱な強化エラストマーを用いることにより剛
性、耐熱性、耐衝撃性、耐受傷性、及び寸法安定性を改
良した点に大きな特徴がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に従えば、（ｉ）変性ポリプロピレン（ａ）98
〜30重量％とエラストマー（ｆ）の少なくとも一部を不
飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性した変
性エラストマー（ｇ）40〜95重量％と粘土鉱物で変性し
たポリアミド（ｈ）60〜５重量％並びに成分（ｆ）及び
（ｈ）の合計量100重量部に、エチレン及び／又はα−
オレフィンと、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体及
び／又は不飽和エポキシ化合物との共重合体（ｉ）を１
〜20重量部を、配合してなる強化エラストマー組成物
（ｂ）２〜70重量％からなるポリプロピレン樹脂組成物
（ｃ）100重量部に対し、無機充填剤（ｄ）１重量部以
上15重量部未満を配合させて成る高衝撃部品用ポリプロ
ピレン組成物が提供される。

本発明で用いる成分（ａ）の変性ポリプロピレンは、
結晶性ポリプロピレン（ｅ）をグラフト変性して得る事
ができる。

結晶性ポリプロピレン（ｅ）は、メルトインデックス
（ASTM D1238,230℃,2160g）が0.3〜70g/10分のポリプ
ロピレンの結晶性単独重合体、エチレンとのランダムま
たはブロック共重合体およびこれらの混合物のいずれの
結晶性ポリプロピレンでもよい。エチレン・プロピレン
共重合体は、エチレン含有率がランダム共重合体では６
重量％以下、ブロック共重合体では３〜15重量％である
ものが好ましい。

上記結晶性ポリプロピレンのうち、特に好ましいもの
はメルトインデックスが0.3〜50g/10分でエチレン含有
率が３〜10重量％のエチレン・プロピレンブロック共重
合体である。

グラフト変性原料のモノマーとしては不飽和カルボン
酸およびその誘導体が用いられる。

不飽和カルボン酸およびその誘導体としてはアクリル
酸、メタアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル
酸、シトラコン酸、クロトン酸、グリシジルメタクリレ
ート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチ
レングリコールジメタクリレート、Ｎ−メチロールメタ
クリルアミド、メタクリル酸カルシウム、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリルアミド、
メタクリルアミド等や無水マレイン酸、無水イタコン
酸、無水シトラコン酸等を用いる。好ましくは無水マレ
イン酸、無水イタコン酸等の酸無水物が良い。

グラフト変性の反応開始剤としては、有機過酸化物等
のラジカル発生化合物を用いることができる。場合によ
っては反応開始剤を用いることなく加熱処理によってグ
ラフト変性を起こさせてもよい。反応開始剤は、特に制
限されるものではなく、１分半減期を得るための分解温
度が、250℃以下のものであればよい。このような反応
開始剤としては、ヒドロペルオキシド、ジアルキルペル
オキシド、ペルオキシエステル等の有機過酸化物等があ
る。本発明で使用される有機過酸化物としては、例えば
ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、シクロヘキサノン
ペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ（ベンゾイルペ
ルオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルペルオキシアセテー
ト、メチルエチルケトンペルオキシド、ジクミルペルオ
キシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ（ｔ−ブチルペルオキ
シ）ヘキサン等をあげることができる。使用に際して
は、反応条件等に応じて適宜選択することができる。

グラフト変性結晶性ポリプロピレンは、前記結晶性ポ
リプロピレンと前記変性原料モノマーおよび前記反応開
始剤とを混合し、窒素雰囲気中または空気中で溶融混練
することによって得る事もできるし、結晶性ポリプロピ
レンをトルエンまたはキシレン中に加圧、加熱溶解し前
記変性原料モノマーおよび前記反応開始剤を滴下しなが
ら撹拌混合することによっても得ることができる。溶融
混練は２軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等の
混練機を用いてもよいが、通常は単軸押出機で行うこと
ができる。混合温度は原料ポリプロピレンの融点以上の
温度で通常175〜280℃で行なう。溶融混合時間は、原料
等によって異なるが、一般に約１〜20分間で行うことが
できる。

原料の混合割合は原料ポリプロピレン100重量部に対
し原料変性モノマー約0.05〜3.0重量部、反応開始剤約
0.002〜１重量部である。モノマーが約0.05重量部より
少ない場合には変性の効果が得られず、一方５重量部を
超える場合にはモノマーのグラフト効率が極端に低下し
未反応モノマーが増加するため好ましくない。

上記のようにして得る変性ポリプロピレンは、モノマ
ーグラフト率が約0.03重量％以上、好ましくは約0.1〜1
0.0重量％であって、メルトインデックスが約0.5〜200g
/10分であるものがよい。メルトインデックスが0.5/10
分より小さい場合は、成形加工性を低下させる場合があ
り、一方、200g/10分を超えると分子量が低下しすぎる
ため、所望の性能を有する材料が得られない。

これら変性ポリプロピレンは単独で用いてもよいし、
また変性ポリプロピレンと未変性の結晶性ポリプロピレ
ンとをポリプロピレン100重量部に対し不飽和カルボン
酸またはその誘導体モノマーのグラフト量が0.03重量部
を上回る範囲で併用して用いることができる。

本発明において強化エラストマー成分（ｂ）を構成す
る変性エラストマー（ｇ）はエチレン・α−オレフィン
共重合体ゴムやスチレン系水添ゴムを不飽和カルボン酸
またはその誘導体で変性した変性ゴムの単独及び／又は
エラストマー成分（ｆ）との混合物のいずれでもよい。

エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムは、エチレン
含有率が30〜95重量％、好ましくは60〜90重量％のエチ
レン・α−オレフィン共重合体ゴムである。α−オレフ
ィン成分としては炭素数３〜20のものがあり例えばプロ
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−デセンなどを挙げること
が出来る。α−オレフィン成分は単独でもよくまた２種
類以上の混合物でもよい。さらに場合によっては微量の
ジエン成分を含有しても差しつかえない。

変性エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムは上記エ
チレン・α−オレフィン共重合体ゴムをグラフト変性し
て得る事が出来る。グラフト変性原料のモノマーは前記
変性ポリプロピレンのグラフト変性モノマーと同様の不
飽和カルボン酸およびその誘導体が用いられる。またグ
ラフト変性の反応開始剤も前記の有機過酸化物等のラジ
カル発生化合物を同様に用いることができる。場合によ
っては反応開始剤を用いることなく加熱処理によってグ
ラフト変性を起こさせてもよい。

変性エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムは、原料
エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムとグラフト変性
原料モノマーとを開始剤の存在下、溶液中で加熱混合撹
拌するか、または原料エチレン・α−オレフィン共重合
体ゴムとグラフト変性原料モノマーとを加熱溶融混練す
ることによって製造される。この様にして製造される変
性エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムは、原料モノ
マーグラフト率が約0.01〜10重量％、好ましくは約0.1
〜3.0重量％であってメルトインデックスが約0.01〜50g
/10分、好ましくは0.05〜15g/10分となる様に各原料割
合、反応条件を適宜選択する。

変性エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムのモノマ
ーグラフト率が0.01重量％未満では変性の効果が得られ
ず、また10重量％を超えるとグラフト変性時にゴムの架
橋度が高くなり変性ポリアミドとの溶融混合が困難とな
る。

また、スチレン系水添ゴムは、一般式がA-(B-A)_nで表
されるブロック共重合体を水素添加処理して得られる水
素添加誘導体である。ここで上記一般式において、Ａは
モノビニル置換芳香族炭化水素の重合体ブロック、Ｂは
共役ジエンのエラストマー性重合体ブロックであり、ｎ
は１〜５の整数である。

重合体ブロックＡを構成する単量体のモノビニル置換
芳香族炭化水素は、好ましくはスチレンであるが、α−
メチルスチレン、ビニルトルエンその他の低級アルキル
置換スチレン、ビニルナフタレン基も用いられる。

重合体Ｂにおける共役ジエン単量体はブタジエンもし
くはイソプレンが好ましく、また、両者の混合物でもよ
い。重合体ブロックＢを形成するためにブタジエンが単
一の共役ジエン単量体として用いられる場合には、ブロ
ック共重合体が水素添加されて二重結合が飽和された後
にエラストマー性を保持しているためには、ポリブタジ
エンブロックにおけるミクロ構造中、1,2−ミクロ構造
が20〜50％となる重合条件を採用する事が好ましい。よ
り好ましくは1,2−ミクロ構造が35〜45％のものであ
る。

ブロック共重合体中の重合体ブロックＡの重量平均分
子量は5,000〜125,000、重合体ブロックＢのそれは15,0
00〜250,000の範囲にあることが好ましい。

これらのブロック共重合体の製造方法としては、数多
くの方法が提案されている。代表的な方法として、例え
ば特公昭40-23798号公報に記載された方法があって、リ
チウム溶媒またはチーグラー型触媒を用いて不活性溶媒
中でブロック共重合を行なわせる。

これらのブロック共重合体の水素添加処理は、例えば
特公昭42-8704号、同43-6636号又は同46-20814号等の各
公報に記載された方法により、不活性溶媒中で触媒の存
在下に水素添加することによって行われる。この水素添
加では、重合体ブロックＢ中のオレフィン基二重結合の
少なくとも50％、好ましくは80％以上が水素添加され、
重合体ブロックＡ中の芳香族性不飽和結合の25％以下が
水素添加される。上記のブロック共重合体としては、具
体的にはスチレン・ブタジエン・スチレン共重合体（SB
S）を水素添加した共重合体（SEBS）、スチレン・イソ
プレン・スチレン共重合体（SIS）を水素添加した共重
合体（SEPS）等が挙げられる。

また、上記のスチレン系水添ブロック共重合体をグラ
フト変性して得られる変性水添ブロック共重合体のグラ
フト変性原料モノマー、グラフト変性反応開始剤、製造
方法およびグラフト変性原料モノマー、グラフト率等は
前記変性エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムと同様
である。

これら変性スチレン系水添ブロック共重合体ゴムおよ
び変性エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムは単独で
用いてもよいし、またエチレン・α−オレフィン共重合
体ゴム及び／又はスチレン系水添ブロック共重合体ゴム
とをエラストマー100重量部に対して不飽和カルボン酸
またはその誘導体モノマーのグラフト量が0.01重量部を
上回る範囲で併用して用いることが出来る。

また、更に強化エラストマー（ｂ）を構成する変性ポ
リアミド樹脂（ｈ）はポリアミド100重量部に対して0.0
5〜10重量部、好ましくは0.1〜７重量部の特定の粘土鉱
物を均一に分散、複合化し、耐熱性や剛性等を大幅に改
良したものである。粘土鉱物の割合が0.05重量部未満で
あると耐熱性や剛性等の改良効果が認められず、15重量
部を越えると溶融時の流動性が著しく低下し射出成形が
不可能となる場合がある。

本発明の変性ポリアミドに使用されるポリアミド樹脂
としては、脂肪族、脂環族、芳香族等のジアミンと脂肪
族、脂環族芳香族のジカルボン酸との重縮合によって得
られるポリアミド、ラクタムから得られるポリアミド、
アミノカルボン酸の縮合によって得られるポリアミドあ
るいはこれらの成分からなる共重合ポリアミド等が挙げ
られる。具体的にはナイロン−６、ナイロン6,6、ナイ
ロン−6,10、ナイロン−９、ナイロン−11、ナイロン−
12、ナイロン−6/6,6、ナイロン−12,12等が挙げられ
る。

上記ポリアミド樹脂を変性するための粘土鉱物は、主
に層状珪酸塩であり、その形状は通常一辺の長さが0.00
2〜１μｍで厚みが６〜20Åのものである。このような
層状珪酸塩の原料としては例えば珪酸マグネシウムまた
は珪酸アルミニウムの層から構成される層状フィロ珪酸
鉱物等がある。

具体的には、モンモリロナイト、サポナイト、バイデ
ライト、ノントロナイト、ヘクトライト、スティブンサ
イトなどのスメクタイト系粘土鉱物やバーミキュライ
ト、ハロイサイトなどがある。これらは天然のものであ
っても合成されたものであってもよい。これらのなかで
は、特にモンモリロナイトが好ましい。

各々の層状珪酸塩は平均的に20Å以上離れてポリアミ
ド中に均一に分散されるのが好ましい。層状珪酸塩をポ
リアミド樹脂中に分散させる方法については特に制限は
ないが、層状珪酸塩の原料が多層状粘土鉱物である場合
には、膨潤化剤と接触させて、予め層間を拡げて層間に
モノマーを取り込みやすくした後、ポリアミドモノマー
と混合し重合する方法（特開昭62-64827号、特開昭62-7
2723号、特開昭62-74957号などの各公報参照）によって
もよい。また、膨潤化剤に高分子化合物を用い、予め層
間を100Å以上に拡げてこれをポリアミド樹脂と溶融混
合する方法によってもよい。

粘土鉱物によって変性された変性ポリアミドは個々の
粘土鉱物の層間よりポリアミド分子鎖が三次元的に広が
り粘土鉱物を中心とした高い凝集力を有しており、耐熱
性や剛性を大幅に改良している。

更に、成分（ｉ）は、官能基としての１種又は２種以
上の基を有する変性エチレン及び／又はα−オレフィン
共重合体である。

該変性エチレン及び／又はα−オレフィン共重合体は
エチレン及び／又は炭素数３〜20のα−オレフィンとの
（共）重合体に不飽和カルボン酸またはその誘導体や不
飽和エポキシ化合物をグラフト反応させることによって
製造する事が出来る。エチレン以外のα−オレフィンと
してはプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘ
キセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１
−デセン等を例示する事ができる。

不飽和カルボン酸又はその酸誘導体としては、具体的
にはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸
等の不飽和カルボン酸、無水マレイン酸、無水イタコン
酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸等の
不飽和カルボン酸の無水物、アクリル酸メチル、メタク
リル酸メチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメ
チル等の不飽和カルボン酸のエステル等を例示する事が
出来る。

不飽和エポキシ化合物としては、例えば、グリシジル
アクリレート、グリシジルメタクリレート等の不飽和モ
ノカルボン酸のグリシジルエステル；マレイン酸、イタ
コン酸、シトラコン酸等の不飽和ポリカルボン酸のモノ
グリシジルエステル或いはポリグリシジルエステル等が
挙げられる。

不飽和カルボン酸又はその酸誘導体をエチレン及び／
又はα−オレフィン（共）重合体に共重合する方法は、
例えば（共）重合体を溶融させ、グラフトモノマーを添
加してグラフト共重合させる方法或いは溶媒に溶解させ
グラフトモノマーを添加して共重合させる等の公知の種
々の方法を採用する事が出来る。

不飽和エポキシ化合物との共重合は、前記α−オレフ
ィンの１種又は２種と、１分子中エチレン性不飽和結合
及びエポキシ基を各１個有する不飽和エポキシ単量体と
をラジカル開始剤を使用して共重合させる方法やエチレ
ン及び／又はα−オレフィン（共）重合体に不飽和エポ
キシ化合物をグラフト化する方法等によって製造する事
が出来る。

これらの中で特に好ましい変性エチレン及び／又はα
−オレフィン共重合体としてエチレン・エチルメタクリ
レート・無水マレイン酸共重合体、エチレン、グリシジ
ルメタクリレート共重合体や前記変性ポリプロピレン
（ａ）を挙げる事が出来る。

不飽和カルボン酸またはその誘導体や不飽和エポキシ
化合物のグラフト量は0.3〜５重量％が好ましい。グラ
フト量が0.1重量％未満では変性ポリアミド樹脂との相
溶性改良効果が極めて低いため機械的強度の改良効果が
ない。一方10重量％を超えると一部架橋を起こし、組成
物の表面外観や成形性を低下させる。

本発明において、成分（ｄ）として使用される無機充
填剤は、粉末状充填剤として、例えばアルミナ、酸化マ
グネシウム、酸化カルシウム、亜鉛華等の酸化物、水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウ
ム等の水和金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム等の炭酸塩、タルク、クレー、ベントナイト等のよ
うなケイ酸塩、ホウ酸バリウム等のホウ酸塩、リン酸ア
ルミニウム等のリン酸塩、硫酸バリウム等の硫酸塩及び
これらの２種類以上の混合物、繊維状充填材として、例
えばガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、セラミックス
繊維、ワラストナイト、炭素繊維、SUS繊維、モスハイ
ジ等、その他ガラスビーズ、ガラスフレーク、マイカ等
を挙げることができる。また、無機充填材の表面をシラ
ン化合物、例えばビニルエトキシシラン、２−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、２−グリシドキシプロピル
メトキシシラン等やチタネート系化合物等で処理をして
おいてもよい。これらの中では特に粉末状充填材として
タルク、繊維状充填材としてガラス繊維が好ましい。

本発明の高衝撃性部品用ポリプロピレン組成物は結晶
性ポリプロピレン（ｅ）の少なくとも一部を不飽和カル
ボン酸またはその誘導体で変性した変性ポリプロピレン
（ａ）98〜30重量％、好ましくは90〜50重量％と変性エ
ラストマー（ｇ）と粘土鉱物で変性したポリアミド
（ｈ）とからなる強化エラストマー組成物（ｂ）２〜70
重量％、好ましくは10〜50重量％とからなるポリプロピ
レン樹脂組成物（ｃ）100重量部に対し無機充填剤
（ｄ）１重量部以上15重量部未満、好ましくは５重量部
以上15重量部未満によって構成される。

成分（ｄ）の無機充填剤がポリプロピレン樹脂組成物
（ｃ）に対し１重量部未満の場合には寸法安定性の改良
効果が無く、15重量部以上では、充填剤による耐受傷性
の悪化や射出成形品でのフローマークの発生といった外
観品質の問題が発生する。

また、ポリプロピレン樹脂組成物（ｃ）において、強
化エラストマー（ｂ）が２重量％より少ない場合には高
衝撃性部品用ポリプロピレン組成物としては十分な耐衝
撃性の改良効果が得られない。逆に、強化エラストマー
（ｂ）が70重量％を超えるとポリプロピレン樹脂組成物
（ｃ）の分散構造がエラストマーを海とする海−島構造
となり、充填剤の配合によっても、剛性、耐熱性、耐受
傷性が大幅に低下する。

更に、ポリプロピレン樹脂組成物（ｃ）において、強
化エラストマー組成物（ｂ）は不飽和カルボン酸または
その誘導体で変性した変性エラストマー（ｇ）40〜95重
量％、好ましくは40〜80重量％と粘土鉱物で変性した変
性ポリアミド（ｈ）60〜５重量％、好ましくは60〜20重
量％とから構成され、成分（ｈ）の変性ポリアミドが60
重量％以上では強化エラストマー組成物の分散構造が変
性ポリアミド（ｈ）を海とする海−島構造を呈し、強化
エラストマー（ｂ）の配合による耐衝撃性の改良効果が
十分とはいえず、５重量％以下では充填剤の配合によっ
ても剛性、耐熱性の改良効果が少なく、特に耐受傷性に
対する改良効果がない。

また本発明は、上記成分（ｇ）と成分（ｈ）とからな
る組成物（ｂ）100重量部に対しエチレン及び／又はα
−オレフィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体及び
／又は不飽和エポキシ化合物との共重合体（ｉ）を１〜
20重量部を配合し構成されるものである。成分（ｉ）が
１重量部未満では強化エラストマー（ｂ）において変性
ポリアミドの分散向上による物性改良効果が現れず20重
量部を超えると著しく成形性を低下させるため好ましい
結果が得られない。

本発明の高衝撃性部品用ポリプロピレン組成物を得る
には、先ず強化エラストマー組成物（ｂ）を製造したの
ち本組成物を製造する他には特に制限はなく通常の公知
の方法を用いることができる。

強化エラストマー（ｂ）を得るには変性エラストマー
（ｇ）と変性ポリアミド（ｈ）とを、また本組成物にエ
チレン及び／又はα−オレフィンと不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体及び／又は不飽和エポキシ化合物との共
重合体（ｉ）とを前記範囲で種々の公知方法、例えばヘ
ンシェルミキサー、Ｖ−ブレンダー、リボンブレンダ
ー、タンブラブレンダー等でドライブレンドし、一軸押
出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等で
溶融混合後、ペレット化する方法を採用することができ
る。

次いで該強化エラストマー（ｂ）と変性ポリプロピレ
ン（ａ）及び無機充填剤とを前記範囲で、前記方法にて
溶融混合しペレット化する方法で製造することができ
る。

混練工程をより簡略化するために、予め強化エラスト
マー組成物（ｂ）を製造する工程を、本発明の組成物の
製造工程の中に組み入れて行うことも可能である。すな
わち、第一段階で強化エラストマー（ｂ）をつくり、第
二段階で強化エラストマー（ｂ）が溶融状態の場に変性
ポリプロピレン（ａ）及び無機充填剤を投入して製造す
ることができる。また、第一段階で変性ポリプロピレン
（ａ）と無機充填剤（ｄ）とを十分溶融混合し、第二段
階で強化エラストマー（ｂ）を投入し製造する方法も採
用できる。本方法をより効果的にするには長いL/Dを有
し且つ通常の原料供給口の他にシリンダー部に原料供給
口を備えた二軸押出機を用いることが好ましい。

本発明の熱可塑性樹脂組成物には、酸化防止剤、紫外
線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、銅害防止剤、難燃
剤、中和剤、可塑剤、造核剤、染料、発泡剤、スリップ
剤等の一般的な添加剤を本発明の目的を損わない範囲で
配合してもよい。

〔実施例〕

以下、実施例によって、本発明を更に詳細に説明する
が、本発明をこれら実施例に限定するものでないことは
いうまでもない。本発明の実施例で用いた測定方法は以
下の通りである。

引張強度（TYS）（kg/cm²）:ASTM D638 曲げ強度（FS）（kg/cm²）:ASTM D2584 曲げ弾性率（FM）（kg/cm²）:ASTM D2584 アイゾット衝撃強度（IZOD）（kg・cm/cm）:ASTM D256 熱変形温度（HDT）（℃）:ASTM D648 表面硬度（RH）（Ｒスケール）:ASTM D785 高速度衝撃強度（HSI）（kg・cm）：厚さ1.6mm、直径100mmの円板を成形
し、その円板を試験片として−10℃でラウンドミサイル
を2.5mm/secの速度でこの円板に落下させ、破壊の際の
応力−ひずみ曲線の面積から破壊エネルギーを算出する
面衝撃測定法（UBE法）で行った。

傷付き性：厚さ2mm、100mm×100mmの平板（射
出成形）を試験片とし、本試験片に荷重1kgをかけた＃8
0のサンドペーパーで一往復摩擦し、傷付き部を目視で
観察し評価した。傷が目立たないものは：○、目立つも
のは：×とした。

線膨張係数（mm/mm/℃）:ASTM D696 （−30℃〜30℃）上記物性評価用試験片は成形温度240℃、金型温度50
℃、射出時間15sec、冷却時間30secの条件下で射出成形
にて行った。また、実施例及び比較例に使用した各原料
は以下の通りである。

１）ポリプロピレン（以下PPと略称する）メルトインデ
ックス15g/10分、エチレン含量10重量％の結晶性エチレ
ン・プロピレン共重合体：宇部興産製J815HK ２）変性ポリプロピレン（以下MPPと略称する）メルト
インデックス1.0g/10分、エチレン含量10重量％の結晶
性エチレン・プロピレンブロック共重合体100重量部に
対し、無水マレイン酸0.2重量部、ｔ−ブチルペルオキ
シベンゾエート0.2重量部をＶ−ブレンダーでドライブ
レンドし、単軸押出機にて220℃で溶融混合後、ペレッ
ト化した。

３）更に、強化エラストマー（以下REと略称する）はポ
リアミド成分、エラストマー成分、その他の成分とを表
１に示した組成比でＶ−ブレンダーでドライブレンド
し、二軸押出機（２条タイプスクリュウ、L/D40）を用
い240℃にて溶融混合後、ペレット化し製造した。

４）ポリアミド成分通常のポリアミド（以下PAと略称する）は宇部興産製
ナイロン−6 1013Bをもちいた。

変性ポリアミド（以下MPAと略称する）は以下の方法
により製造し用いた。層状珪酸塩一単位の厚みが平均的
に9.5Åで一辺の平均長さが約0.1μｍのモンモリロナイ
ト100gを10lの水に分散し、これに51.2gの12−アミノド
デカン酸と24mlの濃塩酸を加え、５分間撹拌したのち濾
過した。さらにこれを十分洗浄したのち、真空乾燥し
た。この操作により、12−アミノドデカン酸アンモニウ
ムイオンとモンモリロナイトの複合体を調整した。次に
攪拌機付の反応容器に、10kgのε−カプロラクタム、1k
gの水及び200gの乾燥した前期複合体を入れ100℃で反応
系内が均一な状態になるように撹拌した。さらに温度を
260℃に上昇させ、15kg/cmの加圧下で１時間撹拌した。
その後放圧し水分を反応容器から揮散させながら、常圧
化で３時間反応を行った。反応終了後、反応容器の下部
ノズルからストランド状に取り出した反応物を水冷し、
カッティングを行い、平均分子量15000のポリアミド及
びモンモリロナイト２重量％からなる変性ポリアミドペ
レットを得た。このペレットを熱水中に浸漬し未反応モ
ノマーを抽出、除去したのち真空乾燥機で乾燥した。

５）エラストマー成分以下のエラストマー成分を用いた。

EPR（略称）：ムーニー粘度ML₁₊₄70、エチレン含量73重
量％のエチレン・プロピレン共重合体ゴム変性EPR（以下MEPRと略称する）:EPR100重量部に対し、
無水マレイン酸0.8重量部、ジクミルペルオキシド0.4重
量部を加え、100℃パラキシレン溶液中で変性した変性
エチレン・プロピレン共重合体ゴム。

SEBS-1（略称）：シェル化学社製クレイトンG1650 SEBS-2（略称）：シェル化学社製クレイトンG1657 MSEBS（略称）：シェル化学社製クレイトンG1901X ６）無機充填剤平均粒径２μｍのタルクを用いた。

実施例１ポリプロピレン樹脂組成物として、MPP 10重量％とPP
60重量％、RE-1 20重量％、及びポリプロピレン樹脂組
成物100重量部に対しタルク11.1重量部をＶ−ブレンダ
ーでドライブレンドし、異方向二軸押出機（2FCM-65φ
単軸押出機）を用い250℃で溶融混合後、ペレット化し
た。このペレットを80℃で熱風乾燥し230℃で射出成形
して試験片を作製した。

実施例２〜５ポリプロピレン樹脂組成物としてMPP 10重量％とPP55
重量％および強化エラストマー（RE-2〜５）25重量％及
びこのポリプロピレン樹脂組成物100重量部に対しタル
ク11.1重量部を実施例１と同様の方法でペレット化し、
試験片を得た。

実施例６ポリプロピレン樹脂組成物としてMPP 10重量％とPP30
重量％およびRE-6 50重量％及びこのポリプロピレン樹
脂組成物100重量部に対しタルク11.1重量部を実施例１
と同様の方法でペレット化し、試験片を得た。

比較例１ポリプロピレン樹脂組成物としてPP80重量％とEPR 25
重量％、及びこのポリプロピレン樹脂組成物100重量部
に対しタルク11.1重量部をＶ−ブレンダーでドライブレ
ンドし、異方向二軸押出式（2FCM-65φ単軸押出機）を
用い220℃で溶融混合後ペレット化した。このペレット
を80℃で熱風乾燥し、230℃で射出成形して試験片を作
製した。

比較例２ポリプロピレン樹脂組成物としてMPP 10重量％とPP70
重量％及びRE-1 20重量％を実施例１と同様の方法でペ
レット化し、試験片を得た。

比較例３ポリプロピレン樹脂組成物としてMPP 10重量％とPP60
重量％、EPR 4重量％、SEBS-2 3重量％、MSEBS 3重量％
及びMPA 10重量％、及びこのポリプロピレン樹脂組成物
100重量部に対しタルク11.1重量部を実施例１と同様の
方法でペレット化し、試験片を得た。

比較例４ RE-2の代わりにエラストマー（Ｅ−１）を用いたこと
以外は、実施例２〜４と同様に行った。

比較例５ポリプロピレン樹脂組成物としてMPP 10重量％とPP40
重量％、RE-2 25重量％、及びこのポリプロピレン樹脂
組成物100重量部に対しタルク33.3重量部を実施例２と
同様の方法でペレット化して試験片を得た。

得られた結果を第１表に示す。

〔発明の効果〕本発明は、粘土鉱物でハイブリッド化された変性ポリ
アミドをあらかじめエラストマー中に微細均一分散し、
硬質、且つ強靱にした強化エラストマーをポリプロピレ
ンの耐衝撃改良剤としてもちい、更に無機充填剤を配合
することにより、ポリプロピレン組成物の剛性、耐熱
性、耐受傷性、機械的強度等を損なうことなく耐衝撃性
及び寸法精度を向上したものである。

本発明により提供される新規な組成物は通常の射出成
形、押出成形等の成形加工法により成形でき、また剛
性、耐熱性、耐受傷性、耐衝撃性に優れており、フェン
ダー、バンパー、ホイールキャップ、スポイラー、イン
ストルメントパネル、トリム等の自動車用内外装部品、
家電部品、機械部品等の工業用部品各種及びその他耐熱
性と耐衝撃性、耐受傷性が要求される用途に好適に用い
られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 23/16 Ｃ０８Ｌ 23/16 51/06 51/06 77/00 77/00 (72)発明者岡田茜愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者福井修東京都港区赤坂１丁目12番32号アーク森ビル宇部興産株式会社東京本社内 (72)発明者筒井清大阪府堺市築港新町３―１宇部興産株式会社堺工場内 (72)発明者赤川智彦大阪府堺市築港新町３―１宇部興産株式会社堺工場内 (72)発明者酒井郁典大阪府堺市築港新町３―１宇部興産株式会社堺工場内 (72)発明者出口隆山口県宇部市大字小串1978―10 宇部興産株式会社宇部ケミカル工場内 (56)参考文献特開平３−14854（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08L 23/00 - 23/36 C08L 77/00 - 77/12 C08L 51/06 C08L 7/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ｉ）変性ポリプロピレン（ａ）98〜30重
量％とエラストマー（ｆ）の少なくとも一部を不飽和カ
ルボン酸またはその誘導体でグラフト変性した変性エラ
ストマー（ｇ）40〜95重量％と粘土鉱物で変性したポリ
アミド（ｈ）60〜５重量％並びに成分（ｆ）及び（ｈ）
の合計量100重量部に、エチレン及び／又はα−オレフ
ィンと、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体及び／又
は不飽和エポキシ化合物との共重合体（ｉ）を１〜20重
量部を、配合してなる強化エラストマー組成物（ｂ）２
〜70重量％からなるポリプロピレン樹脂組成物（ｃ）10
0重量部に対し、無機充填剤（ｄ）１重量部以上15重量
部未満を配合させて成る高衝撃部品用ポリプロピレン組
成物。
【請求項２】変性ポリプロピレン（ａ）が、結晶性ポリ
プロピレン（ｅ）の少なくとも一部を不飽和カルボン酸
またはその誘導体でグラフト変性された変性ポリプロピ
レンである請求項１に記載の高衝撃性部品用ポリプロピ
レン組成物。
【請求項３】エラストマー（ｆ）が、エチレン・α−オ
レフィン共重合体ゴム及び／又はスチレン系水添ゴムで
ある請求項１又は２に記載の高衝撃性部品用ポリプロピ
レン組成物。
【請求項４】変性エラストマー（ｇ）のグラフト量が変
性エラストマーに対し0.01〜10重量％である請求項１〜
３のいずれか１項に記載の高衝撃性部品用ポリプロピレ
ン組成物。