JPS58162652A - 大型成形品用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】 本発明は高剛性の大型成形品に好適なポリプロピレン組
成物に関し、更に詳しくは結晶性エチレン−プロピレン
ブロック共重合体を主成分とし。

特に剛性および耐熱変形性に優れ、衝撃強度が大きく、
軽量で外観の良好な大型成形品を提供することができ、
しかも大型成形品に成形するときの成形性も良好な大型
成形品用ポリプロピレン組成物に関するものである。

従来、家電や自動車等のプラスチック工業部品材料とし
てはＡＢＳ、ノリル（変性ＰＰ０）、ＡＳＯ，ポリカー
ボネート等が使用されている。しかしこれらのポリマー
は衝撃強度、剛性、あ−るいは成形性のいずれかに問題
があり、プラスチック工業部品材料として充分満足のい
くものではない。

一方、結晶性ポリプロピレンに無機フィラーを配合した
無機フィラー充填ポリプロピレンモ近年家電や自動車等
のプラスチック工業部品材料として使用されている。し
かし、この無機フィラー充填ポリプロピレンは衝撃強度
が小さく、これから成形される成形品の密度が大きいと
いう欠点を有している。

このため、従来公知の無機フィラ〜充填ポリグロピレン
は耐衝撃性が特に要求されない用途には使用することが
できるが、剛性とともに耐衝撃性が同時に要求される用
途には使用することができなかったのである。

そこで、従来の無機フィラー充填ポリプロピレンの耐衝
撃性を改良するために、無機フィラー充填ポリプロピレ
ンに無定形エチレン−プロピレン共重合体のようなゴム
を多量配合した組成物、あるいは無機フィラーとして微
細な無機フィラーを配合した組成物、が多数提案されて
いる。しかし。

ゴムを多量配合して得られる組成物は、成形品の耐衝撃
性は改良されるが剛性、耐熱変形性が低下し、またポリ
プロピレンと無機フィラーとゴムとの均一混線がむつか
しいため成形品の外観が悪く実用的でない・また、微細
な無機フィラーを配合して得られる組成物に、成形品の
アイゾツト衝撃強度は改善されるカー、この組成物を長
さ１ｍ程度の大型成形品に成形して家電や自動車等を組
みＳ’Ｚててアルミニウム製の成形物によって実用上の
衝撃による破壊の有無を観察すると、意外にも破壊する
場合が多く実用に耐えないものであることがわかった。

このことは１組成物の剛性が大きい場合には１組成物を
大型成形品に成形したときの耐衝撃性を判断する基準と
して、試験片についてのアイゾツト衝撃強度だけでは不
充分であることを示唆するものである。

この発明者らは、大型成形品に成形したときの実用上の
衝撃に対する耐衝撃性と良好な対応を示す衝撃強度の判
定法について種々検討した結果。

後述の測定方法によって求めた面衝撃強度（落錘による
破壊に要するエネルギーを示す落錘衝撃強度の一種であ
、９．Ｈｓ■と略記されることもある）が３５０Ｋｇ・
ａ以上でるシ、２３℃のアイゾツト衝撃強度が１０Ｋｇ
・〜へ以上の場合には実用上の衝撃によって破壊がほと
んど生じないことを見出した。

この発明者らは、前記の見解に基づいて、成形品の剛性
については曲げ弾性率を、耐熱変形性については熱変形
温度を、耐衝撃性についてはアイゾツト衝撃強度と前記
の面衝撃強度とに着目し。

従来公知の無機フィラー含有ポリプロピレン組成物の有
する前述の欠点を改良し、家電や自動車等に使用される
大型成形品の材料として実用上問題のないポリプロピレ
ン組成物を得ることを目的として鋭意研究した結果、こ
の発明における特定の結晶性エチレン−プロピレンブロ
ック共重合体に特定粒径のタルクと特定ムーニー粘度の
無定形エチレン−プロピレン共重合体とを特定の割合で
配合することによって前記の目的が達成されることを見
出し、この発明を完成した。

すなわち、この発明は、エチレン含有［２０重量％以下
、メルトフローレイト（ＭＦＲ）　　２〜１０２／１０
分、常温パラーキシレン可溶分５〜１５重量％、該常温
パラ−キシレン可溶分の、エチレン含有蓋２５〜４５重
量％、固有粘度〔η〕（デカリン、１３５℃）３〜５　
ｅＬ１／ｆの結晶性エチレーンープロピレンブロック共
重合体（ａ）、ムーニー粘度ＭＬ１＋４　　（１００’
Ｃ）　１５〜＋１００の無定形エチレン−プロピレン共
重合体（ｂ）、および平均粒径１〜４．５ミクロンのタ
ルク（ｃ）よりなり、前記各成分（ａ）。

（ｂ）および（Ｃ）の合計１００重量係中に（ｂ）が３
〜６重量％、（Ｃ）が１８〜３０重量％の割合で各々配
合されてなる大型成型品用ポリプロピレン組成物に関す
るものである。

この発明の組成物は、密度が１．１５り／ｄ以下。

曲げ弾性率が２５０００　Ｋｔ／ｄ以上、２３℃のアイ
ゾツト衝撃強度（ノツチ付き）が１０〜・〜６以以上後
述の測定法による一１０℃の面衝撃強度が３５０　Ｋｇ
−ｃｍ以上、熱変形温度が１２０℃以上であシ、長さが
１ｒｒＬ以上の大型成形品に成形してもつやがあってフ
ローマークの発生が認められず、大型成形品に成形する
ときの成形性が良好であシ。

無機フィラー充填ポリプロピレン本来の剛性、耐熱変形
性などを保持したままで、耐衝撃性、成形性２よび外観
が大巾に改善され、かつ軽量化された大型成形品に成形
することができる。

この発明の大型成形品用ポリプロピレン組成物において
使用される結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合
体（ａ）は、エチレン含有量が２０重量％以下のもので
、メルトフローレイ）　（ＶＦＲ）が２〜１０ｆ／１０
分のもので、常温パラ−キシレン可溶分（無定形エチレ
ン−プロピレン共重合体と低分子゛１ポリマーとからな
る）が５〜１５重ｔ％のもので、且つ該常温パラ−キシ
レン可溶分のエチレン含有量が２５〜４５重に％であシ
、該常温バラーキシレン可溶分の固有粘度〔η〕（デカ
リン。

１３５℃）が３〜５　ｅＬ１７？のものである。特にこ
の発明の大型成型品用ポリプロピレン組成物において好
適に使用される結晶性エチレン−プロピレンブロック共
重合体社、エチレン含有量が３〜１５重量％のもので、
メルトフローレイ）　（ＭＦＲ）が３〜１０１ｉ’７１
０分のもので、常温パラ−キシレン可溶分が７〜１２重
量％のもので、且つ該常温パラ−キシレン可溶分のエチ
レン含有量が３０〜４０重量％であυ、該常温パラーキ
シレン可溶分の固有粘度〔η〕（デカリン、１３５℃）
が３〜５　ｄｌ、／ｌのものである。使用される結晶性
エチレンープロピレンブロック共重合体が前記の規定の
範囲外のものであると、目的とする剛性および耐熱変形
性に優れ、衝撃強度が大きく、軽量で外観の良好な大型
成形品を提供するポリプロ・ピレン組成物を得ることが
できない。

この発明のポリプロピレン組成物によって大型成形品に
成形したときに良好な物性を示す理由は明らかではない
が、この発明で使用する特定の結晶性エチレン−プロピ
レンブロック共重合体と無定形エチレン−プロピレン共
重合体とタルクとの間に何らかの強い相互作用が生じて
いるものと考えられる。

前記結晶性エチレンーグロビレーンブロック共重合体（
ａ）は結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体（
ａ）、無定形エチレン−プロピレン共重合体（ｂ）およ
びタルク（Ｃ）の合計１００重量％中ζ＝好適（二は６
５〜７９重量％、特に好ましくは７０〜７７重量％配合
される。上記の配合量が６５重量％未満あるいは７９重
量％を越える場合には、成形品の剛性および耐熱変形性
が低下するかあるいは成形品の耐衝撃性が低下する傾向
がある。結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体
はその合計量が前記範囲内であれば２種以上用いてもよ
い。

この発明のポリプロピレン組成物において使用される無
定形エチレン−プロピルシン共重合体（ｂ）　Ｆｉ、。

ムーニー粘度ＭＬ１＋４　　（１００℃）が１５〜１°
００であり、好ましくはエチレン含有量が５０〜９０重
ｆｔ％のものである。上記のムーニー粘度ＭＬ１＋４（
１００℃）が１５未満の場合には、成形品の剛性および
耐衝撃性が低下し、１０ｏを越える場合には混練による
無定形エチレン−プロピレン共重合体の均一分散が困難
になる。

前記無足形エチレン−プロピレン共重合体（ｂ）は嘩− 前記各成分（ａ）、　（ｂ）−および（ｃ）の合計１０
０重量％中に３〜６重ｔ％配合される。上記の配合量が
３重量％未満の場合には成形品のアイゾツト衝撃強度と
面＋１４撃強度（Ｈ８Ｉ）とが／Ｊ％さくな９，６車量
係を越える場合には成形品の曲げ弾性率が小さくなると
ともに耐熱変形性が低下する。無足形エチレン−プロピ
レン共重合体はその合計量が前記範囲内であれば、２棟
以上用いてもよい。

この発明のボリア′ロピレン組成物において使用される
タルクは、平均粒径が１〜４．５ミクロン。

好ましくは１．５〜３．５ミクロンのものである。ここ
でいう平均粒径とは粒度分布積分曲線にて５０チ点の粒
径である。上記の平均粒径が１μ未満の場合には成形品
の面衝撃強度が小さくなシ、上記の平均粒径が４．５ミ
クロンを越える場合には成形品の曲げ弾性率とアイゾツ
ト衝撃強度と面衝撃強度とが小さくなる。

前記タルク（Ｃ）は前記各成分（ａ）、（ｂ）および（
Ｃ）の合計１００重量％中に１８〜３０重量％、好まし
くは２０〜３０重量％配合される。上記の配合量が１８
重量％未満の場合には成形品の曲げ弾性率が小さく々る
とともに熱変形温度が低くなシ、上記の配合量が３０重
量％を越える場合には成形品のアイゾツト衝撃強度と面
衝撃強度とが小さくなるとともに密度が大きくなり、ま
た組成物の成形性が低下する。

タルクは未処理のまま使用してもよいが分散性を向上さ
せる目的で各種の有機チタネート系カップリング剤、シ
ラン糸カップリング剤、飽和あるいは不飽和脂肪酸、ビ
ニル性不飽和結合を有するカルボン酸、脂肪酸金属塩、
脂肪酸エステル、脂肪酸アミドなどで粒子表ｒｆＪヲ被
榎処理したものを使用してもよい。タルクはその合計蓄
が前記範囲内であれば２棟以上を用いてもよい。

この発明のポリプロピレン組・放物は、バンバリーミキ
サ−０二軸押出機、ＦＣＭ、ニーグー、２段二軸押出機
、ＫＣＫ押出機などの混練機を用いて製造することがで
きる。通常は上記混線機で混練してベレット状の組成物
にした後加工に供する。

ベレット状の組成物は、予めタルクを高濃度マスターバ
ッチとして混練した（ベースポリマーには前記結晶性エ
チレン−プロピレンブロック共重合体を用いる。）もの
と追加の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体
と無足形エチレン−プロピレン共重合体とで希釈して製
造してもよく。

あるいは直接各成分を混練して製造してもよい。

この発明のポリプロピレン組成朝によって得られる効果
を損わない程度に他の樹脂１例えば高密度ポリエチレン
、池のゴム、あるいは他の燕ｄフィラー、例えば炭酸カ
ルシウム、硫酸バリウム。

マイカ、クレー、酸化チタン、ケイソウ士、ボラスト４
どを適量この発明のポリプロピレン組成物に配合するこ
とができる。

また、この発明のポリプロピレン組成物がら成形される
成形品の諸性能を更に向上せしめるために１組成物の各
成分の混合時に、あるいは各成分の混合後に、あるいは
ポリマー成分にあらかじめ添加しておく方法によ、り、
２．６−ジ第三ブチルフェノール１２１６−ジ第三ブチ
ル−４−エチルフェノール、２．６−ジ第三ブチル−４
−ｎ−ブチルフェノール、２．６−ジ第三ブチル−α−
ジメチルアミノ−パラ−クレゾール、６−（４−ヒドロ
キシ−３，５−ジ第三ブチルアニリノ）−２，４−ビス
オクチル−チオ−１，３，５−）リアジン、ｎ−オクタ
デシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’、　５’−ジ第
三ブチルフェニル）グロビオネー）、　　２．６−ジ第
三ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）、　　トリ
ス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−第三ブチルフ
ェニルコブタン、テトラキス−〔メチレン３−　（３’
、５’−ジ第三ブチルー４′−ヒドロキシフェニル）グ
ロビオネート〕メタンｔ　　Ｌ３＊５−　）　’）　／
チルー２．４．６−　トリス（３，５−ジ第三ブチルー
４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、ジラウリルチオジ
プロピオネートなどの酸化防止剤；２−ヒドロキシ−４
−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４
−オクタデシロキシベンゾフェノン、４−ドブシロキシ
−２−ヒドロキシベンゾフェノン、ニッケルービス−（
オルソエチル−３，５−ジ第三ブチルー４−ヒドロキシ
ベンジル）ホスホネート、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オ
クトキシベンゾフェノン、２−（２’−ヒドロキシ−３
’　−第三ブチル−５′−メチルフェニル）−５−クロ
ロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’
、　５’−シ第三７−ｆルーフェニル）−５−クロロベ
ンゾトリアゾール、ビス−（２，６−シメチルー４−ピ
ペリジル）セバケートなどの紫外線吸収剤；三酸化アン
チモン、トリクレジルホスフェート、ハロゲン化アルキ
ルトリアジン、デカプロムシ７エ二ルエーテル、塩素化
ポリエチレンなどの難燃剤；カーボンブランク、酸化チ
タンなどの顔料；安息香酸マグネシウムのような塗装性
改良剤；プロセス油のような可塑剤；脂肪酸金属塩のよ
うな滑剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテルのよう
な帯電防止剤などを配合することもできる。

この発明のポリプロピレン組成物からそれ自体公知の方
法９例えば射出成形法によシ成形して。

剛性と耐熱変形性とに優れ、衝撃強度が大きく軽量で外
観および耐久性の良好な高剛性の大型成形品を得ること
ができる。

以下に実施例および比較例を示す。以下の記載において
「部Ｊ、ｒ％Ｊはそれぞれ「重量部」。

「重量％」を意味し、メルトフローレイト（ＭＦＲ）は
ＡＳＴＭ　　Ｄ１２３８（２３０℃、２．１６〜）に、
密度はＡＳＴＭ　　Ｄ１５０５に１曲げ弾性率はＡＳＴ
Ｍ　　Ｄ７９０に、アイゾツト衝撃強度はＡＳＴＭ　　
Ｄ２５６に、熱変形温度はＡＳＴＭＤ６４８に、ムーニ
ー粘度ＭＬ１＋４　（１００℃）はＪ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ６
３００　に従って測定した。また１面衝撃強度（Ｈ８Ｉ
　）は１．６℃厚の成形品に先端直径２．５儒のスチー
ル製落錘を２．５　ｍ　／ｓｅｃの速度で衝突させたと
きの破壊にデするエネルギーを応力と歪との関係を示す
応力−歪曲線と各軸とで囲まれる部分の面積によって表
示した。結晶性ポリプロピレンの常温（約２０℃）パラ
−キシレン可溶分は、−ポリマー５２をパラ−キシレン
５００−中に約ユチの酸化防止剤とともに加えて加熱下
に完全に溶解させた後、−昼夜常温で放置し、析出した
不溶分を遠心分離して除き可溶分溶液を°アセトン中に
投入し、析出した不溶分を減圧乾燥して得た。その可溶
分のエチレン含有量はガードナー法にょシ求め、その固
有粘度〔η〕はデカリンを溶媒として１３５℃にて求め
た。

実施例ユ エチレン含有蓋７％、メルトフローレイ）（ＭＦ　Ｒ）
　３１７１０分、常温パラ−キシレン可溶分９．３俤、
常温パラ−キシレン可溶分の、エチレン含有量３３．３
係、固有粘度〔η、）４．１ａ孟／２の結晶性・エチレ
ン−プロピレンブロック共重合体（以下ＥＰコポリマー
Ａと記す）７１部と、ムーニー粘度ＭＬｌ＋４　（１０
０℃）６５．固有粘度〔η〕２．３　ｔｆＪＪ、／９（
デカリン、１３５℃、以下同じ）、エチレン言有量約７
０％の無定形エチレン−プロピレンｌｉ合体（以下Ｅ　
Ｐ　Ｒ−Ａと記す）４部と、平均粒径２．８μのタルク
２５部と、テトラキス−〔メチレン　３−　（３’、５
’−ジ第三ブチルー４′−ヒドロキシフェニル〕プロピ
オネート〕メタン０．１部と、ＢＨＴｏ、１部とをタン
ブラ−にて１５分間混合後。

２軸押比機にて２２０℃で混練して押出し、ベレット化
した。

得うれたベレット状のポリプロピレン組成物のメルトフ
ローレイト（ＭＦＲ）、およびこの組成物から射出成形
によって得た試験片についての密度１曲げ弾性率、アイ
ゾツト衝撃強度１面衝撃強度および熱変形温度を第１表
に示す。また、この組成物から射出成形によって大型成
形品（長さ１３５儒、探さ３０ｃ１ｎの箱状で肉厚３糊
）に成形して。

成形性を判断し、また外観を観察した結果を第１表に示
す。

比較例１ 結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体として、
エチレン含有量３％、ｙｐＲ３ｆ／１０分。

常温パラ−キシレン可溶分４．２１　該常温パラ−キシ
レン可溶分の、エチレン含有量３５．０％。

〔η）　３．８　ｄｉ／？の結晶性エチレン−プロピレ
ンブロック共重合体Ｃ以下ＥＰコポリマーａと記す〕を
用いた袖は実施例１と同様に実施した。結果をまとめて
第１表に示す。

実施例２〜３．比較例２〜３ 結晶性エチレンープロピレンプロンク共重合体として、
ＥＰコポリマーＡに代えで第２表に示す種類のポリプロ
ピレンを用いた他は実施例１と同様に実施した。結果を
まとめて第３表に示す。

第　　２　　表 実施例４〜５．比較例４ 無足形エチレン−プロピレン共重合体として。

ＥＰＲ−Ａに代えて第４Ｓに示す種類のゴムを用いた池
は実施例２と同様に実施した。結果をまとめて第５表に
示す。

第　　４　　表 実施＋”／１１６〜７．比較例５〜６ タルクとして第６表に示す種類のタルクを用いた曲は実
施例１と同様に実施した。結果をまとめて第６表に示す
。

実施例８〜１０．比較例７〜１０ 各成分の配合割合を変えた他は実施例１と同様に実施し
た。結果をまとめて第７表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エチレン貧有量２０重ｉ％以下、メルトフローレイト（
   ＭＦ’Ｒ）　２〜１０９７１０分、常温パラ−キシレン
   可溶分５〜１５重量％、該常温パラ−キシレン可溶分の
   、エチレン含有量２５〜４５重量％。 固有粘度〔η〕（デカリン、１３５℃）３〜５ｑ今の結
   晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体（ａ）、ム
   ーニー粘＆　ＭＬｌ＋４　（１００℃）　１５〜１００
   の無定形エチレン−プロピレン共重合体（ｂ）、および
   平均粒径１〜４．５ミクロンのタルク（ｃ）よりなり。 前記各成分（ａ）、　（ｂ）および（ｅ）の合計１００
   重童チ中に（ｂ）が３〜６重雪％、（Ｃ）が１８〜３０
   重量係の割合で各々配合されてなる大型成形品用ポリプ
   ロピレン組成物。