JPH0452291B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は射出成形用ポリプロピレン組成物に関
する。さらに詳しくは、耐衝撃性、剛性、溶融流
動性に優れ、かつ顔料などで着色した際にも外観
が優れる射出成形用ポリプロピレン組成物に関す
る。 結晶性ポリプロピレンは剛性、耐熱性、光沢な
どの点で優れた特性を有するが、単味では衝撃強
度および塗装性が劣るという欠点を有している。
そのため衝撃強度の要求される分野あるいは塗装
を要する分野への使用は、単味では極く限られて
いるのが現状である。 従来よりこれらの欠点を改良する目的で結晶性
ポリプロピレンにポリエチレンやポリイソブチレ
ン、ポリブタジエン、エチレン・プロピレンゴム
などのゴム状物質を混合する方法が数多く提案さ
れている。しかしながら耐衝撃性を改良するため
に高分子量のゴム状物質などを添加したばあいに
は、組成物の溶融粘度が上昇し、成形性、とくに
射出成形性が低下し、また逆に溶融粘度を増さな
いように低分子量のゴム状物質などを添加したば
あいには、組成物の耐衝撃性が充分に改良されな
いなどといつたように、ただ漫然とゴム状物質を
添加しても耐衝撃性と成形性のバランスがとれた
ポリプロピレン組成物はえられ難いのが現状であ
る。 また最近では結晶性ポリプロピレン組成物を用
いて自動車用バンパー、グリル、トリムなどの大
型部品を樹脂化することが試みられており、これ
らの用途にカラー化の拡大傾向が見られる。かか
る大型部品はとくに成形性を重視するため組成物
の低粘度化、すなわち高メルトフローレート
（MFR）化が計られているが、かかる高MFR品
に着色のため顔料や染料を混合して射出成形する
ばあい、とくにマスターバツチ方式で着色する
と、意外なことに成形品表面に色わかれ現象によ
るすじなどが発生するばあいが多く、商品価値を
損う惧れがあつた。 かかる状況に鑑み、本発明者らは、耐衝撃性、
剛性、溶融流動性に優れ、かつ顔料などで着色し
た際にも外観が優れた射出成形用ポリプロピレン
組成物をうるべく種々検討した結果、特定の溶融
流動性指数を有するポリプロピレン組成物によつ
て前記目的を達成できることを見出し、本発明を
完成するにいたつた。 すなわち本発明は、 (A) アイソタクチツク指数が89以上およびメルト
フローレートが20ないし150g／10minのポリプ
ロピレン：70ないし90重量％、 (B) エチレン含有率が35ないし85モル％のエチレ
ン・α−オレフインランダム共重合体：10〜30
重量％、および (C) 極限粘度〔η〕が2.0ないし6.8dl／ｇのポリ
エチレン：３ないし20重量％ からなり、かつ組成物のメルトフローレートが３
ないし50g／10minおよび溶融流動性指数Ｎが2.8
以下であることを特徴とする耐衝撃性、剛性、溶
融流動性および外観などのバランスがとれた射出
成形用ポリプロピレン組成物を提供するものであ
る。 本発明の射出成形用ポリプロピレン組成物にお
いて、成分Ａはアイソタクチツク指数89以上およ
びメルトフローレート（MFR：ASTM Ｄ
1238L）が20ないし150g／10min、好ましくは40
ないし100g／10minの範囲のポリプロピレンであ
る。本発明におけるアイソタクチツク指数
（ITP）はホモポリプロピレンに対してA.
ZambelliらによつてMacromolecules ６、925
（1973）に発表されている¹³C−NMR法によるメ
チル基のトリアツド単位でのアイソタクチツク分
率である。なおポリプロピレンランダム共重合体
についても、コモノマーの影響を考慮してA.
Zambelliらの方法に準拠して求めることができ
る。該ポリプロピレンはプロピレンの単独重合体
もしくはプロピレンが95モル％以上のプロピレン
とエチレンおよび（または）他のα−オレフイン
との共重合体である。ITPが89未満のものでは、
剛性の低い組成物しかえられず、またMFRが
20g／10min未満のものを用いると後述の組成物
のMFRが低くなり成形性に劣り、一方MFRが
150g／10minを超えるものを用いるとＮ値が2.8
を超え、成形物の外観が劣る。そして成分Ａは、
本発明の組成物中70ないし90重量％、好ましくは
70〜80重量％、さらに好ましくは70〜77重量％を
占める。 成分Ｂはエチレン含有率が35ないし85モル％、
好ましくは45ないし85モル％のエチレン・α−オ
レフインランダム共重合体であり、好ましくはデ
カリン溶媒135℃中における極限粘度〔η〕が2.0
ないし9.0dl／ｇ、なかんづく2.5ないし5.0dl／
ｇ、通常Ｘ線による結晶化度が10％以下、なかん
づく５％以下の低結晶性もしくは非晶性の共重合
体である。エチレンと共重合されるα−オレフイ
ンとは、通常炭素数が３ないし10のα−オレフイ
ンであり、具体的にはたとえばプロピレン、１−
ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセ
ン、１−オクテン、１−デセンなどがあげられ
る。エチレン含有率が前記範囲外のものは、耐衝
撃性の改良効果がない。また〔η〕が9.0dl／ｇ
を超えるものを用いると、ばあいによつては組成
物のMFRが低下もしくはＮ値が2.8を超える惧れ
があり、成形性が低下したり、外観が劣つたもの
となるばあいがある。一方〔η〕が2.0dl／ｇ未
満のものは、耐衝撃性の改良効果がやや低い傾向
にある。なお結晶化度が10％を超えるものは、幾
分耐衝撃性の改良効果に劣る傾向にある。そして
成分Ｂは本発明の組成物中10ないし30重量％、好
ましくは10ないし30重量％、さらに好ましくは15
ないし25重量％を占める。成分Ｂの量が10重量％
未満では衝撃強度の改良効果が少なく、30重量％
を超えるものは剛性、とくに高温雰囲気下での剛
性不足をもたらし、かつ表面硬度に劣る。 成分Ｃは、極限粘土〔η〕が2.0ないし6.8dl／
ｇ、好ましくは3.0ないし6.0dl／ｇの範囲のポリ
エチレンである。〔η〕はデカリン溶媒135℃中で
測定した値である。また本発明でいうポリエチレ
ンとはエチレンの単独重合体のみならずエチレン
の含有率が93モル％以上、好ましくは97モル％以
上のエチレンと他のα−オレフインとの共重合体
であつて高結晶性の重合体である。〔η〕が
2.0dl／ｇ未満のものは、耐衝撃性の改良効果が
なく、一方〔η〕が6.8dl／ｇを超えるものは、
後述の組成物のMFRが低下もしくはＮ値が2.8を
超えるので成形性が低下したり、外観が劣つたも
のとなる。そして成分(C)の本発明の組成物に占め
る量は３〜20重量％、好ましくは５ないし15重量
％である。成分(C)を添加しなくとも充分耐衝撃性
に優れた組成物はえられるが、３重量％以上添加
すると耐衝撃性と剛性のバランスが良好となり、
一方20重量％を超えたものは、成分(B)ほどではな
いが耐熱剛性が不足する。 なお、本発明における各成分の量は(A)，(B)およ
び(C)の合計量を100重量％とした量である。 本発明の射出成形用ポリプロピレン組成物は前
記(A)，(B)および(C)からなり、かつ組成物のMFR
が３ないし50g／10min、好ましくは７ないし
20g／10minおよび溶融流動性指数Ｎが2.8以下、
好ましくは2.6ないし2.0の範囲である。MFRが
3g／10min未満の組成物は成形性に劣り、とくに
大型の成形物を成形するばあい成形サイクルの大
巾アツプとなる。一方50g／10minを超えるもの
は機械的強度に劣る。Ｎ値が2.8を超える組成物
は成形品の外観に劣る。またＮ値が2.8以下のも
のであればとくに限定はされないが、2.0未満の
ものは溶融流動性の低下が大きく、成形品表面に
フロー・マークが生じ外観不良となるばあいがあ
る。 本発明における溶融流動性指数Ｎとは、剪断速
度（log₁₀Ｄ）と剪断応力（log₁₀τ）で表わされ
る流動曲線の、剪断速度：10⁴sec^-1と剪断速度：
10³sec^-1間の勾配であり、（）式で表わされる。 Ｎ＝log₁₀10⁴−log₁₀10³／log₁₀τ(1)−log_1
0τ(2)＝１／log₁₀τ(1)−log₁₀τ(2)（） 前記Ｎ値は、(株)島津製作所製キヤピラリー型レ
オメーターを用い、ノズル：1.0mmφ、Ｌ／Ｄ：
30、測定温度230℃の条件下で溶融流動曲線を測
定することにより求めた値である。 本発明の射出成形用ポリプロピレン組成物は、
予め別個に重合した各成分を機械的に混合する方
法、一つの重合反応系中でオレフイン類を立体規
則性触媒の存在下に重合させて各成分を順次製造
することによつて均一一様に混合する方法あるい
はこれらの方法を複合した方法などによりえられ
る。 各成分を機械的に混合して本発明の組成物をう
るばあいには、各成分が分散不良を起こさないよ
うに充分注意を払う必要がある。混合に用いる溶
融混練機としては、たとえばバンバリーミキサ
ー、ニーダー、二軸押出機、一軸押出機などがあ
げられる。 一つの重合反応系中でオレフイン類を重合させ
るとは、単数または複数の反応器中で、成分Ａ，
ＢおよびＣを逐次生成させることにより重合体混
合物を製造することを意味し、通常成分Ａ，Ｂお
よびＣを生成させる途中で触媒の失活操作は行わ
れない。 本発明の射出成形用ポリプロピレン組成物の各
成分の製造において用いられる立体規則性触媒と
しては、通常結晶性ポリプロピレンの製造に用い
られる触媒が使用される。その代表的な例は遷移
金属触媒成分として三塩化チタンまたは遷移金属
化合物が担体に担持された担体付遷移金属成分な
どの遷移金属触媒成分とアルキルアルミニウム化
合物あるいはそのハロゲン化合物、水素化物、ア
ルコキシドとからなる２成分系触媒、またはこれ
に窒素、リン、硫黄、酸素、珪素、硼素などを含
む有機化合物を加えた３成分触媒系である。 また、本発明における成分ＢおよびＣであるエ
チレン・α−オレフインランダム共重合体および
ポリエチレンは公知のチーグラー触媒により重合
させたものも使用できる。 本発明の射出成形用ポリプロピレン組成物を製
造するに際し、その調製の任意の段階で酸化防止
剤、紫外線吸収剤、滑剤、核剤、帯電防止剤、難
燃剤、顔料、染料、無機または有機の充填剤など
の各種添加剤を本発明の目的を損わない範囲で配
合することができる。前記顔料としては具体的に
は、たとえばシニアンブルー、シアニングリー
ン、ペリレン、キナクリドンなどの有機顔料、酸
化チタン、カーボンブラツクなどの無機顔料を例
示することができる。充填剤としては具体的には
たとえば炭酸カルシウム、タルク、マイカ、クレ
ー、水酸化マグネシウム、ガラス繊維、チタン酸
カリウム繊維、炭素繊維などを例示することがで
きる。 またマスターバツチ法により本発明の射出成形
用ポリプロピレン組成物を着色するばあい、マス
ターバツチはカラー濃度の度合いが通常10ないし
50倍の範囲、好ましくは25ないし35倍の範囲で使
用される。マスターバツチに使用される顔料は１
種に限られることなく、必要に応じて２種以上の
顔料を用いて、所望の色に調色される。なおマス
ターバツチのベースとなる樹脂は、オレフイン系
樹脂であればとくに限定はされないが、ポリプロ
ピレン系樹脂が本発明の射出成形用ポリプロピレ
ン組成物への分散が優れるので好ましい。 本発明の射出成形用ポリプロピレン組成物は、
成形性に優れており、またえられた成形物も低温
衝撃性、剛性、表面硬度などに優れ、しかも外
観、とくに顔料などで着色するばあい、とりわけ
マスターバツチ法により着色するばいにも色わか
れ現象をまつたく起こさず、優れた外観を有する
ので、家庭用雑貨、家電部品は勿論のこと、バン
パー、スポイラー、インストルメントパネル、グ
リル類、トリム類などの大型自動車部品などへと
くに好適に用いることができる。 つぎに実施例をあげて、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はその要旨をこえない限
り、これらの実施例に何ら制約されるものではな
い。 実施例 １ ITP：97およびMFR：60g／10minのポリプロ
ピレン成分（以下、成分Ａ−−と略す）73重
量％、エチレン含有率：50モル％、〔η〕：
3.5dl／ｇおよびＸ線による結晶化度３％のエチ
レン・プロピレンランダム共重合体成分（以下、
成分Ｂ−と略す）20重量％、および〔η〕：
5.2dl／ｇのポリエチレン成分（以下、Ｃ−と
略す）７重量％とを複数の反応器中でＡ，Ｂおよ
びＣ成分を逐次生成させ重合体をえた。ついで該
重合物に耐熱安定剤、耐候安定剤および防錆剤を
混合後二軸押出機を用いて造粒し、組成物をえ
た。組成物の溶融流動性指数Ｎは2.6であつた。 また成分Ａ−−の重合条件のみを変更させ
て組成物、組成物、組成物、組成物およ
び組成物をえた。それぞれの溶融流動性指数Ｎ
は2.2，2.4，2.7，2.9および3.2であつた。 カーボンブラツク10.5重量％、酸化チタン12.0
重量％、酸化鉄（）4.5重量％、ポリプロピレ
ン（MFR：25g／10min）62重量％、ステアリン
酸金属塩9.0重量％からなるマスターバツチ１重
量部に対し前記組成物〜を30重量部の割合で
混合し、射出成形によりバンパーを東芝IS−
1250N（東芝機械(株)）で成形した。その際の条件
は以下のとおりであつた。 樹脂温度：225℃ 射出圧力（１次）：100Kg／cm² （２次）： 70Kg／cm² スクリュウー背圧力：20Kg／cm² 成形時間：85sec／サイクル スクリュウー形状：緩圧縮フルフライト、
Ｌ／Ｄ＝20 製品重量：2300g えられた成形品について色わかれを調べた。そ
の結果を第１表に示す。色わかれの程度は、バン
パー表面の外観を目視で観察し、つぎの基準で判
定した。 ◎：すじ状などの異常がまつたく認められな
いもの ○：すじ状などの異常がわずかに認められる
が、ほとんど目立たないもの △：すじ状などの異常が少しみとめられるも
の ×：すじ状などの異常が明らかに認められる
もの また組成物〜について射出成形機（(株)名機
製作所製SJ45−Ｃ、型締力150トン）を用い、樹
脂温度200℃で試験片を作成し、下記の物性評価
を行なつた。その結果を第１表に示す。 MFR（ｇ／10min）：ASTM D1238L 曲げ弾性率（Kg／cm²）：ASTM D790 アイゾツト衝撃値、−30℃（Kg・cm／cm）：
ASTM D256

【表】 実施例 ２ 実施例１で用いた成分Ａ−の代わりにITP：
97およびMFR：150g／10minのポリプロピレン
成分（成分Ａ−−）79重量％、成分Ｂ−の
代わりにエチレン含有率：55モル％、〔η〕：
2.4dl／ｇのエチレン・プロピレンランダム共重
合体（成分Ｂ−）12重量％、成分Ｃ−の代わ
りに〔η〕：3.2dl／ｇのポリエチレン成分（成分
Ｃ−）９重量％からなる組成物をえた。また
成分Ａ−−の重合条件を変更させ組成物お
よび組成物をえた。それぞれの溶融流動性指数
Ｎは2.6，2.9および3.3であつた。 カーボンブラツク3.0重量％、フタロシアニン
ブルー15.0重量％、酸化鉄（）3.0重量％、ス
テアリン酸金属塩15重量％およびポリプロピレン
（MFR：45g／10分）64重量％からなるマスター
バツチ１重量部に対して前記組成物、、を
30重量部混合後射出成形機（宇部MAX1800）に
て大型トリムを成形した。その際の条件は以下の
とおりであつた。 樹脂温度：218℃ 射出圧力（１次）：110Kg／cm² （２次）： 75Kg／cm² スクリユー背圧力：22Kg／cm² 成形時間：93sec／サイクル スクリユー形状：緩圧縮ダルメージ、
Ｌ／Ｄ＝20 製品重量：1560g 平均肉厚：1.8mm えられた成形品について色わかれを調べた。色
わかれの判定基準は実施例１と同じである。 また組成物〜について実施例１と同手順で
試験片を作製し、物性評価を行なつた。 以上の結果を第２表に示す。

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A) アイソタクチツク指数が89以上およびメ
   ルトフローレートが20ないし150g／10minのポ
   リプロピレン：70ないし90重量％、 (B) エチレン含有率が35ないし85モル％のエチレ
   ン・α−オレフインランダム共重合体：10ない
   し30重量％、および (C) 極限粘度〔η〕が2.0ないし6.8dl／ｇのポリ
   エチレン：３ないし20重量％ からなり、かつ組成物のメルトフローレートが３
   ないし50g／10minおよび溶融流動性指数Ｎが2.8
   以下であることを特徴とする射出成形用ポリプロ
   ピレン組成物。