JPH048744A - ポリプロピレン樹脂成形品 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、線膨張率が低く、かつ機械的性質のバランス
に優れたポリプロピレン樹脂成形品に関する。

〔従来技術］ ポリプロピレン樹脂は９曲げ強度１曲げ弾性率等の機械
的性質、耐薬品性に優れ、かつ安価な熱可塑性樹脂であ
るため、各種の成形品に広く利用されている。

そして、該ポリプロピレン樹脂は４例えば後述する第４
図〜第６図に示すごとく、自動車、船舶等の外装に用い
る。サイドガーニッシュ１□長尺状のサイドモール２．
或いは自動車用バンパー３などに成形され、各種の外装
部品として使用されている。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、上記サイドモールは温度変化の大きい屋
外で使用されるため、熱による膨張、収縮が大きい０例
えば、１０”Ｃ付近と４０℃付近では、長さ１ｍ当たり
、約３鵬の差を生ずる。そのため、上記のごときサイド
モールやサイトガ−ニアシュの場合には、−層膨張、収
縮の差が大きくなる。かかる膨張、収縮は、自動車等の
外板に装着したサイドモール、サイドガーニッシュ等が
脱落するおそれがある。

また、膨張、収縮が大きいことは、自動車等にサイドガ
ーニッシュ等を装着する場合、その寸法安定性に欠ける
ことも意味する。

また、かかるポリプロピレン樹脂における寸法安定性の
欠除は、サイドガーニッシュのみならず。

自動車外装用のサイドモール、バンパーなど、各種成形
品へのポリプロピレン樹脂の利用の障害となっている。

そこで、従来、上記寸法安定性を向上させる対策として
９例えばタルク、炭酸カルシウム、マイカ等を添加する
ことが行われているが、その効果は充分でない。

また１例えば、特公昭５６−１５８２４号公報には、結
晶性ポリプロピレン樹脂に、スチレンーブタジエンブロ
ック共重合体と、脂肪酸エステル処理した炭酸カルシウ
ム粒子を用いた組成物が提案されている。しかし、この
ものも充分に低い線膨張率でなく、また上記共重合体中
にブタジェン成分による炭素・炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）
を有しているため耐候性に若干劣る。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み、線膨張率が低く２
機械的性質のバランス及び耐候性に優れたポリプロピレ
ン樹脂成形品を提供しようとするものである。

〔課Ｈの解決手段〕

本発明は、ポリプロピレン樹脂３０〜７０重量部とムー
ニー粘度ＭＬ１＋４（ｌ　ＯＯｏＣ）が７０未満の無定
形エチレン−αオレフィン共重合体７０〜３０重量部と
よりなるポリマー成分が６０〜８５％（重量比、以下同
じ）と、繊維状フィラー２〜１０％と、増量材５〜３８
％とからなる混合物の成形品であって、かつ、成形品中
における無定形エチレン−αオレフィン共重合体の分散
粒子は。

そのアスペクト比が５以上であることを特徴とするポリ
プロピレン樹脂成形品にある。

本発明において最も注目すべきことは、ポリプロピレン
樹脂と無定形エチレン−αオレフィン共重合体とよりな
るポリマー成分と、繊維状フィラーと増量材とを上記範
囲に混合して、射出成形等により成形した成形品であっ
て、かつ該成形品中における上記無定形エチレン−αオ
レフィン共重合体の線膨張率が５以上のアスペクト比を
有することである。

また、上記ポリマー成分は、ポリプロピレン樹脂と無定
形エチレン−αオレフィン共重合体とが上記重量部の組
成割合（合計１００重量部）よりなる。

上記ポリプロピレン樹脂としては、ホモポリプロピレン
の他に、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロ
ピレン−エチレンブロック共重合体及びこれらの混合物
が用いられる。

これらの共電量体又は混合物中におけるエチレン量は２
１．０〜１５％であることが好ましい。

１．０％未満では衝撃値が低く、１５％を越えると剛性
が低下するおそれがある。

また、変性ポリプロピレン樹脂、即ちポリプロピレン樹
脂を不飽和カルボン酸またはその誘導体及び有機過酸化
物で変性したものを、一部ブレンドして用いても良い。

次に無定形エチレン−αオレフィン共重合体とは、プロ
ピレン、ブテン−１，ヘキセン−１，デセン−１，４−
メチルブテン−１，４−メチルペンテン−１などのαオ
レフィン共重合成分としたものである。そして、ここに
無定形とは、実質的に結晶領域を形成しないものをいう
。また、上記無定形エチレン−αオレフィン共重合体の
中、αオレフィンがポリプロピレンの場合、即ちエチレ
ン・プロピレンラバー（ＥＰＲ）の場合は、特に優れた
低線膨張率を発揮する。

また、該無定形エチレン−αオレフィン共重合体は、ム
ーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が７０未満のものを
用いる。７０以上においては成形品の線膨張率が高くな
るからである。また、該ムーニー粘度ＭＬ１＋４（ｌ　
ＯＯｏＣ）は、好ましくは６５未満、更に好ましくは６
０未満のものを用いる。

また、ポリマー成分は、上記ポリプロピレン樹脂が３０
〜７０重量部と無定形エチレン−αオレフィン共重合体
が７０〜３０重量部とにより構成する。ポリプロピレン
樹脂が３０重量部未満では成形品の機械的強度が低下し
、一方７０重量部を越えると、Ｍ膨張率が低下する。ま
た、上記無定形エチレン−αオレフィン共重合体が３０
重量部未満又は７０重量部を越えると成形品の線膨張率
が高くなる。

そして、このように構成したポリマー成分は。

ポリプロピレン樹脂成形品中において６０〜８５％存在
させる。６０％未満では耐衝撃性が低下し。

一方８５％を越えると剛性、耐熱性が低下する。

そして、上記無定形エチレン−αオレフィン共重合体は
、後述するごとく、ポリプロピレン樹脂のマトリクス中
において繊維状フィラーと相互作用して、アスペクト比
の大きい分散粒子となり。

成形品の線膨張率を低下させる大きな役目をなす。

また、繊維状フィラーとしてはチタン酸カリウィスカ、
ｆｌｌ化亜鉛ウィスカ、ワラストナイトガラス繊維、炭
素繊維などの繊維状態にあるフィラーを用いる。繊維状
フィラーは、前記無定形エチレン−αオレフィン共重合
体と作用して、線膨張率の低下に大きく寄与する。上記
中、特に、チタン酸カリウィスカは、材料物性２寸法安
定性の点で優れた繊維状フィラーである。

上記繊維状フィラーは成形品中に２〜１０％用いる。２
％未満では線膨張率の低下に寄与しない。

一方、１０％を越えると成形性が低下し、成形品に反り
を生したり、その外観を悪化させ、またコスト高となる
。また、該繊維状フィラーは、平均長さ１〜５０μｍの
ものが好ましい。１μｍ未満では物性、寸法安定性が低
下し、一方５０μｍを越えると加工性が低下する。

また、増量材としては、偏平形状であるタルクやマイカ
、粒状である炭酸カルシウムなど、非繊維状のフィラー
を用いる。換言すれば、増量材とは非繊維状フィラーを
いう。この中、特に偏平形状のフィラーは、前記無定形
エチレン−αオレフィン共重合体及び繊維状フィラーと
共同作用して線膨張率の低下に寄与する。

上記増量材は、５〜３８％用いる。５％未満では、剛性
が低下する。一方、３８％を越えると耐衝撃性が低下し
、また外観が悪くなる。

次に、上記原料を用いて成形した成形品中においては、
上記無定形エチレン−αオレフィン共重合体の細長い分
散粒子が生成されている。そしてその細長い分散粒子が
線膨張率の低下に大きく貢献するのである。しかし、こ
の分散粒子はそのアスペクト比が５以上であることが必
要である。５未満では、低い線膨張率を得ることができ
ない。

また、上記アスペクト比とは、上記分散粒子における。

直径に対する長さの寸法比をいう。

また１本発明においては、前記成分以外に酸化防止剤、
紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、核剤。

顔料、難燃剤、増量剤、加工助剤等の添加剤を混合して
もよい。

また、上記の各成分の混合は、少なくともポリプロピレ
ン樹脂が溶融する温度以上において、−軸押出機、二軸
押出機、ニーダ−、ブラヘンダーハンバリーミキサー等
の混練機を用いて、溶融混練する。

また、このように溶融混練した後は３通常はペレント化
する。更に、かかる組成物は、射出成形押出成形、ブロ
ー成形等により所望形状に成形する。

本発明のポリプロピレン樹脂成形品は、前記した自動車
や船舶の外装用サイドモール　バンパーの他、サイドガ
ーニンシュ、その他電気部品１機械部品などに用いるこ
とができる。そして、特に寸法安定性が要求される成形
品に用いる場合、その特性が発揮される。

〔作用及び効果〕

本発明のポリプロピレン樹脂成形品は、線膨張率が約３
〜４　Ｘ　１０−’Ｃ１１／ＣＩ’Ｃ以下と低く１寸法
安定性に優れている。

また１曲げ強度９曲げ弾性率も高く、更に耐衝撃性にお
いても優れており５機械的性質のバランスに優れている
。また２本発明において用いる無定形エチレン−αオレ
フィン共重合体は、前記従来のごとく、炭素・炭素二重
結合を含有していないので、得られるポリプロピレン樹
脂組成物は耐候性に優れている。

なお２本発明のポリプロピレン樹脂成形品が前記のごと
く低い線膨張率を示す理由は１次のようであると推察さ
れる。

即ち、まず従来のごとく結晶性ポリプロピレン樹脂にタ
ルク等の前記増量材を添加した場合には該増量材がその
長手方向における膨張、収縮を若干規制する。しかし、
該増量材は前記のごとく偏平形状２粒状であるためポリ
プロピレン樹脂成形品の線膨張率を若干低下させる程度
である。

これに対して５本発明においては、上記ポリプロピレン
樹脂のマトリクス、繊維状フィラー、増量材に加えて、
無定形エチレン−αオレフィン共重合体を配合している
。そして、該無定形エチレンへαオレフィン共重合体は
ポリプロピレン樹脂のマトリクス中において、前記繊維
状フィラー増量材と共に分散し、細長い分散粒子となる
。即ち、該無定形エチレン−αオレフィン共重合体はポ
リプロピレン樹脂に対して、異種のゴム成分の関係にあ
る。

そのため、該無定形エチレン−αオレフィン共重合体は
分散化（モルフォロジー効果）を呈し成形品中において
上記分散粒子を住じ、ポリプロピレン樹脂組成物の低線
膨張率化に大きく寄与する。

また、上記無定形エチレン−αオレフィン共重合体は、
ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）７０未満のものを
用いているので、上記分散粒子を生し易い、更には、得
られた成形品中においては、上記分散粒子が５以上のア
スペクト比を有して、低線膨張率化に寄与している。

それ故３本発明にかかるポリプロピレン樹脂成形品は、
低い線膨張率を発揮すると考えられる。

また、上記からも知られるように、線膨張率は成形中に
おける樹脂流れの方向に関し、特に低い性質を有する。

それ故、その成形品に要求される低線膨張率の方向（通
常は、長手方向）に沿って。

樹脂組成物が流れるよう、成形用金型の設計をすること
が望ましい。

以上のごとく２本発明によれば、線膨張率が低く２機械
的性質のバランス及び耐候性に優れたポリプロピレン樹
脂成形品を提供することができる。

〔実施例〕

第１〜第９実施例 以下１本発明にかかる実施例を比較例と共に説明する。

［試料作製、測定方法〕 実施例、比較例ともに、第１表に示した結晶性ポリプロ
ピレン樹脂（ＰＰ）及び無定形エチレンごオレフィン共
重合体としてのＥＰＲ（エチレン・プロピレンラバー）
の両成分をタンブラ−式ブレンダーで５分間混合し、溶
融混練してこれらの混合物をベレット化した。

次に上記ペレットを長さＬ／直直径−４０ミリ異方向回
転２軸押出し機のスクリューの最下流部（末端）に供給
した。そして、繊維状フィラーとしてのチタン酸カリウ
ィスカと、増量材としてのタルクとをスクリューの途中
に供給して、溶融混練した後、ポリプロピレン樹脂組成
物のベレットとなした。上記において、設定温度は２２
０℃押出量は１．２〜３ｋｇ／Ｈｒ、スクリュー回転数
は８０ｒｐｍであった・ 上記組成物ベレットを８時間熱風乾燥した後射出成形に
より所定形状のテストピースに作製しこれを試料とした
。テストピースの成形は、８０トン射出成形機を用い、
射出時間１０秒、樹脂温度２１０〜２２０℃とした。

諸物性の測定法及び各成分について下記に示す。

また、各別の配合割合、測定結果を第１表に示した。同
表中、各配合割合は、ポリプロピレン樹脂組成物中にお
ける重量％で示す。また１表中のｒＮＢＪは、「破断せ
ず」を示す。

○　アスペクト比 成形品中のＥＰＲ分散粒子について、その直径に対する
長さの割合を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（第２
図、第３図参照）より測定した。

Ｑ　線膨張率 ＡＳＴＭ−Ｄ６９６に従って試験した。

○　曲げ強度１曲げ弾性率 ＡＳＴＭ−Ｄ７９０に従って試験した。

Ｏアイゾツト衝撃値 ＡＳＴＭ−Ｄ２５６に従って、２３℃と一３０℃につき
試験した。

Ｏムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）ＡＳＴＭ−Ｄｌ
　６４６に従って、測定した。

また、各側における成分は次のものを用いた。

Ｏ結晶性ポリプロピレン樹脂： ３種類のエチレン含有量（重量％）のもの（第１表参照
）を用いた。

Ｊ９００ポリプロピレン樹脂；三井石油化学■ＢＣＯ５
ＣＢＣＯ５Ｇポリプロピレン樹脂；三菱油化■ ○　無定形エチレン−αオレフィン共重合体：エチレン
・プロピレン共重合体（ＥＰＲ）を用いた。

ＥＰ９１１Ｐ、ＥＰ９４１Ｐ、ＥＰＯ７Ｐ；日本合成ゴ
ム■ ○　チタン酸カリウイスカ： ティスモＤ；大塚化学（株） 長さ１０〜２０μｍ、平均直径０．２〜０．５μｍ Ｏタルク：平均粒径１．６〜２．０μｍＬＭＲ＃１００
　　富士タルク工業（株）第１表より知られるごとく３
本発明にかかる実施例１〜９は、線膨張率が３．　９０
　Ｘ　１０−’ＣＩ／１℃以下１曲げ強度が１０１又は
１６５ｋｇｆ／ｃｊ以上１曲げ弾性率が５０００又は１
２７００ｋｇｆ／ｃｊ以上、２３℃又は−３０℃のアイ
ゾツト衝撃値が６　、　０　ｋｇ　ｆ　ｃｍ／ｃｍ以上
又は２．３ｋｇｆｃｍ／ｃｍ以上を示している。

これに比して、比較例５は、無定形エチレンαオレフィ
ン共重合体を配合していないため、線膨張率が８．　５
　Ｘ　１０−’ｃｍ／ｃｍ″Ｃと高く、またアイゾツト
衝撃値がかなり低い。

また、比較例１はＥＰＲを添加しているがムーニー粘度
ＭＬ１＋４（１００℃）が高いため　アスペクト比が５
未満であり、線膨張率が大きい。また比較例２及び３は
ＥＰＲのムーニー粘度ＭＬ、、。

（１００℃）は小さいが、比較例２はアスペクト比が５
未満であり、一方比較例３は分散粒子がほぼ球状であり
、共に線膨張率が大きい。また、比較例４は、チタン酸
カリウィスカが添加されていないため、線膨張率が大き
くなる。

上記のごとく５本発明によれば、線膨張率が低く、また
曲げ強度２曲げ弾性率、アイゾツト衝撃値が高くてバラ
ンスの良い機械的性質を有し、また耐候性に優れたポリ
プロピレン樹脂組成物を得ることができる。

第１０実施例 上記第１表中の第２実施例において、ポリマー成分中の
、ポリプロピレン樹脂と前記無定形エチレン−αオレフ
ィン共重合体との割合を種々に変えて、得られたポリプ
ロピレン樹脂成形品につきその線膨張率を測定した。

各成分は、上記第２実施例に示したＢＣＯ５ＣのＰＰ（
ｚチレン含有量４．３ｗｔ％）、ＥＰ９４１ＰのＥＰＲ
を用いた。そして、ＰＰとＥＰＲよりなるポリマー成分
は７５％、チタン酸カリウィスカは５％、タルクは２０
％用いた。

また、ポリマー成分については、ポリマー成分７５％中
のＰＰを６０．４５，３０．１５％とし残部をＥＰＲと
した。

測定結果を、第１図に示した。

同図より知られるごとく、線膨張率はＰＰ／ＥＰＲＯ比
が４５／３０．３０／４５のとき、かなり低い値を示し
ている。

また、上記第２実施例で得られたポリプロピレン樹脂成
形品について、その中のＥＰＲ分散粒子を、走査型電子
顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影した（倍率５０００倍）
。これを第２図に示した。

同図より知られるごとく、ポリプロピレン樹脂成形品中
において、ＥＰＲの分散粒子（同図中の白色ヒモ状部分
）は、細長い棒状を示している。

そして、該分散粒子のアスペクト比は、その殆どが５以
上を示し、更に大きいものは４０という長い形状を示し
ている。

これに対して、前記比較例１に示したポリプロピレン樹
脂成形品は、上記と同様の写真である第３図に示すごと
＜、ＥＰＲが殆ど球状の状態にある。そのため、アスペ
クト比も小さく、その殆どがアスペクト比４以下である
。

第１１実施例 本例は、第４図〜第６図に示すごとく１本発明にかかる
ポリプロピレン樹脂成形品の各種態様とその成形金型に
おける樹脂注入ゲートの位置を示すものである。

第４図は、自動車用のサイドガーニンンユ１を示してい
る。このものは、その本体１１において下方中央部に上
記ゲート１０が設けられていたものである。第５図は、
長尺状のサイドモール２を示している。このものは、本
体２１の右端に上記ゲート２０が設けられていたもので
ある。第６図は、自動車用バンパー３を示している。こ
のものは２本体３１の中央部に上記ゲート３０が設けら
れていたものである。

上記いずれの成形品についても、その成形金型における
樹脂注入用ゲートは、その成形時の樹脂流れの方向を考
慮して中央部又は端部に配設しである。

そして、上記いずれの成形品についても、第１実施例と
同様の組成物について、射出成形を行った。

その結果、いずれの場合も、従来成形品に比して、線膨
張率の低い成形品が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１０実施例における線膨張率の測定結果を
示す線図、第２図及び第３図は第２実施例及び比較例１
における各成形品中の分散粒子の粒子構造の状態を示す
走査型電子顕微鏡写真（倍率５０００倍）、第４図〜第
６図は第１１実施例におけるポリプロピレン樹脂成形品
の斜視図である。 １１０．サイドガーニッシュ。 ２９０．サイドモール。 ３１１．バンパー １０、　２０．　３０．、、　　ゲート。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリプロピレン樹脂３０〜７０重量部とムーニー
   粘度ＭＬ＿１＿＋＿４（１００℃）が７０未満の無定形
   エチレン−αオレフィン共重合体７０〜３０重量部とよ
   りなるポリマー成分が６０〜８５％（重量比、以下同じ
   ）と、 繊維状フィラー２〜１０％と、増量材５〜３８％とから
   なる混合物の成形品であって、 かつ、成形品中における無定形エチレン−αオレフィン
   共重合体の分散粒子は、そのアスペクト比が５以上であ
   ることを特徴とするポリプロピレン樹脂成形品。
2. （２）第１請求項において、ポリプロピレン樹脂は、プ
   ロピレン−エチレンのコポリマーであることを特徴とす
   るポリプロピレン樹脂成形品。
3. （３）第１請求項において、繊維状フィラーはチタン酸
   カリウィスカであることを特徴とするポリプロピレン樹
   脂成形品。