JPH0655863B2

JPH0655863B2 - ポリオレフィン樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0655863B2
Application number: JP1072375A
Authority: JP
Inventors: 学野村; 斗則佐藤
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1989-03-24
Filing date: 1989-03-24
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPH02251547A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はポリオレフィン樹脂組成物に関し、さらに詳し
くは、高い剛性および衝撃強度を有すると共に表面外観
に優れて、自動車分野等の素材として好適なポリオレフ
ィン樹脂組成物に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］ポリプロピレンの耐衝撃性を改良するため、各種のエラ
ストマーを添加した樹脂組成物が種々の工業分野で使用
されており、なかでも自動車のたとえばバンパー材とし
て多く使用されている。

しかし、最近は部品の大型化、形状の流線形化につれ
て、材料の剛性を改良する必要にせまられている。

そこで、タルクを始めとする板状充填剤をさらに配合し
た樹脂組成物が用いられている。

しかし、タルクを配合しても、剛性の改良効果に限界が
あるばかりか、成形品にフローマークが発生し易く、ま
たウエルド外観やウエルド強度も低下し、さらには表面
の光沢が悪くなるという問題点が生じる。

これらの問題点を解消するため、ガラス繊維を配合する
と、樹脂組成物の剛性の改良を図ることができるのであ
るが、大幅な衝撃強度の低下および外観の著しい低下が
発生し、実用的使用に耐えるものではない。また、炭酸
カルシウムに代表される不定形（球状、立方状、凝球
状）無機充填剤を配合すると、ウエルド外観あるいはウ
エルド強度の問題、およびフローマークの問題は解消す
るのであるが、剛性の改良はタルクに及ぶべくもない。

本発明の目的は、衝撃強度を実用に耐えられない程に低
下させることなく、剛性を改良すると共に、ウエルド強
度、ウエルド外観、表面外観に優れ、かつフローマーク
の発生し難いポリオレフィン樹脂組成物を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］前記課題を解決するための本発明は、ポリオレフィン樹
脂60〜90重量％とエチレン系エラストマーおよびスチレ
ン系エラストマーからなる群より選択される熱可塑性エ
ラストマー10〜40重量％とを混合して、ポリオレフィン
樹脂のメルトインデックス（以下、ＭＩと略称すること
がある。）に対するポリオレフィン樹脂とエチレン系エ
ラストマーおよびスチレン系エラストマーからなる群よ
り選択される熱可塑性エラストマーとの混合物のＭＩの
比を0.25以上に調整した樹脂組成物 100重量部と、平均
繊維径が３μｍ以下で平均アスペクト比が15以上である
繊維状炭酸カルシウム５〜50重量部とを混合してなるこ
とを特徴とするポリオレフィン樹脂組成物である。

以下、本発明のポリオレフィン樹脂組成物を詳しく説明
する。

−ポリオレフィン樹脂− 本発明におけるポリオレフィン樹脂としては、ポリプロ
ピレン、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロ
ピレン−エチレンランダム共重合体などのポリプロピレ
ン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度
ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のようなポリ
エチレン；エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−
ブテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合
体、エチレン−オクテン−１共重合体のようなエチレン
−α−オレフィン共重合体；プロピレン−ブテン１共重
合体、シクロペンタジエン等を含むエチレン−プロピレ
ン−ジエン共重合体のようなプロピレン−オレフィン共
重合体；ポリブテン−１；ポリ−４−メチル−ペンテン
−３等も本発明に用いることができる。以上挙げたポリ
オレフィン樹脂は２種以上を適宜に組合せて用いること
が可能である。

また、製造法の観点よりすると、チーグラー・ナッタ触
媒を使用し、２段または３段以上の多段重合法で製造さ
れて得られるポリオレフィンも使用することができる。

この多段重合法による例えば所謂プロピレン−エチレン
ブロック共重合体の製造方法を以下に説明する。

すなわち、チーグラー・ナッタ触媒の存在下にたとえば
１段目のプロピレンモノマーの重合を行なってポリプロ
ピレンホモポリマーを得、その後、プロピレンモノマー
を除去しあるいは除去せずに、２段目以降ではエチレン
の存在下またはエチレンとプロピレンとの共存下で重合
反応を行なうことによりポリプロピレンを製造すること
ができる。各段の反応における圧力は数気圧〜４０気
圧、温度は室温〜８０℃でよい。また、重合反応形式と
しては、溶液重合、スラリー重合、気相重合またはこれ
らの併用法等を採用することができる。

本発明においては、前記各種のポリオレフィンの中で
も、多段重合法により製造された所謂プロピレン−エチ
レンブロック共重合体、およびポリプロピレン単独重合
体等が好適であるが、さらに、エチレン含有量が４〜10
重量％でＭＩが５以上、特に８〜50ｇ/10 分である所謂
エチレン−プロピレンブロック共重合体が好ましい。

−熱可塑性エラストマー− 本発明における熱可塑性エラストマーとしては、エチレ
ン系エラストマーおよびスチレン系エラストマーからな
る群より選択される熱可塑性エラストマーを挙げること
ができる。

前記エチレン系エラストマーとしては、エチレン−プロ
ピレンゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエンゴ
ム、エチレン−１−ブテンゴム、エチレン−イソブチレ
ンゴム、ポリイソブチレン、およびこれらの混合物など
が挙げられる。これらのゴム状弾性体のうちでも、エチ
レン：プロピレンのモル比が５：１〜１：３の範囲にあ
るエチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−
非共役ジエンゴムなどが好ましい。

非共役ジエンとしてはノルボルネン、液状ジエン類、脂
肪族ジエン類などから選ばれるが、５−エチリデン−２
−ノルボルネンおよびジシクロペンタジエンが好まし
く、その割合はヨウ素価で表して40以下の範囲が好まし
い。

また、本発明に用いるエチレン系エラストマーは、その
ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、100 ℃）が10〜100 、特に20
〜90であるのが望ましい。

前記スチレン系エラストマーとしては、スチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体ゴム（SB、SBS、BSB）、スチレン
−ブタジエンブロック共重合体のブタジエン部分を一部
あるいは完全に水素化したゴム（SEBS）、スチレン−イ
ソプレンブロック共重合体のイソプレン部分を一部ある
いは完全に水素化したゴム（SEP、SEPS）、無水マレイン
酸変性ＳＢＳ、無水マレイン酸変性ＳＥＢＳ、無水マレ
イン酸変性ＳＥＰ、無水マレイン酸変性ＳＩＳなどが挙
げられる。

なお、本発明ではエチレン系エラストマーもスチレン系
エラストマーもそれぞれ２種以上を適宜に組合せて用い
ることができるし、またエチレン系エラストマーとスチ
レン系エラストマーとを互いに組合せて用いることも可
能である。

−樹脂組成物− 本発明のポリオレフィン樹脂組成物は、前記ポリオレフ
ィン樹脂とエチレン系エラストマーおよびスチレン系エ
ラストマーからなる群より選択される熱可塑性エラスト
マーとを特定の割合で混合すると共に特定のＭＩに調整
された樹脂組成物が必須である。

前記樹脂組成物は、前記ポリオレフィン樹脂60〜90重量
％、特に65〜85重量％と、前記エチレン系エラストマー
およびスチレン系エラストマーからなる群より選択され
る熱可塑性エラストマー40〜10重量％、特に35〜15重量
％とを配合すると共に、前記ポリオレフィン樹脂のＭＩ
に対する前記ポリオレフィン樹脂と前記エチレン系エラ
ストマーおよびスチレン系エラストマーからなる群より
選択される熱可塑性エラストマーとの混合物のＭＩの比
（前者をＡ、後者をＢとすればＢ／Ａ）を0.25以上に、
特に好ましくは0.30〜0.85に調整してなる。

したがって、本発明においては、単にポリオレフィン樹
脂と熱可塑性樹脂とを前記範囲になるように混合しただ
けの場合や、ポリオレフィン樹脂と熱可塑性エラストマ
ーとの混合物が前記ＭＩの範囲内にあると言うだけで
は、本発明の目的を達成することができない。ポリオレ
フィン樹脂とエチレン系エラストマーおよびスチレン系
エラストマーからなる群より選択される熱可塑性エラス
トマーとの混合量比およびその混合物のＭＩが前記範囲
内にあると言う限定された場合にのみ、本発明の目的を
達成することができるのは、注目に値する。

配合割合として、エチレン系エラストマーおよびスチレ
ン系エラストマーからなる群より選択される熱可塑性エ
ラストマーが10重量％未満であると、ポリオレフィン樹
脂組成物の低温における衝撃強度が低くなり、またエチ
レン系エラストマーおよびスチレン系エラストマーから
なる群より選択される熱可塑性エラストマーが40重量％
を越える多量になると、剛性が低くなるとともに成形品
にフローマークが発生し易くなる。

Ｂ／Ａが0.25を下回ると、成形品にフローマークが発生
し易くなり、またウエルド外観も悪くなる。

この樹脂組成物は、前記限定された内容になるように、
ポリオレフィン樹脂とエチレン系エラストマーおよびス
チレン系エラストマーからなる群より選択される熱可塑
性エラストマーとを混合する。

混合方法としては、特に制限がなく、通常公知の手法た
とえば混練機による混合方法を適宜に採用することがで
きる。

−繊維状炭酸カルシウム− 本発明のポリオレフィン樹脂組成物は、前記樹脂組成物
と特定の繊維状炭酸カルシウムとを特定の配合割合で混
合してなる。

繊維状炭酸カルシウムとしては、繊維径が３μｍ以下で
平均アスペクト比が15以上であることを要し、特に平均
繊維径１μｍ以下で平均アスペクト比が20以上であるの
が好ましい。

本発明においては、従来のような不定形、立方体状、紡
錘状等の形状を有する炭酸カルシウムを配合するので
は、本発明の目的を達成することができず、しかも、た
とえ繊維状炭酸カルシウムを配合するにしても、その平
均繊維径が３μｍを越えると、ポリオレフィン樹脂組成
物の剛性改良効果が小さくなり、また衝撃強度が低下
し、外観が悪くなる。また、平均アスペクト比が15未満
の場合も剛性改良効果が小さくなる。

前記樹脂組成物に対する繊維状炭酸カルシウムの配合比
は、前者 100重量部に対し後者を５〜50重量部、好まし
くは10〜40重量部とする必要がある。

繊維状炭酸カルシウムの配合割合が５重量部未満の場合
だと、ポリオレフィン樹脂組成物の剛性の改良効果が乏
しく、また50重量部を越える多量になれば、衝撃強度の
低下が著しくなるためである。

−ポリオレフィン樹脂組成物− 本発明のポリオレフィン樹脂組成物は、本発明の目的を
損なわない程度であれば、必要に応じて公知の充填剤、
添加剤等の一種または二種以上を含有していてもよい。

たとえば充填剤としてはタルク、硫酸バリウム、炭酸カ
ルシウム（不定形、立方状、紡錘状）、石こう、カーボ
ンブラック、酸化チタン、石英粉など；また添加剤とし
ては熱安定剤、滑剤、表面処理剤、分散剤、酸化防止
剤、紫外線、吸収剤、帯電防止剤、耐候性剤、難燃剤、
着色剤などを含有することができる。

本発明のポリオレフィン樹脂組成物を製造するに際して
は、前記各成分を所定量配合し、予めリボンブレンダ
ー、Ｖ型ブレンダー等でブレンドし、混練機で均一に混
合して粉状または粒状の組成物にすることができる。

あるいは、ポリオレフィン樹脂とエチレン系エラストマ
ーおよびスチレン系エラストマーからなる群より選択さ
れる熱可塑性エラストマーとの組成物の所定量と、繊維
状炭酸カルシウムの所定量とを別々に分け、混練機の押
出口から遠い位置にある材料供給口（第１ホッパー）に
ポリオレフィン樹脂とエチレン系エラストマーおよびス
チレン系エラストマーからなる群より選択される熱可塑
性エラストマーとのブレンド物を供給し、押出口から近
い位置にある材料供給口（第２ホッパー）に繊維状炭酸
カルシウムを供給し、上記組成物がスクリューにより押
し進められて溶融状態となったところで、第２ホッパー
から繊維状炭酸カルシウムを導入して、混練機の内容物
を均一に混合し、ポリオレフィン樹脂組成物にすること
ができる。その繊維状炭酸カルシウムの形状を保ち、ポ
リオレフィン樹脂組成物の効果を発揮させるためには、
このような後者の混練方法が好ましい。

本発明のポリオレフィン樹脂組成物は、射出成形、押出
し成形、中空成形、圧縮成形、積層成形、ロール成形、
延伸成形およびスタンプ加工など種々の成形法により成
形品とすることができる。

本発明のポリオレフィン樹脂組成物から得られる成形品
は、高剛性で耐衝撃性のすぐれたものであるばかりでな
く、ウエルド強度、外観のすぐれたものであり、しかも
フローマークが発生し難いという優れた性質を有する。

［実施例］以下、本発明を実施例と比較例に基づいてさらに具体的
に説明する。

（実施例１〜８）第１表に示す種類と配合量のポリプロピレンとエチレン
系エラストマーおよびスチレン系エラストマーからなる
群より選択される熱可塑性エラストマーと繊維状炭酸カ
ルシウムとを次のようにして混練した。

２軸押出機（型式TEM-35：東芝機械(株)製）の押出口か
ら遠い位置にある第１ホッパーにはポリプロピレンとエ
チレン系エラストマーおよびスチレン系エラストマーか
らなる群より選択される熱可塑性エラストマーとの混合
物を、近い位置にある第２ホッパーには繊維状炭酸カル
シウムを別々の定量供給機によりそれぞれ供給した。

混練温度を 230℃、スクリュー回転数を500r.p.m に設
定して内容物を溶融混練し、ペレットを製造した。

続いてこのペレットを射出成形機にかけて第１図に示す
ように50×50mmの穴１をうがった 420×100 ×3mm の平
板２を作製し、次のようにしてフローマーク、ウエルド
外観、ウエルド強度の評価を行った。

フローマークの評価；第１図に示すように目視によりフ
ローマーク３の発生距離ｌを測定した。

ウエルド外観の評価；第１図に示す如くウエルド４を観
察し、それが目立ち難い場合は○、目立つときは△、著
しく目立つときは×と評価した。

ウエルド強度の測定；第１図に示す如く、−30℃で２kg
荷重、撃芯 1/2の条件でデュポン衝撃強度を測定した。

一方、前記平板から試験片を作製し、アイゾット衝撃強
度をJIS K 7110に準拠してノッチ付で−30℃の雰囲気下
で測定し、曲げ弾性率をJIS K 7203に準拠して測定し
た。

なお、各配合成分の混練に先立って行なう、ポリオレフ
ィン樹脂のＭＩならびに該樹脂とエチレン系エラストマ
ーおよびスチレン系エラストマーからなる群より選択さ
れる熱可塑性エラストマーの混合物のＭＩの測定につい
ては、JIS K 7210（ 230℃、 2,160ｇ）に準拠した。

これらの測定の結果を第１表に示す。

（比較例１〜７）第１表に示す種類および配合量のポリプロピレンとエチ
レン系エラストマーおよびスチレン系エラストマーから
なる群より選択される熱可塑性エラストマーと無機充填
剤とを前記実施例１で使用した二軸押出機の第１ホッパ
ーに定量供給し、溶融混練した外は前記実施例１と同様
に実施して、ポリオレフィン樹脂組成物を評価した。

結果を第２表に示す。

（評価）第１表から明らかなように、実施例１〜８におけるポリ
オレフィン樹脂組成物は、いづれも本発明の条件を満足
するので、剛性、ウエルド強度、ウエルド外観、耐衝撃
性のいずれもすぐれ、しかもフローマークの発生が少な
い。

それに対して、第２表に示すように、比較例におけるポ
リオレフィン樹脂組成物は上記本発明の条件から外れて
いるので、いずれかの物性において著しく劣っているこ
とが明らかである。

［発明の効果］本発明によると、衝撃強度を実用に耐えられない程に低
下させることなく、剛性を改良すると共に、ウエルド強
度、ウエルド外観、表面外観に優れ、かつフローマーク
の発生し難いポリオレフィン樹脂組成物を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はポリオレフィン樹脂組成物の物性を調べるため
に該組成物から射出成形して得た試験用平板の平面図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 53/00 ＬＬＶ 7308−4ＪＬＬＹ 7308−4Ｊ //(Ｃ０８Ｌ 23/02 23:08 23:16 53:02） (Ｃ０８Ｌ 53/00 23:08 23:16 53:02）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン樹脂60〜90重量％とエチレ
ン系エラストマーおよびスチレン系エラストマーからな
る群より選択される熱可塑性エラストマー10〜40重量％
とを混合して、ポリオレフィン樹脂のメルトインデック
スに対するポリオレフィン樹脂とエチレン系エラストマ
ーおよびスチレン系エラストマーからなる群より選択さ
れる熱可塑性エラストマーとの混合物のメルトインデッ
クスの比を0.25以上に調整した樹脂組成物 100重量部
と、平均繊維系が３μｍ以下で平均アスペクト比が15以
上である繊維状炭酸カルシウム５〜50重量部とを混合し
てなることを特徴とするポリオレフィン樹脂組成物。