JPH0699613B2 - 無機フイラ−含有ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

無機フイラ−含有ポリプロピレン樹脂組成物

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JPH0699613B2
JPH0699613B2 JP61076683A JP7668386A JPH0699613B2 JP H0699613 B2 JPH0699613 B2 JP H0699613B2 JP 61076683 A JP61076683 A JP 61076683A JP 7668386 A JP7668386 A JP 7668386A JP H0699613 B2 JPH0699613 B2 JP H0699613B2
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ethylene
resin composition
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阿部  勝
洋一 河合
実 星野
克己 関口
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三井東圧化学株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特定のエチレン・プロピレンブロック共重合
体、特定のエチレン・プロピレン共重合体ゴム、特定の
方法により表面処理された無機フィラーから成る剛性、
耐衝撃性、耐熱性、表面特性、成形流動性、外観(ウエ
ルド)等の物性バランスの優れた無機フィラー含有ポリ
プロピレン樹脂組成物に関する。
〔従来の技術〕
ポリプロピレン樹脂にエチレン・プロピレン共重合体ゴ
ムと無機フィラーを配合して剛性、耐衝撃性、耐熱性等
を改善することは以前から広く行われているが、現在の
市場から要求される物性バランスを満たすには、単に上
記物質を混練するだけでは不充分であり、又その改良方
法もいくつか提案されている。
中でも無機フィラーの表面を各種処理剤で表面処理しポ
リプロピレンとの親和性、分散性を改善することによ
り、剛性、耐衝撃性との物性バランスをより向上させる
方法が広く行われる様になっている。
無機フィラーの表面処理方法としては、無機フィラーと
各種表面処理剤、あるいは必要に応じて各種の溶剤をヘ
ンシェルミキサー等に仕込み常温あるいは高温の条件下
で撹拌することにより、化学的または物理的に表面処理
する方法がよく知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、この様な方法で表面処理した無機フィラ
ーを含有したポリプロピレン樹脂組成物は、剛性、耐衝
撃性、耐熱性等の諸物性はある程度改善されるものの、
未だ充分とは言えず、また無機フィラーの種類によって
は、全く効果がなかったり、かえって剛性が低下する場
合もある。また、表面処理工程が煩雑なため、生産性、
安全性等の点で問題があり、コスト的にも高くなるとい
う欠点を有していた。
本発明は、上記の如き欠点を解決した無機フィラー含有
ポリプロピレン樹脂組成物を提供することを目的とす
る。
〔問題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記目的達成のために鋭意検討し、遂に
本発明に完成するに至った。
即ち、本発明は(a)エチレン含量4〜30重量%、沸騰
n−ヘプタン不溶分(II)65重量%以上、230℃でのメ
ルトフローインデックス(MI)が5g/10分以下の結晶性
エチレン・プロピレンブロック共重合体40〜87重量部、
(b)プロピレン含量40〜90重量%、ムーニー粘度(ML
1+4(100℃))が10〜100のエチレン・プロピレン共重
合体ゴム3〜20重量部、(c)無機フィラー100重量部
と表面処理剤0.01〜5重量部を共にジェット気流式粉砕
機で粉砕処理して得られる表面処理無機フィラー10〜40
重量部および(d)有機過酸化物0.005〜0.5重量部から
なる組成物を、170〜280℃の温度において加熱処理した
ことを特徴とする無機フィラー含有ポリプロピレン樹脂
組成物である。
さらに、本発明の好ましい実施態様は、粉砕処理がジェ
ット気流式粉砕機によるものであることであり、また、
ジェット気流式粉砕機が流動層型ジェット粉砕機である
ことであり、更には、無機フィラーがタルクであること
である。
本発明で用いるポリプロピレン樹脂とは、エチレン含量
が4〜30重量%、IIが65重量%以上、MIが5g/10分以下
の結晶性エチレン・プロピレンブロック共重合体であ
る。エチレン含量が4重量%未満であると得られる組成
物の耐衝撃性が低下し、30重量%を超えると耐熱性及び
剛性が低下し、いずれの場合も好ましくない。IIは65重
量%以上、好ましくは70重量%以上であり、65重量%未
満のものを用いると得られる組成物の耐熱性及び剛性が
低下し好ましくない。
さらにMIは5g/10分以下であることが必要であり、5g/10
分を超えるものを用いると、加熱処理後の流動性が大き
くなりすぎ耐衝撃性が低下するため好ましくない。又こ
れを防ぐためには有機過酸化物の添加量を0.005重量部
以下にする必要があり、そうすると、製品の外観、特に
ウエルドラインの目立ち易さの改善効果が小さくなり好
ましくない。
本発明中の結晶性エチレン・プロピレンブロック共重合
体の配合割合は有機過酸化物を除く組成物全体の40〜87
重量部であり、40重量部未満あるいは87重量部を超える
場合、得られる組成物の剛性、耐衝撃性などの物性バラ
ンスが低下するので好ましくない。
本発明で用いるエチレン・プロピレン共重合体ゴムは、
プロピレン含量が40〜90重量%、ムーニー粘度(ML1+4
(100℃))が10〜100であるものが好ましく、プロピレ
ン含量が40重量%未満のものでは製品にフローマーク等
が発生し易く、又、ウエルドラインの目立ち易さの改善
効果も小さくなり、外観が低下するので好ましくない。
又、プロピレン含量が90重量%を超えるものでは、生産
性、性状が悪く、取り扱いが困難であり、あまり使用に
適さない。又、ML1+4(100℃)が10未満あるいは100を
超えるエチレン・プロピレン共重合体ゴムを用いると得
られる組成物中で分散されるエチレン・プロピレン共重
合体ゴムの粒径が小さく、あるいは大きくなりすぎて、
得られる組成物の物性バランスが低下し好ましくない。
なお、本発明で用いるエチレン・プロピレン共重合体ゴ
ムとしては、上記プロピレン含量であれば、エチレン・
プロピレン・ジエン共重合体ゴムも含むものである。
本発明中のエチレン・プロピレン共重合体ゴムの配合割
合は組成物全体の3〜20重量部であり、3重量部未満で
は得られる組成物の耐衝撃性が低下し、20重量部を超え
た場合、剛性、耐熱性が低下し、いずれの場合も好まし
くない。
本発明において用いる無機フィラーとしては、例えば、
酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ケイソ、水酸
化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシ
ウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、亜硫酸カルシウム、タルク、マイカー、クレー、
ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム、ガラス等が挙げ
られるが、中でもタルクが最も好ましい。
本発明において用いる無機フィラーの粒径としては、そ
の種類及び使用量によって異なるが、処理の均一さ、樹
脂とのなじみ、樹脂組成物での物性バランスなどから、
処理後の平均粒径が10μm以下が好ましく、より好まし
くは8μm以下である。
本発明で用いる表面処理剤としては、有機シラン系カッ
プリング剤、チタニウム系カップリング剤、各種界面活
性剤、シリコンオイル、各種シラン化合物、金属セッケ
ン、高級アルコール、ポイオレフィン、不飽和カルボン
酸変性ポリオレフィン等が挙げられる。
又、無機フィラーと表面処理剤との割合は、通常、無機
フィラー100重量部に対して0.01〜5重量部が好まし
い。すなわち、表面処理効果が大きくする点で0.01重量
部以上が好ましく、一方、得られる樹脂組成物の剛性、
耐衝撃性、耐熱性、表面特性等の物性バランスの向上の
点で5重量部以下が好ましい。そして、、5重量部を越
えると、かえって剛性、耐衝撃性等が低下する場合があ
るばかりでなく、コストも高くなるので、いずれにして
も好ましくない。
これら無機フィラーの表面処理は、無機フィラーと表面
処理剤を予備混合し、あるいは別々に粉砕機に供給し、
乾式あるいは半乾式で粉砕と同時に表面処理を行うこと
によってできる。
ここで、上記粉砕機としては、通常、乾式あるいは半乾
式で細粉砕できるものであればよく、例えば、ミクロン
ミル、ジェット気流式粉砕機、ボールミル、ミクロナイ
ザー、ターボミル、アトマイザー等の粉砕機が挙げられ
るが、粉砕効率、粉砕時間、作業性の点から、マクロナ
イザー型、リダクショナイザー型、衝撃型、対向型、流
動層型等のジェット気流式粉砕機が好ましく、中でも、
表面処理がより均一に行われる流動層型ジェット粉砕機
がとりわけ好ましい。
本組成物中の上記処理をした無機フィラーの配合割合は
組成物全体の10〜40重量部が好ましく、10重量部未満の
場合は、得られる組成物の剛性、耐熱性、表面特性の改
善効果が小さく、40重量部を越えると、耐衝撃性が低下
するために、いずれの場合も好ましくない。
本発明に用いる有機過酸化物としては、ジ‐t-ブチルパ
ーオキサイド、t-ブチルパーオキシピバレート、ラウロ
イルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、シク
ロヘキサノンパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソ
プロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエー
ト、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパー
オキサイド、2,5-ジメチル‐2,5ジ(t-ブチルパーオキ
シ)ヘキサン、ジ‐t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメ
チル‐2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン‐3等が
挙げられる。これらは単独でまたは2種以上混合して使
用することができる。
有機過酸化物の添加量としては、通常組成物全体の0.00
1〜0.5重量部、好ましくは0.01〜0.3重量部である。0.0
01重量部以下では得られる組成物の流動性が小さく成形
流動性に劣り、製品にフローマーク等が発生し、ウエル
ドラインの目立ち易さの改善効果も小さくなり、外観が
低下するので好ましくない。又、0.5重量部を超えて用
いると得られる組成物の分子量が小さくなりすぎ実用上
不向きである。
本発明の効果を著しく損なわない範囲で、通常ポリプロ
ピレン樹脂に添加される酸化防止剤、熱安定剤、紫外線
吸収剤、難燃剤、核剤、有機または無機顔料等を単独あ
るいは併用して用いても差しつかえない。又、必要に応
じて、本発明で用いる樹脂以外のポリオレフィン樹脂を
併用することもできる。
尚、本発明において成分(a)〜(d)の混合は当業界
で一般に用いられるヘンシェルミキサー等を用いて行な
われる。加熱処理方法としては、バンバリーミキサー、
熱ロール等を用いて行う方法もあるが、一般には単軸押
出機や2軸押出機を用いて溶融混練してペレットにする
方法がよい。この場合の押出機の温度は、使用する結晶
性エチレン・プロピレンブロック共重合体の種類、およ
び有機過酸化物の種類並びに添加量により適宜決定され
るが、本発明では170〜280℃に制御することが必要であ
る。170℃以下の温度では熱減成が充分に行われず、本
発明の効果が充分に得られない。また、280℃以上の温
度で加熱処理を行っても、加熱処理の効果にあまり増大
が認められず、あまり高温にすると該樹脂組成物が熱分
解するため、好ましくない。
このようにして得られる樹脂組成物、通常用いられる射
出成形法、押出成形法、圧縮成形法等の成形法により所
定の成形品に成形し得る。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を説明する。
以下の記載において、メルトフローインデックス(MI)
はASTM D-1238、曲げ弾性率はASTM D-790、Izot衝撃強
度はASTM D-256、加熱変形温度はASTM D-648に従って測
定した。
又、表面特性については、次の方法により目視により判
定した。
サンプル 80×160×2mmの凸部面積約3mm2の楕円状で深さ約0.1mm
のシボ付き平板(但しベンガラ:カーボンブラック5:1
の顔料1重量部を試料組成物100重量部に対して添加し
て着色) 判定方法 JIS K-5401に示される鉛筆引掻き試験装置にて、鉛筆の
代わりに先端部0.5R真鍮棒を取付け、荷重0.8Kgにて上
記サンプルの表面に傷を付け、その受傷の程度を判定し
た。
判定基準 ◎:傷付き全く認められない ○: 〃 ほとんど認められない △: 〃 やや認められる ×: 〃 認められる ウエルドラインの目立ち易さの判定は、次の方法により
目視により判定した。
サンプル 80×240×2mmで、ゲート部より80mmの中心に20mmφの穴
を有する平板(但しベンガラ:カーボンブラック=5:1
の顔料1重量部を試料組成物100重量部に対して添加し
て着色) 判定基準 ○:ウエルドラインほとんど目立たない △: 〃 やや目立つ ×: 〃 かなり目立つ 製造例<表面処理無機フィラーの製造> (1)原料 タルク:平均粒子径約10μmの通常の粒度分布を有する
もの マイカ:平均粒子径約15μmの通常の粒度分布を有する
もの 炭酸カルシウム:平均粒子径3μmの重質炭酸カルシウ
ム (2)粉砕機及び粉砕条件 粉砕機:流動層式カウンタージェットミル(西独アルビ
ネ社製400AFG型) 粉砕圧:6kg/cm2(圧縮空気を用いた) 分級機回転数:4000rpm (3)表面処理剤および添加量 表1に示す。
(4)処理方法 上記(1)記載の原料及び(3)記載の表面処理剤を
(2)記載の粉砕機に別々にフィードしながら粉砕表面
処理を行った。
以下の実施例及び比較例で用る無機フィラー、ポリプロ
ピレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合体ゴム及び有
機過酸化物を表1〜4に示す。
実施例1〜15及び比較例1〜9 上記ポリプロピレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合
体ゴム、無機フィラー及び有機過酸化物を表5に示す割
合にて、少量の酸化防止剤、金属セッケン等を添加し、
ヘンシェルミキサーで混合した後、230℃で40mmφ1軸
押出機にてペレット化し、得られたペレットを射出成形
機にて230℃で所定の試験片に成形し、諸物性を測定し
た。
得られた結果を表5に示す。
〔発明の効果〕 表5からも明らかなように、本発明による場合のみ、曲
げ弾性、衝撃強度、熱変形耐性および表面特性の全てが
良好であることが判る。
本発明による無機フィラー含有ポリオレフィン樹脂組成
物は、剛性、耐衝撃性、耐熱性、表面特性等の物性バラ
ンスに優れており、自動車部品、家電部品等の工業部品
に適する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)エチレン含量4〜30重量%、沸騰n
    −ヘプタン不溶分(II)65重量%以上、230℃でのメル
    トフローインデックス(MI)が5g/10分以下である結晶
    性エチレン・プロピレンブロック共重合体 40〜87重量
    部 (b)プロピレン含量40〜90重量%、ムーニー粘度(ML
    1+4(100℃))が10〜100であるエチレン・プロピレン
    共重合体ゴム 30〜20重量部 (c)無機フィラー100重量部と表面処理剤0.01〜5重
    量部を共にジェット気流式粉砕機で粉砕処理して得られ
    る表面処理無機フィラー 10〜40重量部 (d)有機過酸化物 0.005〜0.5重量部 からなる組成物を、170〜280℃で加熱処理したことを特
    徴とする無機フィラー含有ポリプロピレン樹脂組成物。
  2. 【請求項2】ジェット気流式粉砕機が流動層型ジェット
    気流式粉砕機である特許請求の範囲第1項記載の無機フ
    ィラー含有ポリプロピレン樹脂組成物。
JP61076683A 1986-04-04 1986-04-04 無機フイラ−含有ポリプロピレン樹脂組成物 Expired - Lifetime JPH0699613B2 (ja)

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