JPH08302095A

JPH08302095A - ポリプロピレン系樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08302095A
Application number: JP11336895A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Beppu; 隆幸別府; Hiroshi Takenouchi; 浩竹之内; Junichiro Washiyama; 潤一郎鷲山; Yoshihiro Mogi; 義博茂木
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1996-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は高い剛性に加えて優れた低温耐衝撃
性を有し、工業用部材の素材として物性バランスに優れ
たポリプロピレン系樹脂組成物を提供することを目的と
する。【構成】（Ａ）：ポリプロピレン５０〜９５重量％、
（Ｂ）：動的粘弾性測定において温度掃引測定した場合
に、【数１】（１）式で表されるＬ値が１５〜１００であるエチレン
／α−オレフィン構造エラストマー５〜５０重量％から
なり、（Ａ）中に含まれるゴム成分と（Ｂ）の合計が５
〜５０重量％であることを特徴とするポリプロピレン系
樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い剛性に加えて優れ
た低温耐衝撃性を有する、工業用部材の素材として好適
なポリプロピレン系樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プロピレン単独重合体、プロ
ピレンブロック共重合体、プロピレンランダム共重合体
などのポリプロピレン系樹脂の耐衝撃性を向上させる技
術として、エチレン／プロピレン共重合体とのブレンド
ポリマー（特公昭６０−３４２０号）や、エチレン／プ
ロピレン共重合体とエチレン／ブテン共重合体とのブレ
ンドポリマー（特開平４−３７２６３７号）などが知ら
れている。

【０００３】しかし、ポリプロピレンとエチレン／プロ
ピレン共重合体とのブレンドポリマーからなる材料や、
ポリプロピレンとエチレン／プロピレン共重合体とエチ
レン／ブテン共重合体とのブレンドポリマーからなる材
料では、剛性や室温における耐衝撃性は改良されている
ものの、工業用部材として要求される−３０℃程度の低
温における耐衝撃性が低いという欠点を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い剛性を
有し、かつ優れた低温耐衝撃性を有する、物性バランス
に優れたポリプロピレン系樹脂組成物を提供することを
課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は、（Ａ）：ポ
リプロピレン５０〜９５重量％、（Ｂ）：動的粘弾性測
定において温度掃引測定した場合に、

【数２】（１）式で表されるＬ値が１５〜１００であるエチレン
／α−オレフィン構造エラストマー５〜５０重量％から
なり、（Ａ）中に含まれるゴム成分と（Ｂ）の合計が５
〜５０重量％であることを特徴とするポリプロピレン系
樹脂組成物により解決することができる。

【０００６】（Ａ）ポリプロピレン本発明において使用されるポリプロピレンとしては、プ
ロピレンの単独重合体、ブロック共重合体、ランダム共
重合体のいずれであってもよく、あるいはこれらの２以
上を組み合わせて使用することができる。ブロックおよ
びランダム共重合体のコモノマーとしては、エチレン、
ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１等のプロピレ
ン以外のα−オレフィン類が用いられるが、なかでもエ
チレンが好ましい。これらの共重合体中のプロピレン含
量は６０モル％以上が好ましく、８０〜９９モル％が特
に好ましい。α−オレフィンをコモノマーに用いたブロ
ック共重合体にあっては、分子内のエチレン／α−オレ
フィンブロックがホモポリプロピレンブロックに分散し
てゴム弾性を示し、ゴム成分として機能する。このゴム
成分の含量としては、ブロック共重合体の１０〜２５重
量％が好ましい。

【０００７】本発明におけるポリプロピレンのメルトフ
ローレート（ＪＩＳＫ６７５８により測定され、以
下、ＭＦＲということもある）は、１〜１００ｇ／１０
分が好ましく、３〜５０ｇ／１０分が特に好ましい。Ｍ
ＦＲが１ｇ／１０分未満の場合および１００ｇ／１０分
を超える場合には、得られる樹脂組成物の低温耐衝撃性
が低下する。

【０００８】（Ｂ）エチレン／α−オレフィン構造エラ
ストマーエチレン／α−オレフィン構造エラストマーとは、エチ
レン／α−オレフィン構造を有するエラストマーであ
り、エチレン／α−オレフィン共重合体、エチレン／α
−オレフィン構造を分子の一部に有するブロック共重合
体をいう。

【０００９】エチレン／α−オレフィン構造エラストマ
ーは、一般的には、エチレンとα−オレフィンのモノマ
ーを共重合することにより得られる。この際、α−オレ
フィンとして、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−
１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１等が挙
げられるが、製造の容易さと得られる材料の良好な物理
的性質の点から、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−
１、オクテン−１が好ましい。

【００１０】また、モノマーとしてブタジエンやイソプ
レン等のジエンを用いて得た重合体を水添することによ
ってもエチレン／α−オレフィン構造エラストマーが得
られる。例えば、１，４−ポリブタジエンブロックとポ
リイソプレンブロックを有する共重合体を水添すること
により得られるエチレン−エチレン／プロピレンブロッ
ク共重合体、１，４−ポリブタジエンブロックと１，２
−ポリブタジエン／１，４−ポリブタジエンブロックを
有する共重合体を水添することにより得られるエチレン
−エチレン／ブテンブロック共重合体、ポリスチレンブ
ロックとポリイソプレンブロックを有する共重合体を水
添することにより得られるスチレン−エチレン／プロピ
レンブロック共重合体、ポリスチレンブロックと１，２
−ポリブタジエン／１，４−ポリブタジエンブロックを
有する共重合体においてポリブタジエンを水添すること
により得られるスチレン−エチレン／ブテンブロック共
重合体等が例示される。

【００１１】本発明において使用されるエチレン／α−
オレフィン構造エラストマーは、動的粘弾性測定におい
て、周波数０．１〜３００Ｈｚ、昇温速度０．１〜１０
℃／ｍｉｎで温度掃引測定した場合に、−１５０〜−３
０℃の範囲内でｔａｎδ値を温度積分した値（式（１）
で表わされ、以下、Ｌ値ということもある）が１５〜１
００であるエチレン／α−オレフィン構造エラストマー
である。

【数３】

【００１２】Ｌ値は高分子材料の耐衝撃性を示す指標で
あり、理論の詳細は、J. Appl. Poly. Sci., 11, 1661
(1967) で和田らが記述している。ある周波数ｆ₀ にお
ける材料のｔａｎδ値は、周波数ｆ₀ に相当する衝撃波
を与えたときに散逸するエネルギーに比例する。したが
って、ｔａｎδを絶対温度０℃からある温度Ｔ₀ まで積
分した温度積分値は、温度Ｔ₀ において周波数ｆ≧ｆ₀
を満たすすべての周波数に相当する衝撃波を与えたとき
の散逸エネルギーの総和に比例する。すなわち温度積分
値は材料の衝撃エネルギー吸収に比例する。通常の動的
粘弾性測定は液体窒素を用いて−１５０℃程度まで温度
を下げて測定するため、−１５０℃以上の温度領域で測
定される値を指標とすることが望ましい。ポリオレフィ
ン等、高分子材料一般では−１５０℃以下においては主
鎖の分子運動が凍結するためにｔａｎδ値は十分に小さ
い。本発明者らは、Ｌ値を−３０℃における衝撃エネル
ギー吸収の指標とし、Ｌ値が樹脂組成物の低温耐衝撃性
改良に用いるエラストマー材料設計に極めて有効である
ことを見出した。

【００１３】本発明において使用されるエチレン／α−
オレフィン構造エラストマーにおいてＬ値は１５〜１０
０であり、１６〜６０が好ましい。Ｌ値が１５未満では
得られる樹脂組成物の低温耐衝撃性が低下し、Ｌ値が１
００を超えると得られる樹脂組成物の剛性が低下する。
かかるＬ値が１５以上のエチレン／α−オレフィン構造
エラストマーは、例えば、ポリマー中のα−オレフィン
含有量を４０〜８０重量％とすることにより得られる。

【００１４】また、エチレン／α−オレフィン構造エラ
ストマーのＭＦＲは、０．５〜１００ｇ／１０分が好ま
しく、１〜５０ｇ／１０分が特に好ましい。ＭＦＲが
０．５ｇ／１０分未満の場合および１００ｇ／１０分を
超える場合には、得られる樹脂組成物の低温耐衝撃性が
低下する。

【００１５】（組成割合）本発明のポリプロピレン系樹
脂組成物中に占める（Ａ）の割合は５０〜９５重量％で
ある。（Ａ）の割合が５０重量％未満では剛性が低下
し、９５重量％を超えると低温耐衝撃性が低下する。ま
た、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中に占める
（Ｂ）の割合は１〜５０重量％であり、５〜４０重量％
が好ましい。該樹脂組成物中に占める（Ｂ）の組成割合
が１重量％未満では得られるポリプロピレン系樹脂組成
物の低温耐衝撃性が低下し、５０重量％を超えると剛性
が低下する。

【００１６】さらに、本発明のポリプロピレン系樹脂組
成物中に占める（Ａ）中に含まれるゴム成分と（Ｂ）の
合計量（以下、全ゴム量ということもある）は５〜５０
重量％である。該樹脂組成物中に占める全ゴム量が５重
量％未満では得られる樹脂組成物の低温耐衝撃性が低下
し、５０重量％を超えると剛性が低下する。

【００１７】（ポリプロピレン系樹脂組成物の製造方
法）本発明のポリプロピレン系樹脂組成物には、合成樹
脂や合成ゴムの分野において広く利用されている熱、酸
素、光等に対する安定剤、結晶核剤、滑剤、帯電防止
剤、難燃剤、充填剤、着色剤、可塑剤またはポリエチレ
ン、ポリ４−メチル−１−ペンテン、ポリスチレン、ポ
リブタジエン或いはポリイソプレンのスチレングラフト
重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート
等の高分子重合体等を使用目的に応じてポリプロピレン
系樹脂組成物を製造する際、あるいは成形物を製造する
際に添加してもよい。

【００１８】本発明のプロピレン系樹脂組成物は（Ａ）
と（Ｂ）および添加剤を均一に配合させることによって
目的を達成することができる。その配合方法（混合方
法）については特に制限はなく、合成樹脂の分野におい
て一般に行われている方法を適用すれば良い。混合方法
としては、一般に行われているヘンシェルミキサー、タ
ンブラーおよびリボンミキサーのごとき混合機を使用し
てドライブレンドする方法ならびにオープンロール、押
出混合機、ニーダーおよびバンバリーのごとき混合機を
用いて溶融させながら混合させる方法があげられる。こ
れらの方法のうち、一層均一な樹脂組成物を得るにはこ
れらの混合方法を二種以上併用させるとよい（例えば、
あらかじめドライブレンドさせた後、その混合物を溶融
混合させる）。ドライブレンドを併用する場合でも、溶
融混合させる方法を一種または二種以上併用する場合で
も、後記の成形方法によって成形物を製造するにあた
り、ペレタイザーを使用してペレットに製造して用いる
ことが特に好ましい。

【００１９】以上の混合方法のうち、溶融混合させる場
合でも、後記の成形方法によって成形する場合でも、使
用される樹脂が溶融する温度で実施しなければならな
い。しかし、高い温度で実施すると樹脂が熱分解や劣化
を起こすため、一般には１５０〜３５０℃、好ましくは
１７０〜２５０℃で実施される。

【００２０】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は合
成樹脂の分野で一般に実施されている射出成形法、押出
成形法、圧縮成形法および中空成形法のごとき成形方法
を適用して所望の形状に成形させてもよい。また、押出
成形機を用いてシート状に成形した後、このシートを真
空成形法、圧空成形法などの二次加工方法によって所望
の形状に成形させてもよい。

【００２１】

【実施例】以下、実施例、比較例によって本発明をさら
に詳しく説明する。なお、以下に示す実施例および比較
例において、各物性は次の方法により測定した。アイゾ
ット衝撃強度（ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ）はASTM D265 に準
じ、−３０℃の温度においてノッチ付きで測定した。曲
げ弾性率（ｋｇｆ／ｃｍ² ）はASTM D790 に従い、２３
℃の温度において測定した。表１に示すＬ値は、動的粘
弾性測定法において周波数１１０Ｈｚ、昇温速度２℃／
ｍｉｎで温度掃引測定し、−１５０〜−３０℃の範囲内
でｔａｎδ値を温度積分した値とした。

【００２２】また、実施例および比較例において使用し
た（Ａ）、（Ｂ）の種類および物性は以下の通りであ
る。

【００２３】（Ａ）ポリプロピレンポリプロピレンとしては、表１に示すＭＦＲ３０ｇ／１
０分のホモタイプのポリプロピレン（ＰＰ−１）、およ
びＭＦＲ４０ｇ／１０分、ゴム含量２２重量％のブロッ
クタイプのポリプロピレン（ＰＰ−２）を用いた。

【００２４】（Ｂ）エチレン／α−オレフィン構造エラ
ストマー表１に示す以下のエラストマーを用いた。いずれも、エ
チレン／α−オレフィンブロックの構造はランダム構造
である。エチレン／プロピレン共重合体（ＥＰＲ−１〜ＥＰＲ−
４）スチレン−エチレン／プロピレン−スチレントリブロ
ック共重合体（ＳＥＰＳ−１、ＳＥＰＳ−２）、スチレ
ン−エチレン／プロピレンジブロック共重合体（ＳＥ
Ｐ）エチレン−エチレン／プロピレン−エチレントリブロ
ック共重合体（ＣＥＰＣ）エチレン／ブテン共重合体（ＥＢＲ−１、ＥＢＲ−２）スチレン−エチレン／ブテン−スチレントリブロック
共重合体（ＳＥＢＳ）エチレン／ヘキセン共重合体（ＥＨＲ）エチレン／オクテン共重合体（ＥＯＲ）

【００２５】

【表１】

【００２６】（試験片の作製）これらの各成分を表２に
示す割合で配合し、ヘンシェルミキサーにより５分間ド
ライブレンドを行った。得られた混合物を２１０℃に設
定された同方向二軸押出機（径３０ｍｍ）を用いて混練
してペレットを製造した。このペレットを２３０℃に設
定された射出成形機を用いて射出成形を行い、測定用の
試験片を作製した。各試験片のアイゾット衝撃強度およ
び曲げ弾性率の測定結果を表２に示す。

【００２７】（実施例１)（Ａ）ＰＰ−１、（Ｂ）Ｂ−
１をそれぞれ７６重量％、２４重量％で配合して得られ
た樹脂組成物は表２に示すように、低温耐衝撃性と剛性
がいずれも高かった。

【００２８】（比較例１、２）比較例１および比較例２
は、実施例１に対して（Ｂ）の種類のみを変えたもの
で、従来技術として知られているポリプロピレンとエチ
レン／プロピレン共重合体との組合せ、およびポリプロ
ピレンとエチレン／プロピレン共重合体とエチレン／ブ
テン共重合体の組み合わせで得られた樹脂組成物に関す
るものである。比較例１、比較例２ともに実施例１に比
べて剛性は同程度であるが低温耐衝撃性が低かった。

【００２９】（実施例２〜１３）（Ａ）、（Ｂ）の種
類、組成割合を表２に示すように変えた樹脂組成物は低
温耐衝撃性と剛性がいずれも高かった。

【００３０】（比較例３〜７）実施例１に対して（Ｂ）
の種類、組成割合を変えたものであり、いずれも得られ
る樹脂組成物の低温耐衝撃性と剛性とのバランスが悪か
った。

【００３１】

【表２】

【００３２】

【発明の効果】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は
下記の効果を発揮する。 (１) 剛性が高い。（２）低温耐衝撃性が優れている。本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は上記のごとき効
果を発揮するために、工業用部材の素材として好適であ
る。

フロントページの続き (72)発明者茂木義博神奈川県川崎市川崎区千鳥町３番２号昭和電工株式会社川崎樹脂研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）：ポリプロピレン５０〜９５重量
％、（Ｂ）：動的粘弾性測定において温度掃引測定した
場合に、【数１】（１）式で表されるＬ値が１５〜１００であるエチレン
／α−オレフィン構造エラストマー５〜５０重量％から
なり、（Ａ）中に含まれるゴム成分と（Ｂ）の合計が５
〜５０重量％であることを特徴とするポリプロピレン系
樹脂組成物。