JPH10168246A - 熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法

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JPH10168246A
JPH10168246A JP8326957A JP32695796A JPH10168246A JP H10168246 A JPH10168246 A JP H10168246A JP 8326957 A JP8326957 A JP 8326957A JP 32695796 A JP32695796 A JP 32695796A JP H10168246 A JPH10168246 A JP H10168246A
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weight
resin composition
resin
parts
thermoplastic resin
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JP8326957A
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English (en)
Inventor
Kazuyoshi Yamamoto
和芳 山本
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた剛性、耐衝撃性等の諸物性を有し、押
出成形や射出成形等の成形方法が可能な成形加工性を有
し、マスターバッチとして用いるに適した熱可塑性樹脂
組成物を提供する。 【解決手段】(a)エチレンとα−オレフィンを、四価
の遷移金属を含むメタロセン化合物を重合触媒として共
重合したポリエチレン系樹脂5〜95重量%、及び、
(b)クロス分別クロマトグラフ分析による溶出量の合
計100重量%における0℃以下 の溶出分が、10〜
60重量%、0〜90℃の溶出分が、10〜85重量
%、90℃以上の溶出分が、 5〜50重量%であるポ
リプロピレン系樹脂95〜5重量%から構成されるポリ
オレフィン系樹脂組成物100重量部に対して、無機充
填剤10〜900重量部からなることを特徴とする熱可
塑性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂組成物及びそ
の製造方法に関し、更に詳しくは、優れた剛性、耐衝撃
性等の諸物性を与える成形体を提供することが可能で、
経済的に有利なマスターバッチとして好適に用いられる
樹脂組成物及びそれを用いて得られる樹脂組成物及び製
造方法に関する。
【従来の技術】従来より、材料コストの低減、剛性や引
張強度等の力学特性の向上、寸法安定性の改善等を目的
として、合成樹脂に各種無機充填剤を添加した樹脂組成
物が、例えば、自動車部品、精密機器部品、電気・電子
部品、メディカル用品等の広範な分野で多く使用されて
いる。
【0002】上記無機充填剤を添加した樹脂組成物とし
ては、例えば、特開昭58−16848号公報、特開昭
61−276840号公報、特開昭63−57653号
公報には、ポリプロピレン樹脂に無機充填剤、及び、ゴ
ム成分が含有される樹脂組成物が開示されている。
【0003】しかしながら、上記無機充填剤を含有する
樹脂組成物において、無機充填剤の含有量が増大すると
耐衝撃性等の力学特性や、成形加工性が低下し、ゴム成
分の含有量が増大すると剛性が低下するという問題があ
り、諸物性のバランスがとれた樹脂組成物を製造するこ
とは困難であった。
【0004】また、上記無機充填剤を含有する樹脂組成
物をマスターバッチとして用いる場合、無機充填剤の含
有量が増大すると、希釈樹脂への分散性が大幅に低下
し、諸物性の低下が見られるという問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
なされたものであって、優れた剛性、耐衝撃性等の諸物
性を有し、押出成形や射出成形等の成形方法が可能な成
形加工性を有するマスターバッチ用の熱可塑性樹脂組成
物及びそれを用いて得られる樹脂組成物及び製造方法を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討し、エチレンとα−オレフィ
ンを、四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を重合触
媒として共重合したポリエチレン系樹脂、及び、クロス
分別クロマトグラフ分析による溶出量が特定の範囲にあ
るポリプロピレン系樹脂からなる樹脂組成物によれば、
無機充填剤が大量に含有されても、良好な分散性を有す
る、成形加工性に優れた樹脂組成物が得られ、さらに、
当該樹脂組成物は希釈樹脂への分散性が向上しているた
め、剛性、耐衝撃性のバランスのとれた成形体の作製が
可能であることを見いだし、本発明を完成させたもので
ある。
【0007】請求項1に記載の発明(以下、本発明1と
いう。)の熱可塑性樹脂組成物は、(a)エチレンとα
−オレフィンを、四価の遷移金属を含むメタロセン化合
物を重合触媒として共重合したポリエチレン系樹脂5〜
95重量%、及び、(b)クロス分別クロマトグラフ分
析による溶出量の合計100重量%における、0℃以下
の溶出分が、10〜60重量%、0〜90℃の溶出分
が、10〜85重量%、90℃以上の溶出分が、 5〜
50重量%であるポリプロピレン系樹脂95〜5重量%
から構成されるポリオレフィン系樹脂組成物100重量
部に対して、無機充填剤10〜900重量部からなるこ
とを特徴とする。
【0008】請求項2に記載の発明(以下、本発明2と
いう。)の熱可塑性樹脂組成物は、(a)エチレンとα
−オレフィンを、四価の遷移金属を含むメタロセン化合
物を重合触媒として共重合したポリエチレン系樹脂5〜
95重量%、及び、(b)クロス分別クロマトグラフ分
析による溶出量の合計100重量%における、0℃以下
の溶出分が、10〜60重量%、0〜90℃の溶出分
が、10〜85重量%、90℃以上の溶出分が、 5〜
50重量%であるポリプロピレン系樹脂95〜5重量%
から構成されるポリオレフィン系樹脂組成物100重量
部に対して、無機充填剤10〜900重量部からなる予
め混合一体化された樹脂組成物(A)5〜80重量%、
及び、熱可塑性樹脂(B)95〜20重量%からなるこ
とを特徴とする。
【0009】請求項3に記載の発明(以下、本発明3と
いう。)の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、(a)エ
チレンとα−オレフィンを、四価の遷移金属を含むメタ
ロセン化合物を重合触媒として共重合したポリエチレン
系樹脂5〜95重量%、及び、(b)クロス分別クロマ
トグラフ分析による溶出量の合計100重量%におけ
る、0℃以下 の溶出分が、10〜60重量%、0〜9
0℃の溶出分が、10〜85重量%、90℃以上の溶出
分が、 5〜50重量%であるポリプロピレン系樹脂9
5〜5重量%から構成されるポリオレフィン系樹脂組成
物100重量部に対して、無機充填剤10〜900重量
部からなる樹脂組成物(A)を予め混合一体化する第一
の工程、樹脂組成物(A)5〜80重量%、及び、熱可
塑性樹脂(B)95〜20重量%の樹脂組成物を混合一
体化する第2の工程からなることを特徴とする。
【0010】上記(a)ポリエチレン系樹脂は、四価の
遷移金属を含むメタロセン化合物を重合触媒に用いて重
合反応を行わせたものであって、エチレン及びエチレン
以外のα−オレフィンとを構造単位とする樹脂である。
【0011】上記エチレン以外のα−オレフィンとして
は特に限定されず、例えば、プロピレン、1−ブテン、
1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテ
ン、1−ヘプテン、1−オクテン等が挙げられる。
【0012】上記四価の遷移金属としては特に限定され
ず、例えば、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジ
ウム、ハフニウム、白金等が挙げられる。上記メタロセ
ン化合物は、上記四価の遷移金属に1つ以上のシクロペ
ンタジエン環、類縁体等がリガンドとして存在する化合
物の総称である。
【0013】上記類縁体としては特に限定されず、例え
ば、炭化水素基、置換炭化水素基、炭化水素−置換メタ
ロイド基等により置換されたシクロペンタジエン環;シ
クロペンタジエニルオリゴマー環;インデニル環;炭化
水素基、置換炭化水素基、炭化水素−置換メタロイド基
等により置換されたインデニル環等が挙げられる。
【0014】上記シクロペンタジエン環及び上記類縁体
以外のリガンドとしては特に限定されず、例えば、塩
素、臭素等の一価のアニオンリガンド;二価のアニオン
キレートリガンド;炭化水素基;アルコキシド;アリー
ルアミド;アリールオキシド;アミド;アリールアミ
ド;ホスフィド;アリールホスフィド;シリル基;置換
シリル基等が挙げられる。上記炭化水素基としては、例
えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ア
ミル基、イソアミル基、ヘキシル基、イソブチル基、ヘ
プチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、セチル
基、2−エチルヘキシル基、フェニル基等が挙げられ
る。
【0015】上記リガンドが配位したメタロセン化合物
としては、例えば、シクロペンタジエニルチタニウムト
リス(ジメチルアミド)、メチルシクロペンタジエニル
チタニウムトリス(ジメチルアミド)、ビス(シクロペ
ンタジエニル)チタニウムジクロリド、ジメチルシリル
テトラメチルシクロペンタジエニル−tert−ブチルアミ
ドジルコニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチ
ルシクロペンタジエニル−tert−ブチルアミドハフニウ
ムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペン
タジエニル−p−n−ブチルフェニルアミドジルコニウ
ムクロリド、メチルフェニルシリルテトラメチルシクロ
ペンタジエニル−tert−ブチルアミドハフニウムジクロ
リド、インデニルチタニウムトリス(ジメチルアミ
ド)、インデニルチタニウムトリス(ジエチルアミ
ド)、インデニルチタニウムトリス(ジ−n−プロピル
アミド)、インデニルチタニウムビス(ジ−n−ブチル
アミド)(ジ−n−プロピルアミド)等が挙げられる。
【0016】上記(a)ポリエチレン系樹脂を得るため
の、エチレン及びエチレン以外のα−オレフィンの重合
方法は特に限定されず、例えば、不活性媒体を用いる溶
液重合法;実質的に不活性媒体の存在しない塊状重合
法、気相重合法等が挙げられる。重合温度は、−10℃
から300℃が一般的であり、重合圧力は、100kg
/cm2 程度が一般的である。上記反応は、例えば、重
合触媒として本発明で使用する四価の遷移金属を含むメ
タロセン化合物に、共触媒として例えばメチルアルミノ
キサン、ホウ素系化合物等を加えた触媒系で行うことが
出来る。上記メタロセン化合物に対する上記共触媒の割
合は、10〜100万モル倍である。
【0017】上記(a)ポリエチレン系樹脂としては、
例えば、ダウ・ケミカル社製「AFFINITY」、
「ENGAGE」、エクソン・ケミカル社製「EXAC
T」等の市販品を用いることが出来る。
【0018】上記(a)ポリエチレン系樹脂の密度は、
0.84〜0.91g/cm3 であることが好ましい。
0.84g/cm3 未満では、上記樹脂の結晶性が低小
であるため、得られる熱可塑性樹脂組成物の剛性、引張
強さ等の機械的強度が不充分であり、0.91g/cm
3 を超えると、上記樹脂の結晶性が高大となるため、得
られる熱可塑性樹脂組成物の柔軟性及び伸び特性が不充
分となるため、上記範囲が好ましい。
【0019】上記(a)ポリエチレン系樹脂のMFR
(メルトフローレイト:試験温度190℃、試験荷重
2.16kgf)は、0.1g/10min未満では、
無機充填剤の分散性が低下し、20g/10minを超
えると、得られる樹脂組成物の伸び特性が低下するの
で、0.1〜20g/10minが好ましい。
【0020】上記(a)ポリエチレン系樹脂は、示差走
査熱量分析及びクロス分別分析によりその物性を評価で
きる。
【0021】示差走査熱量分析は、10mg程度の上記
(a)ポリエチレン系樹脂サンプルを白金パンに入れ、
サンプルを一度溶融させた後、5℃/分の速度で−50
℃まで冷却し、その後5℃/分の速度で昇温しながら測
定する。測定には、示差走査熱量計(セイコー電子社
製、SSC5200型)等を用いることができる。
【0022】クロス分別分析は、温度上昇溶離分別及び
高温型ゲル透過クロマトグラフィーにより分子量及び分
子量分布を測定する部分からなる。
【0023】温度上昇溶離分別では、上記(a)ポリエ
チレン系樹脂を140℃または(a)ポリエチレン系樹
脂が完全に溶解する温度のο−ジクロロベンゼンに溶解
し、一定速度で冷却した後、予め用意した不活性担体表
面に薄いポリマー層を結晶性の高い順及び分子量の大き
い順に生成させ、次いで、温度を連続又は段階状に昇温
し、順次溶出した成分の濃度を検出し、結晶性分布及び
組成分布を測定する。同時に、高温型ゲル透過クロマト
グラフィーにより、溶出した各成分の分子量及び分子量
分布測定する。測定には、上記温度上昇溶離分別及び高
温型ゲル透過クロマトグラフィーをシステムに備えてい
るクロス分別クロマトグラフ装置(三菱化学社製、CF
C−T150A型)等を用いることができる。
【0024】上記(a)ポリエチレン系樹脂は、示差走
査熱量分析で測定した結晶融解ピークが一つであること
が好ましい。結晶溶解ピークが複数個存在する場合に
は、結晶性の異なる成分が複数個存在するため、溶融樹
脂粘度にむらが生じ、上記無機充填剤と混合した場合、
均質な樹脂組成物が得ることができないため、強度、伸
び特性が低下する。
【0025】上記(a)ポリエチレン系樹脂は、示差走
査熱量分析で測定した結晶溶解ピーク温度から、全結晶
が融解し終わるまでの温度の幅が30℃以内であること
が好ましい。30℃を超えると、結晶性の高いポリエチ
レン分子及び結晶性の低いポリエチレン分子の間で、結
晶化の差が大きくなり、溶融樹脂粘度にむらが生じ、均
一な樹脂組成物を得ることができないため、強度、伸び
特性が低下する。より好ましくは、25℃以内である。
【0026】上記(a)ポリエチレン系樹脂は、クロス
分別分析で測定した場合の数平均分子量に対する重量平
均分子量の値が1.5〜3.5であることが好ましい。
1.5未満であると、樹脂が溶融時に流れにくく、熱可
塑性樹脂との均質混合及び無機充填剤の分散が困難にな
り、3.5を超えると、分子量の小さい分子及び分子量
の大きい分子の存在比率が高くなり、溶融樹脂粘度にむ
らが生じ、均一な樹脂組成物を得ることができないた
め、強度、伸び特性が低下する。
【0027】上記(a)ポリエチレン系樹脂は、クロス
分別分析で測定した場合の10重量%溶出したときの温
度から100重量%溶出終了したときまでの温度の幅
が、40℃以内であることが好ましい。40℃を超える
と、上記(a)ポリエチレン系樹脂の中に結晶性の高い
成分と低い成分が同時に存在することになり、溶融樹脂
粘度にむらが生じ、均一な樹脂組成物を得ることができ
ないため、強度、伸び特性が低下する。より好ましく
は、30℃以下である。
【0028】上記(b)ポリプロピレン系樹脂は、クロ
ス分別クロマトグラフ分析による溶出量が、以下の範囲
であるものに限定される。 0℃以下 の溶出分が、10〜60重量%、 0〜90℃の溶出分が、10〜85重量%、 90℃以上の溶出分が、 5〜50重量%
【0029】上記0℃以下の溶出分が10重量%未満で
あると柔軟性に劣り、耐衝撃性が良好な樹脂組成物を得
ることができないだけでなく、無機充填剤を多量に充填
することができず、60重量%以上では柔軟すぎて取り
扱いが困難になる。また、上記90℃以上の溶出分が5
重量%未満であると得られる熱可塑性樹脂組成物の耐熱
性が著しく劣り、50重量%以上では硬くなりすぎて、
耐衝撃性を向上できないだけでなく、無機充填剤を多量
に充填することができない。
【0030】上記(b)ポリプロピレン系樹脂は、ホモ
ポリプロピレンあるいはランダムポリプロピレンでもよ
く、プロピレンと、プロピレン以外のα−オレフィンと
を共重合してなるものでもよい。
【0031】上記プロピレン以外のα−オレフィンとし
ては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキ
セン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。ま
た、プロピレン/エチレン、プロピレン/1−ブテン、
及びプロピレン/4−メチル−1−ペンテン等の2元共
重合体のみならず、プロピレン/エチレン/1−ブテ
ン、プロピレン/1−ブテン/4−メチル−1−ペンテ
ン等の3元共重合体でもよく、さらに、これ以上の多元
共重合体でもよい。
【0032】本発明の(b)ポリプロピレン系樹脂にお
いては、上記プロピレンと、プロピレン以外のα−オレ
フィンとの共重合体のなかでも、2段以上の多段重合で
重合され、かつ、第1段階目でポリプロピレンが重合さ
れてなるものがより好ましい。
【0033】上記多段重合で重合され、かつ、第1段階
目でポリプロピレンが重合されてなるプロピレン−α−
オレフィン共重合体樹脂としては、トクヤマ社製の「P
ER」やモンテル社製の「キャタロイ」が挙げられる。
【0034】上記多段重合で重合され、かつ、第1段階
目でポリプロピレンが重合されてなるプロピレン−α−
オレフィン共重合体は、チタン化合物及びアルミニウム
化合物の存在下において、まず、プロピレン樹脂を第1
段階目で重合し、次いで、第1段階目以降において、生
成したチタン含有プロピレン樹脂と、上記化合物の存在
下でプロピレンとα−オレフィンを共重合させることを
特徴とする。
【0035】上記ポリプロピレン系樹脂の重合方法とし
ては、これまでいくつかの方法が提案されており、例え
ば、特開平4−224809号公報に記載された方法が
挙げられる。上記公報に記載された方法は、チタン化合
物として例えば三酸化チタンと塩化マグネシウムを共粉
砕し、オルトチタン酸n−ブチル、2−エチル−ヘキサ
ノール、p−トルイル酸エチル、四酸化ケイ素、フタル
酸ジイソブチル等で処理した球状で平均粒径15μmの
固体触媒が使用され、アルミニウム化合物としてはトリ
エチルアルミニウム等のアルキルアルミニウムを用い、
さらに、重合層において電子供与体として、ジフェニル
ジメトキシシラン等のケイ素化合物を添加したり、ヨウ
素化エチルもさらに添加している。
【0036】この製造方法の最大の特徴は、重合が1回
で終了するのではなく、多段重合であることである。つ
まり、重合時に複数のポリマーを続けて製造することが
可能で、通常のポリマーブレンドとは全く異なる分子レ
ベルでのブレンドタイプの共重合体が生成される。分子
レベルでブレンドされたタイプの樹脂は、結晶部と非晶
部とが微細に分散されており、通常のポリマーブレンド
では達成できないレベルにまで混合微分散が可能とな
る。
【0037】上記(b)ポリプロピレン系樹脂のMFR
(メルトフローレイト:試験温度230℃、試験荷重
2.16kgf)が0.1g/10min未満である
と、熱可塑性樹脂との均質混合性や無機充填剤の分散性
が低下し、20g/10minを超えると、得られる樹
脂組成物の伸び特性が低下するので、0.1〜20g/
10minが好ましい。
【0038】上記無機充填剤としては、例えば、タル
ク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維、硫酸バリ
ウム、マイカ、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、
ワラストナイト、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニウム、フラ
イアッシュ、脱水汚泥、シリカ、クレー、酸化チタン、
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、セピオライ
ト、酸化鉄、カーボンブラック、各種フェライト等の磁
性粉、銅、鉄等の金属粉等が挙げられる。
【0039】上記無機充填剤には、シラン系、チタネー
ト系、アルミネート系、ジルコアルミニウム系、リン酸
系、カルボン酸系、脂肪酸系等のカップリング剤、油
脂、ワックス、界面活性剤等にて表面処理が施されても
よい。
【0040】本発明1においては、(a)ポリエチレン
系樹脂5〜95重量%に対して、(b)ポリプロピレン
系樹脂95〜5重量%となるように混合される。上記
(a)ポリエチレン系樹脂が5重量%未満では、得られ
る熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が低下し、95重量%
を超えると上記熱可塑性樹脂の成形性が低下するだけで
なく剛性も低下するので上記範囲に限定される。
【0041】本発明1においては、(a)ポリエチレン
系樹脂5〜95重量%に対して、(b)ポリプロピレン
系樹脂95〜5重量%となるように混合される。上記
(a)ポリエチレン系樹脂が5重量%未満では、得られ
る熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が低下し、95重量%
を超えると上記熱可塑性樹脂の成形性が低下するだけで
なく剛性も低下するので上記範囲に限定される。
【0042】本発明1の熱可塑性樹脂組成物は、上記
(a)ポリエチレン系樹脂と上記(b)ポリプロピレン
系樹脂から構成されるポリオレフィン系樹脂組成物10
0重量部に対して、無機充填剤10〜900重量部から
構成される。無機充填剤が10重量部未満であると、得
られる熱可塑性樹脂組成物の剛性、寸法安定性等の物性
の改善効果が不充分であり、900重量部を超えると樹
脂組成物の流動性が低下し、成形性に劣るものとなるば
かりでなく、得られる成形体の耐衝撃性、伸び特性が大
幅に低下する。
【0043】本発明1の熱可塑性樹脂組成物を調整する
方法としては、例えば、一軸押出機、二軸押出機、バン
バリーミキサー、混練ロール、ブラベンダー、プラスト
グラフ、ニーダー等の装置などを使用して混練し、混合
分散させる方法が挙げられる。また、混合の順序は、上
記3成分を同時に混合してもよく、いずれか2成分を混
合したのちに残りの成分を混合するものであってもよ
い。
【0044】本発明2は、本発明1による樹脂組成物を
マスタバッチとして用い(以下、樹脂組成物(A)とい
う。)、熱可塑性樹脂(B)を配合してなる熱可塑性樹
脂組成物に関し、本発明3は、その製造方法に関するも
のである。
【0045】上記樹脂組成物(A)を混合一体化する第
1の工程は、本発明1で説明した通りである。
【0046】上記熱可塑性樹脂(B)としては、ポリオ
レフィン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリエーテル系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂等が挙げられる。こ
れらは単独でも2種以上を混合してもよく、これら同士
又はここに挙げた以外のモノマーとの共重合体であって
もよい。
【0047】上記ポリオレフィン系樹脂としては、エチ
レン、プロピレン、ブテン等のモノオレフィンの重合体
及び共重合体を主成分とするものである。具体的には、
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、ポリプロピレン、
エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プ
ロピレンランダム共重合体、ポリブテン−1、ポリ4−
メチル−1−ペンテン等が好適に使用される。また、本
発明の(a)ポリエチレン系樹脂又は(b)ポリプロピ
レン系樹脂と同様のものを混合して用いることもでき
る。
【0048】本発明2の熱可塑性樹脂組成物は、上記樹
脂組成物(A)5〜80重量%、及び、熱可塑性樹脂
(B)95〜20重量%からなる。上記樹脂組成物
(A)が5重量%未満では、熱可塑性樹脂組成物の成形
性が低下するだけでなく、得られる成形体の剛性も低下
する。また、80重量%を超えると熱可塑性樹脂組成物
から得られる成形体の耐衝撃性が低下するので、上記範
囲に限定される。
【0049】上記樹脂組成物(A)と上記熱可塑性樹脂
(B)を混合一体化して本発明2の熱可塑性樹脂組成物
を調整する第2の工程は、本発明1の熱可塑性樹脂組成
物を調整する方法と同様に、一軸押出機、二軸押出機、
バンバリーミキサー、混練ロール、ブラベンダー、プラ
ストグラフ、ニーダー等を使用して行うことが出来る。
【0050】さらに、本発明1又は2の熱可塑性樹脂組
成物には、必要に応じて、酸化防止剤、顔料、紫外線吸
収剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、分散剤等を
添加することが出来る。
【0051】
【作用】本発明1の熱可塑性樹脂組成物は、特定のポリ
エチレン系樹脂、特定のポリプロピレン系樹脂及び無機
充填剤が混合一体化されてなり、特定のポリエチレン樹
脂及び特定のポリプロピレン系樹脂の相互作用により無
機充填剤が樹脂組成物中に均質に良分散されたものであ
るため、押出成形、射出成形等の成形加工に適してお
り、該熱可塑性樹脂組成物から得られる成形体は、剛
性、耐衝撃性のバランス特性に優れ、伸び特性、寸法安
定性も良好である。さらに、無機充填剤の分散状態が均
質良好であるために、通常よりも大量の無機充填剤を含
有するものであっても良好な成形性を有する。
【0052】さらに、本発明2の熱可塑性樹脂組成物
は、予め混合一体化された、特定のポリエチレン系樹
脂、特定のポリプロピレン系樹脂及び無機充填剤からな
る樹脂組成物に熱可塑性樹脂を添加してなり、樹脂組成
物中で、特定のポリエチレン系樹脂及び特定のポリプロ
ピレン系樹脂により無機充填剤が被覆された形態で存在
するため、剛性向上効果が大きく、寸法安定性にも優れ
ている。
【0053】また、本発明3の熱可塑性樹脂組成物の製
造方法によれば、樹脂組成物中で、特定のポリエチレン
系樹脂及び特定のポリプロピレン系樹脂により無機充填
剤が被覆された形態を実現するため、各成分を一度に混
合した場合よりも物性改良効果が大きい。また、無機充
填剤が大量に含有された樹脂組成物を予め混合一体化し
ておく方法により、コストダウン効果を有し、さらに、
上記樹脂組成物中に無機充填剤が微分散しているため、
無機充填剤が従来と比較してきわめて大量のものであっ
ても混合一体化が可能であり、そのコストダウン効果は
極めて大きなものとなる。
【0054】
【実施例】以下に実施例を掲げて、本発明を更に詳しく
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のでない。
【0055】実施例1 メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 80重量部 ダウ ケミカル社製 密度=0.870g/cm3 MFR<190℃>=5.0g/10min ポリプロピレン系樹脂(1) 20重量部 モンテル社製 MFR<230℃>=0.5g/10min クロス分別クロマトグラフ分析による 0℃以下の溶出分=49.7% 0〜90℃の溶出分=32.1% 90℃以上の溶出分=18.2% 示差走査熱量分析による発熱量=22.9J/g タルク 300重量部 日本タルク社製 平均粒径:3μm 上記組成物を、ニーダー混練機を用いて混合した混合物
を単軸押出機にて押し出し、ホットカット装置にて樹脂
組成物(A1)ペレットを作製した。
【0056】得られた樹脂組成物(A1)ペレットとエ
チレン−プロピレンブロック共重合体(トクヤマ社製:
MFR<230℃>=30g/10min)ペレットを
26.7/73.3の配合比でドライ混合した混合物か
ら射出成形機(日本製鋼所社製:75ton)にて、曲
げ試験片、及び、アイゾット衝撃試験片を作製した。
尚、アイゾット試験片のVノッチは、ノッチングカッタ
ーにて切削加工した。それらの試験片を用いて曲げ試験
(JIS K7203準拠:曲げ速度=2mm/mi
n)、アイゾット衝撃試験(JIS K7110準拠:
試験温度=23℃)を行った。その結果、曲げ弾性率は
22500kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は12.
7kgf・cm/cm2 であった。
【0057】実施例2 上記樹脂組成物(A1)ペレットと上記エチレン−プロ
ピレンブロック共重合体ペレットの配合比を40/60
にしたこと以外は、実施例1と同様に行った。その結
果、曲げ弾性率は24800kgf/cm2 、アイゾッ
ト衝撃値は18.8kgf・cm/cm2 であった。
【0058】実施例3 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 60重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 40重量部 上記タルク 300重量部 からなる組成物を用いて樹脂組成物(A2)ペレットを
作製し、樹脂組成物(A1)ペレットの代わりに用いた
こと以外、実施例1と同様に行った。その結果、曲げ弾
性率は23200kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は
12.2kgf・cm/cm2 であった。
【0059】実施例4 上記樹脂組成物(A1)と上記エチレン−プロピレンブ
ロック共重合体を配合比26.7/73.3重量%で2
軸押出機(池貝社製)にて混練、ペレット化した樹脂組
成物を射出成形したこと以外、実施例1と同様に行っ
た。その結果、曲げ弾性率は24600kgf/c
2 、アイゾット衝撃値は13.9kgf・cm/cm
2 であった。
【0060】実施例5 上記樹脂組成物(A1)と上記エチレン−プロピレンブ
ロック共重合体を配合比40.0/60.0重量%で2
軸押出機(池貝社製)にて混練、ペレット化した樹脂組
成物を射出成形したこと以外、実施例1と同様に行っ
た。その結果、曲げ弾性率は25300kgf/c
2 、アイゾット衝撃値は20.1kgf・cm/cm
2 であった。
【0061】実施例6 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 80重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 20重量部 上記タルク 400重量部 からなる組成物を用いて樹脂組成物(A3)ペレットを
作製し、樹脂組成物(A1)ペレットの代わりに用い、
25.0/75.0の混合比で射出成形したこと以外、
実施例1と同様に行った。その結果、曲げ弾性率は26
500kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は11.5k
gf・cm/cm2 であった。
【0062】実施例7 メタロセン系ポリエチレン樹脂(2) 80重量部 ダウ ケミカル社製 密度=0.868g/cm3 MFR<190℃>=0.5g/10min ポリプロピレン系樹脂(2) 20重量部 モンテル社製 MFR<230℃>=0.5g/10min、 クロス分別クロマトグラフ分析による0℃以下の溶出分=43.8% 0〜90℃の溶出分=29.9% 90℃以上の溶出分=26.3% 示差走査熱量分析による発熱量=29.4J/g 上記タルク 300重量部 上記組成物を用いて樹脂組成物(A4)ペレットを作製
し、樹脂組成物(A1)ペレットの代わりに用いたこと
以外、実施例1と同様に行った。その結果、曲げ弾性率
は23300kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は1
3.4kgf・cm/cm2 であった。
【0063】実施例8 熱可塑性樹脂(B)として高密度ポリエチレン樹脂(三
井石油化学工業社製:密度=0.956g/cm3 、M
FR=9.0g/10min)を用い、上記樹脂組成物
(A1)と高密度ポリエチレンの配合比を26.7/7
3.3にしたこと以外、実施例1と同様に行った。その
結果、曲げ弾性率は19200kgf/cm2 、アイゾ
ット衝撃値は14.7kgf・cm/cm2 であった。
【0064】実施例9 熱可塑性樹脂(B)として変性ポリフェニレンエーテル
樹脂(旭化成工業社製:密度=1.06g/cm3 )を
用い、上記樹脂組成物(A1)と変性ポリフェニレンエ
ーテル樹脂の配合比を26.7/73.3にしたこと以
外、実施例1と同様に行った。その結果、曲げ弾性率は
28000kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は28.
1kgf・cm/cm2 であった。
【0065】実施例10 熱可塑性樹脂(B)としてアクリロニトリル・ブタジエ
ン・スチレン樹脂[ABS樹脂](三菱化学社製:密度
=1.05g/cm3 )を用い、上記樹脂組成物(A
1)とABS樹脂の配合比を26.7/73.3にした
こと以外、実施例1と同様に行った。その結果、曲げ弾
性率は26100kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は
20.0kgf・cm/cm2 であった。
【0066】比較例1 上記樹脂組成物(A1)ペレットと上記エチレン−プロ
ピレンブロック共重合体ペレットの配合比を3.0/9
7.0にしたこと以外は、実施例1と同様に行った。そ
の結果、曲げ弾性率は15200kgf/cm2 、アイ
ゾット衝撃値は7.3kgf・cm/cm2 であった。
【0067】比較例2 上記樹脂組成物(A1)ペレットと上記エチレン−プロ
ピレンブロック共重合体ペレットの配合比を90.0/
10.0にしたこと以外は、実施例1と同様に行った。
その結果、曲げ弾性率は4800kgf/cm2 、アイ
ゾット衝撃試験片は破断しなかった。
【0068】比較例3 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 80重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 20重量部 上記タルク 1000重量部 上記組成物を用いてペレットを作製しようと試みたが、
混練が困難でペレット作製は不可能であった。
【0069】比較例4 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 100重量部 上記タルク 300重量部 上記組成物を用いて樹脂組成物(A5)ペレットを作製
し、樹脂組成物(A1)ペレットの代わりに用いたこと
以外、実施例1と同様に行った。その結果、曲げ弾性率
は20300kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は6.
8kgf・cm/cm2 であった。
【0070】比較例5 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 100重量部 上記タルク 300重量部 上記組成物を用いて樹脂組成物(A6)ペレットを作製
し、樹脂組成物(A1)ペレットの代わりに用いたこと
以外、実施例1と同様に行った。その結果、曲げ弾性率
は20200kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は7.
6kgf・cm/cm2 であった。
【0071】比較例6 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 5.4重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 1.3重量部 上記タルク 20重量部 上記エチレン−プロピレンブロック共重合体 73.3重量部 上記組成物を2軸押出機にて同時に混練して作製した混
合ペレットを使用して、射出成形を行ったこと以外、実
施例1と同様に行った。その結果、曲げ弾性率は210
00kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は10.5kg
f・cm/cm2 であった。
【0072】上記実施例1〜10の組成、曲げ弾性率、
アイゾット衝撃値を表1に、比較例1〜6の組成、曲げ
弾性率、アイゾット衝撃値を表2に示す。この結果から
明らかなように、本発明の熱可塑性樹脂組成物は優れた
剛性と耐衝撃性を両立している。
【0073】
【表1】
【0074】
【表2】
【0075】実施例11 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 80重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 20重量部 上記タルク 66.7重量部 上記組成物を、ニーダー混練機を用いて混合した混合物
を単軸押出機にて押し出し、ホットカット装置にて樹脂
組成物(A7)ペレットを作製した。得られた樹脂組成
物(A7)ペレットとエチレン−プロピレンブロック共
重合体(トクヤマ社製:MFR=30g/10min)
ペレットを60/40重量%の配合比でドライ混合した
混合物から射出成形機(日本製鋼所社製:75ton)
にて、曲げ試験片、及び、アイゾット衝撃試験片を作製
した。尚、アイゾット試験片のVノッチは、ノッチング
カッターにて切削加工した。それらの試験片を用いて曲
げ試験(JIS K7203準拠:曲げ速度=2mm/
min、試験温度=23℃)、アイゾット衝撃試験(J
IS K7110準拠:試験温度=−30℃)を行っ
た。その結果、曲げ弾性率は10100kgf/c
2 、アイゾット衝撃値は18.2kgf・cm/cm
2 であった。
【0076】実施例12 上記樹脂組成物(A7)と上記エチレン−プロピレンブ
ロック共重合体の配合比を40/60重量%にしたこと
以外、実施例11と同様に行った。その結果、曲げ弾性
率は11900kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は1
0.1kgf・cm/cm2 であった。
【0077】実施例13 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 60重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 40重量部 上記タルク 66.7重量部 上記組成物を用いて樹脂組成物(A8)ペレットを作製
し、樹脂組成物(A7)ペレットの代わりに用いたこと
以外、実施例11と同様に行った。その結果、曲げ弾性
率は10400kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は1
7.5kgf・cm/cm2 であった。
【0078】実施例14 上記樹脂組成物(A7)と上記エチレン−プロピレンブ
ロック共重合体を配合比を60/40重量%で2軸押出
機(池貝社製)にて混練、ペレット化した樹脂組成物を
射出成形したこと以外、実施例11と同様に行った。そ
の結果、曲げ弾性率は10800kgf/cm2 、アイ
ゾット衝撃値は20.0kgf・cm/cm2 であっ
た。
【0079】実施例15 上記樹脂組成物(A7)と上記エチレン−プロピレンブ
ロック共重合体を配合比を40/60重量%で2軸押出
機(池貝社製)にて混練、ペレット化した樹脂組成物を
射出成形したこと以外、実施例11と同様に行った。そ
の結果、曲げ弾性率は12500kgf/cm2 、アイ
ゾット衝撃値は11.2kgf・cm/cm2 であっ
た。
【0080】実施例16 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 80重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 20重量部 上記タルク 25.0重量部 上記樹脂組成物(A9)と上記エチレン−プロピレンブ
ロック共重合体の配合比を50/50重量%にしたこと
以外、実施例11と同様に行った。その結果、曲げ弾性
率は7700kgf/cm2 、アイゾット衝撃試験片は
破断しなかった。
【0081】実施例17 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(2) 80重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(2) 20重量部 上記タルク 66.7重量部 上記樹脂組成物(A10)と上記エチレン−プロピレン
ブロック共重合体の配合比を60/40重量%にしたこ
と以外、実施例11と同様に行った。その結果、曲げ弾
性率は10300kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は
18.5kgf・cm/cm2 であった。
【0082】実施例18 熱可塑性樹脂(B)として高密度ポリエチレン樹脂(三
井石油化学工業社製:密度=0.956g/cm3 、M
FR=9.0g/10min)を用い、上記樹脂組成物
(A7)と高密度ポリエチレンの配合比を60/40重
量%にしたこと以外、実施例11と同様に行った。その
結果、曲げ弾性率は8800kgf/cm2 、アイゾッ
ト衝撃値は20.6kgf・cm/cm2 であった。
【0083】実施例19 熱可塑性樹脂(B)として変性ポリフェニレンエーテル
樹脂(旭化成工業社製:密度=1.06g/cm3 )を
用い、上記樹脂組成物(A7)と変性ポリフェニレンエ
ーテル樹脂の配合比を60/40重量%にしたこと以
外、実施例11と同様に行った。その結果、曲げ弾性率
は14900kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は2
0.8kgf・cm/cm2 であった。
【0084】実施例20 熱可塑性樹脂(B)としてアクリロニトリル・ブタジエ
ン・スチレン樹脂[ABS樹脂](三菱化学社製:密度
=1.05g/cm3 )を用い、上記樹脂組成物(A
7)とABS樹脂の配合比を60/40重量%にしたこ
と以外、実施例11と同様に行った。その結果、曲げ弾
性率は12700kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は
18.6kgf・cm/cm2 であった。
【0085】比較例7 上記樹脂組成物(A7)ペレットと上記エチレン−プロ
ピレンブロック共重合体ペレットの配合比を3.0/9
7.0にしたこと以外は、実施例11と同様に行った。
その結果、曲げ弾性率は13600kgf/cm2 、ア
イゾット衝撃試験片は1.5kgf・cm/cm2 であ
った。
【0086】比較例8 上記樹脂組成物(A7)ペレットと上記エチレン−プロ
ピレンブロック共重合体ペレットの配合比を90.0/
10.0にしたこと以外は、実施例11と同様に行っ
た。その結果、曲げ弾性率は3400kgf/cm2
アイゾット衝撃試験片は破断しなかった。
【0087】比較例9 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 80重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 20重量部 上記タルク 5.3重量部 上記を用いて樹脂組成物(A11)ペレットを作成し、
樹脂組成物(A7)ペレットの代わりに用いたこと以
外、実施例11と同様に行った。その結果、曲げ弾性率
は4200kgf/cm2 、アイゾット衝撃試験片は破
断しなかった。
【0088】比較例10 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 100重量部 上記タルク 66.7重量部 上記組成物を用いて樹脂組成物(A12)ペレットを作
製し、樹脂組成物(A7)ペレットの代わりに用いたこ
と以外、実施例11と同様に行った。その結果、曲げ弾
性率は9800kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は1
2.3kgf・cm/cm2 であった。
【0089】比較例11 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 100重量部 上記タルク 66.7重量部 上記組成物を用いて樹脂組成物(A13)ペレットを作
製し、樹脂組成物(A7)ペレットの代わりに用いたこ
と以外、実施例1と同様に行った。その結果、曲げ弾性
率は9500kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は1
7.5kgf・cm/cm2 であった。
【0090】比較例12 上記メタロセン系ポリエチレン樹脂(1) 19.2重量部 上記ポリプロピレン系樹脂(1) 4.8重量部 上記タルク 16.0重量部 上記エチレン−プロピレンブロック共重合体 60.0重量部 上記組成物を2軸押出機にて同時に混練して作製した混
合ペレットを使用して、射出成形を行ったこと以外、実
施例11と同様に行った。その結果、曲げ弾性率は11
200kgf/cm2 、アイゾット衝撃値は9.1kg
f・cm/cm2 であった。
【0091】上記実施例11〜20の組成、曲げ弾性
率、アイゾット衝撃値を表3に、比較例7〜12の組
成、曲げ弾性率、アイゾット衝撃値を表4に示す。この
結果から明らかなように、本発明の熱可塑性樹脂組成物
は優れた剛性と耐衝撃性を両立している。
【0092】
【表3】
【0093】
【表4】
【0094】
【発明の効果】本発明1の熱可塑性樹脂組成物は、特定
のポリエチレン系樹脂、特定のポリプロピレン系樹脂及
び無機充填剤が混合一体化されてなり、特定のポリエチ
レン樹脂及び特定のポリプロピレン系樹脂の相互作用に
より無機充填剤が樹脂組成物中に均質に良分散されたも
のであるため、押出成形、射出成形等の成形加工に適し
ており、該熱可塑性樹脂組成物から得られる成形体は、
剛性、耐衝撃性のバランス特性に優れ、伸び特性、寸法
安定性も良好である。さらに、無機充填剤の分散状態が
均質良好であるために、通常よりも大量の無機充填剤を
含有するものであっても良好な成形性を有する。
【0095】さらに、本発明2の熱可塑性樹脂組成物
は、予め混合一体化された、特定のポリエチレン系樹
脂、特定のポリプロピレン系樹脂及び無機充填剤からな
る樹脂組成物に熱可塑性樹脂を添加してなり、樹脂組成
物中で、特定のポリエチレン系樹脂及び特定のポリプロ
ピレン系樹脂により無機充填剤が被覆された形態で存在
するため、剛性向上効果が大きく、寸法安定性にも優れ
ている。
【0096】また、本発明3の熱可塑性樹脂組成物の製
造方法によれば、樹脂組成物中で、特定のポリエチレン
系樹脂及び特定のポリプロピレン系樹脂により無機充填
剤が被覆された形態を実現するため、各成分を一度に混
合した場合よりも物性改良効果が大きい。また、無機充
填剤が大量に含有された樹脂組成物を予め混合一体化し
ておく方法により、コストダウン効果を有し、さらに、
上記樹脂組成物中に無機充填剤が微分散しているため、
無機充填剤が従来と比較してきわめて大量のものであっ
ても混合一体化が可能であり、そのコストダウン効果は
極めて大きなものとなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08F 210/16 C08F 210/16

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)エチレンとα−オレフィンを、四価
    の遷移金属を含むメタロセン化合物を重合触媒として共
    重合したポリエチレン系樹脂5〜95重量%、及び、 (b)クロス分別クロマトグラフ分析による溶出量の合
    計100重量%における、 0℃以下 の溶出分が、10〜60重量%、 0〜90℃の溶出分が、10〜85重量%、 90℃以上の溶出分が、 5〜50重量% であるポリプロピレン系樹脂95〜5重量% から構成されるポリオレフィン系樹脂組成物100重量
    部に対して、無機充填剤10〜900重量部からなるこ
    とを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】(a)エチレンとα−オレフィンを、四価
    の遷移金属を含むメタロセン化合物を重合触媒として共
    重合したポリエチレン系樹脂5〜95重量%、及び、 (b)クロス分別クロマトグラフ分析による溶出量の合
    計100重量%における、 0℃以下 の溶出分が、10〜60重量%、 0〜90℃の溶出分が、10〜85重量%、 90℃以上の溶出分が、 5〜50重量% であるポリプロピレン系樹脂95〜5重量% から構成されるポリオレフィン系樹脂組成物100重量
    部に対して、無機充填剤10〜900重量部からなる予
    め混合一体化された樹脂組成物(A)5〜80重量%、
    及び、熱可塑性樹脂(B)95〜20重量%からなるこ
    とを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】(a)エチレンとα−オレフィンを、四価
    の遷移金属を含むメタロセン化合物を重合触媒として共
    重合したポリエチレン系樹脂5〜95重量%、及び、 (b)クロス分別クロマトグラフ分析による溶出量の合
    計100重量%における、 0℃以下 の溶出分が、10〜60重量%、 0〜90℃の溶出分が、10〜85重量%、 90℃以上の溶出分が、 5〜50重量% であるポリプロピレン系樹脂95〜5重量% から構成されるポリオレフィン系樹脂組成物100重量
    部に対して、無機充填剤10〜900重量部からなる樹
    脂組成物(A)を予め混合一体化する第一の工程、樹脂
    組成物(A)5〜80重量%、及び、熱可塑性樹脂
    (B)95〜20重量%の樹脂組成物を混合一体化する
    第2の工程からなることを特徴とする熱可塑性樹脂組成
    物の製造方法。
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JP2002069204A (ja) * 2000-08-24 2002-03-08 Japan Polychem Corp 高濃度タルクマスターバッチ

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