JPS6060154A - ポリプロピレン樹脂組成物 - 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】 本発明は塗料性がすぐれ、高剛性、高耐衝撃性であり且
つ高成形流動性を有するポリプロピレン樹脂組成物に関
する。

現在ポリプロピレン樹脂は、軽比重、高剛性であり且つ
耐熱性、耐薬品性が優れているために汎く使用されてい
るが、当初は特に低温下の耐衝撃性が劣っており低温で
の使用には不適であった。

このためエチレンとプロピレンとの共重合による耐衝撃
グレードが開発され上布されているが、最近では要求さ
れる性能が次第に高度になり、耐衝撃グレード並みの耐
衝撃性では満足できない場合が多く出てきた。例えば自
動車用バンパー、バンパースカート、トリム等の分野で
は、高剛性、高耐熱性、易塗装性と同時に高耐衝撃性と
いった相反する性能を有する樹脂が要求され、特にパン
パ−においては成形品の大型化に伴ない高成形流動性が
更に要求されている。

そこでポリプロピレン樹脂の耐衝撃性、塗装性を改良す
るために、ポリプロピレン樹脂にエチレン−プロピレン
共重合体ゴム等の耐衝撃性改質材を添加する手法が用い
られている。しかしながらこのような耐衝撃性改質材を
添加した樹脂組成物は、耐衝撃性および塗装性は向上す
るがその反面剛性、耐熱性および成形流動性が低下する
という欠点を有している。

またポリプロピレン樹脂の剛性向上を図るために無機光
てん材を添加する方法が汎く用いられている。この方法
では無機光てん材の添加割合が増すにしたがい剛性が向
上し且つ耐熱性も改良されるが、その反面耐衝撃性は著
しく低下することが知られている。例えば、工業材料Ｖ
ｏ１．２０．ＩＧ７．２９頁（１９７２）には、ポリプ
ロピレンへのタルクの添加量が増すにしたがい剛性およ
び熱変形温度は向上するが、アイゾツト衝撃強さが低下
することが示されている。またプラスチックＶｏ１．１
７、ｊ６１２．２７頁（１９６６）には、ポリプロピレ
ンにケインウ土、炭酸カルシウム、タルク、アスベスト
を添加した場合にも、同様にアイゾツト衝撃強さが低下
することが示されている。而してこれらの方法において
使用されている無機光てん材は極（一般的なもので粒径
などには全く注意が払われていない。

本発明者らはポリプロピレン樹脂の剛性を向上しかつ塗
装性および耐衝撃性を改良するために、無機光てん材と
エチレン−プロピレン共重合体ゴム（以下ＥＰＭと略記
する）またはエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合
体ゴム（以下ＥＰＤＭと略記する）のような耐衝撃性改
質材とを同時に用いる方法について種々試みたが、一般
に用いられている粒径７μｍ〜１５０μｍの無機光てん
材では、先に示した例と同様に、無機光てん材の添加量
が増大するにしたがい耐衝撃性は低下し、剛性と耐衝撃
性とを同時に向上させることは出来なかった。

本発明者らが更に塗装性が優れ、高剛性、高耐衝撃性で
あり且つ高成形流動性をあわせもつポリプロピレン樹脂
組成物を得ることを目的として鋭意検討した結果、特定
の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体、ＥＰ
Ｍ、　ＥＰＩ）Ｍ、および特定された粒径を有する無機
光てん材を特定の割合で配合することにより、塗装性、
剛性および耐衝撃性が著しく向上し、かつ成形流動性も
良好となるという驚くべき事実を見出し本発明に到達し
た。

重量％、ポリプロピレン成分の沸騰ｎ−へブタン不溶分
７５重量％以」二、テトラリンｌ　３５　”Ｃ溶液中の
固有粘度１．２〜２．０、メルトフローインデック含有
量が２０〜５０重量％で、１００℃でのムーニー粘度が
２０〜１１０でかつ第３成分であるジＴ−；／　１−Ｉ
Ｚ　、−ｔ−チリデンノルボルネン、ジシクロペンタジ
ェン、１．４−へキサジエンのいずれかであるエチレン
−プロ剖 ピレン−ジエン三元共重合体ゴム３５重量％以下、およ
び（ｄ）粒径　６μｍ以下の無機光てん材を２〜２５重
量部を添加して成る高剛性、高耐衝撃性および高成形流
動性を有しかつ塗装性（初期密着性、耐温水性、耐湿性
）の優れたポリプロピレン樹脂組成物≠陰す＝右力であ
る。

本発明において用いられる結晶性エチレン−プロピレン
ブロック共重合体は、エチレン含有量６〜３０重号％、
ポリプロピレン成分の沸騰ｎ−へブタン不溶分７５重量
％以上、テトラリン１３５°Ｃ溶液の固有粘度１．２０
〜２．（’ｌのものでかつメルトフローインデックスが
８以上のものである。上記のエチレン含有量が６重量％
未満の場合には得られる成形品の塗装性、特に初期密着
性が低下し、３０重量％を越える場合は成形品の曲げ弾
性率が小さくなり、上記のポリプロピレン成分の沸騰ｎ
−へブタン不溶分が７５重量％未満の場合には成形品の
曲げ弾性率が小さくなり、上記のテトラリン１３５°Ｃ
溶液の固有粘度が１．２０未満の場合には成形品の一４
０’Ｃでのアイゾツト衝撃強度が小さくなり、２．０を
越える場合には得られるポリプロピレン組成物のメルト
フローインデックスが小さくなり、上記のメルトフロー
インデックスが８未場合にも得られるポリプロピレン組
成物の剛性、耐衝撃性、成形流動性は低く好ましくない
。

本発明において用いられるＥＰＭは、プロピレン含有量
が２０〜７０重量％で、１００℃でのムーニー粘度が１
５〜１００であるものに限定される。プロピレン含有量
が２０重量％未満では成形品の低温耐衝撃性が低下し、
７０重量％を超える場合には、得られる成形品の曲げ弾
性率および塗装性が低下し好ましくない。又、ムーニー
粘度が１５未満あるいは１００を超えるＥＰＭを前記結
晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体に添加した
場合、各々ＥＰＭの分散粒径が小さくあるいは太き（な
りすぎて得られる成形品の物性バランスが悪くなり好ま
しくない。

又、ＥＰＩ）Ｍも、プロピレン含有量が２０〜５０重量
％で、１００°０でのムーニー粘度が２０〜１１０で、
かつ第３成分であるジエンが、エチリデンノルボルネン
、ジシクロペンタジェン、１．４−ヘキサジエンのいず
れかであるものに限定される。プロピレン含有量が２０
重量％未満あるいは５０重量％を超える場合には、得ら
れる成形品の物性バランスが低下し、また、ムーニー粘
度が２０未満あるいは１１０を超える場合には、ＥＰＤ
Ｍの分散粒径が小さく、あるいは大きくなりすぎ得られ
る成形品の物性バランスが低下し、いずれの場合にも好
ましくない。

本発明においては、ＥＩ）ＭとＥＰＤＭとを併ぜて使者
を合わせた添加割合は通常１０〜４００〜４０重量部効
果が小さく、成形品の低温アイゾツト強度群 が小さくなり好ましくない。また４０重ｉｄ：％を越え
ると得られるポリプロピレン組成物の成形流動≠力場合
には耐衝撃性改良効果が小さくなり、成形品の低温アイ
ゾツト衝撃強度も小さくなり好ましくな（・。

本発明において用いる無機光てん材とは粉末状の無機光
てん利であり、例えば酸化カルシウム、酸化マグネシウ
ム、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）ｊルシウム、炭酸カルシウム
、硫酸バリウム、１巨硫酸カルシウム、タルク、クレー
、ガラス、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、ピル
ツナイト等があげられるが、特に炭酸カルシウム、硫酸
バリウム、ケイ酸カルシウム、タルクの［重用カ好まし
い。

さらに本発明においては用いる無機光てん材の粒子径は
６μｍ以下であることが必須であり、特に５μｍ以下で
あることが好ましい。粒径が６μｍを超える無機光てん
材を用いた場合は得られるポリプロピレン樹脂組成物の
耐衝撃性が低下する。

無機光てん４シ）の粒径については一般に慣用されてい
るものとして、定方向径、定方向面積等分径、等面積径
および５ＩＪｉｉ径などの定義方法があり、化学工業便
覧などに見られるような各種の測定法により測定されて
いる。本発明における粒径は光透過法によりめられる等
面積径であり、測定は例えばセイシン企業社製の光透過
式粒度分布」１］定機、型式名ＳＫ（：　２０００など
を使用し、粒度積算分布の５０％時の粒径（一般にはＤ
５０と称されている）としてめられた値を用いることが
出来る。

本発明における粒径６μＷ以下の無機光てん利の添加割
合は、結晶性エチレンープロピレンプロソク共重合体と
ＥＩ）ＭおよびＥＰＤＭより成る樹脂成分１００重量部
に対し２〜２５重量部の範囲である。

無機光てん栃の添加割合が２重量部未満のときは剛性向
上効果が小さく好ましくない。また無機光てん材が２５
重量部を越えて添加した場合塗装性のうち初期密着性は
向上するが、樹脂中の無機光てん材が吸湿し樹脂層と塗
装膜との間にふくれを生じるため耐温水性、耐湿性は逆
に低下してしまい好ましくない。

本発明のポリプロピレン組成物に使用される各成分の混
合は、当業界において一般に用いられる単軸押出機、Ｉ
”ＣＭ、ＣＩＭ等の２輔押出磯を用いて実施される。こ
の組成物を製造する場合にポリプロピレン樹脂に一般に
用いられる酸化防ＩＩ：、剤、紫外線吸収剤、金属劣化
防止剤、滑剤、帯電防止剤、発泡剤等を配合することも
できる。

このようにして得られた本発明のポリプロピレン樹脂組
成物は、剛性、耐衝撃性、成形流動ｔＪｇが優れている
ため自動車用バンパー、バンパースカート、トリム、二
輪車用フェンダ等への適用も可能となり、射出成形法、
押出成形法および圧縮成形法等の成形法により成形し得
る。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

以下の記載においてメルトフローインデックスはＡＳＴ
Ｍ　Ｄ−１２３８１ｔＣ１曲げ弾性率はＡＳＴＭ　Ｉ）
−７９０に、アイゾツト衝撃強度はＡＳＴＭ　Ｄ−２５
６に従って測定した。

実施例１ エチレン含有率２３．２重量％、ポリプロピレン成分の
沸騰ｎ−へブタン不溶分８５．７重量％、テトラリン１
３５℃溶液の固有粘度１．７、メルトフローインデック
ス１８の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体
（以下Ｐ　Ｐ−Ａと略記する）名ｐ ６５重量％、プロピレン含量２６重量％、１００℃での
ムーニー粘度が２４であるＥＰへ・Ｉを（以下ＥＤ郭 Ｍ−Ａと略記する）２５重量％、プロピレン含量２８重
量％、１００℃でのムーニー粘度が８５、第３成分がエ
チリデンノルボルネンであるＥ　Ｐ　Ｄ　Ｍを（以１ 下ＥＰＩ）Ｍ−Ａと略記する。）１０重量％、無機光て
ん材として粒径執字間悶−おび１．８μｍのタルクを表
−１に示した割合にて配合し、ヘンシェルミキサーで混
合後押出機にてペレット化した。得られたペレットを射
出成形機を用いて試験片を成形し曲げ弾性率、およびア
イゾツト衝撃強度を測定した。また塗装性については以
下の方法により評価した。射出成形機を用いて得られた
試験片に２液型のアクリル−塩素化ポリプロピレン系の
下塗り塗料を膜厚１０μｍとなるように塗装し、さらに
２液型のアクリル−ウレタン系の上塗り塗料を膜厚２５
μｍとなるように塗装し、９０℃で３０分間乾燥した後
、室温に２４時間放置して塗装性試験片を得た。

この試験片の塗膜にカッターによりタテ１ｍｍ、ヨコ１
間の基盤目を１００個刻み、七ロノ・ノテープを粘着さ
せた後急激にセロチー゛プを引きはがし残った塗膜の基
盤目の割合をパーセンテージでめ、これにより初期密着
性を評価した。さらに塗装性試験片を４０℃の温水中に
２４０時間浸漬した後に塗膜面の状態観察および基盤目
剥離により耐温水性を評価した。

また上記で得られたペレットを温度３０°Ｃ１湿度９０
％の雰囲気中で１週間放置した後、射出成形機により１
６０ｍｍＸ　８０ｍｍ×２ｍｍ厚の平板を成形し、成形
物の表面状態を観察した。得られた一すプロピレン樹脂
のメルトフローインデックス、試験片の曲げ弾性率およ
びアイゾツト衝撃強度測定値、塗装性の評価結果および
成形品の面状態を表−１に示した。

実施例２ 実施例１においてＰＰ−Ａにかえてエチレン含有量１７
．２重量％、ポリプロピレン成分の沸騰ｎ−へブタン不
溶分８６．４重量％、テトラリン１３５°Ｃ溶液の固有
粘度１６４、メルトインデックスフロー４７の結晶性エ
チレン−プロピレン共重合体（以下ＰＰ−Ｂと略記する
）を用いた他は実施例１と同様に試験し得られた結果を
表−１に示した。

実施例−３ 実施例−１にオｄいてＥＰＲ−Ａにかえてプロピレン含
量５０重量％　１００℃でのムーニー粘度が他は実施例
１と同様に試験し得られた結果を表−１に示した。

比較例１〜２ 実施例１においてＰＰ−Ａにかえてエチレン含有量５．
２重量％、ポリプロピレン成分の沸騰ｎ−へブタン不溶
分９３．８重量％、テトラリン１３５°Ｃ溶液の固有粘
度２．１、メルトフローインデックス４の結晶性エチレ
ン−プロピレンブロック共重合体（以下１）Ｐ−Ｃと略
記する）、またはエチレン含有量５．０重量％、ポリプ
ロピレン成分の沸騰１−ヘプタン不溶分９４．０重量％
、テトラリン１３５℃溶液の固有粘度１．９、メルトフ
ローインデックス８ノ結晶性エチレン−プロピレンブロ
ック共重合体（以下１）Ｐ−Ｄと略記する）を用いた他
は実施例Ｉと同様に試験し得られた結果を表−１に示（
−た。

実施例４〜９ エチレン含有量１１．２重量％、ポリプロピレン成分の
沸騰■〕−へブタン不溶分８８．０重量％、テトラリン
１３５℃溶液の固有粘度１．５、メルトフローインデッ
クス２２の結晶性エチレン−プロビレ無機光てん材とし
て粒径１．８／ｕｍのタルク、粒径１゜２μｍ　の硫酸
バリウム、粒径１．９ｔｔｍの炭酸カルシウムおよびお
ン径１．０　μｍのケイ酸カルシウムをそれぞれ表−２
に示した割合で配合し実施例１と同様に試験し得らＡし
た結果を表−２に示した。

比較例３ 無機光てん月を添加しなかった他は実施例４と同様に試
験し得られた結果を表−２ＶＣ示した。

比較例４〜５ 粒径１．８　μｍのタルクの添加量を１．３０万重量部
とした他は実施例４と同様に試験し得られた、結果を表
−２に示した。

比較例６ 粒径１゜８μｍのタルクにかえて粒径７．２μｍのタル
クを表−２に示した割合で配合した他は実施例４と同様
に試験し得られた結果を表−２に示した。

実施例１０および比較例７〜１１ 結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体としてＩ
）ｒ”ｌう、ＥＰＭとして前記のＥＰＭ−Ａ、ＥＰＤＭ
として前記のＥＰＩ）Ｍ−Ａ、粒径１゜９μｍの炭酸カ
ルシウムをそれぞれ表−３に示した割合で配合した他は
実施例４と同様に試験し得られた結果を表−３に示した
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、下記（ａ）、（ｂ）、および（Ｃ）の合泪　１００
   重量部に対し、 （，１１）エチレン含有量　６〜３０重量％、ポリプロ
   ピレン成分の沸Ｊｌｌｉｎ−ヘプタン不溶分７５重量％
   以上、テトラリン溶液（１３５°Ｃ）の固有粘度１．２
   〜２．０、メルトフローインデックス８以上ノ結晶性エ
   チレン−プロピレンブロック共重合体９０〜６０重量部
   、 （ｂ）プロピレン含有量が２０〜７０重量％で、１００
   ℃でのムーニー粘度が１５〜１００であるエチレン−プ
   ロピレン共重合体ゴム５〜３５重量部、（Ｃ’）プロピ
   レン含有量が２０〜５０重量％で、１００°Ｃでのムー
   ニー粘度が２０〜１１０でかつ第３成分であるジエンが
   エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタンジエン、１
   ，４−へキサジエンのいずれかであるエチレン−プロピ
   レン−ジエン三元共重合体ゴム３５重量部以下、および
   （ｄ）粒径６μｍ以下の無機光てん材を２〜２５重量部
   を添加して成ることを特徴とするポリプロピレン樹脂組
   成物。