JPS6086153A - 耐衝撃性ポリプロピレン組成物 - 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】 技術分野 本発明は耐衝撃性ポリプロピレン組成物に関し、更に詳
しくは、アイツタクチインクポリプロピレンとエチレン
−α−オレフィンゴムとの混合物をα、β−不飽和カル
ボン酸又はその誘導体をグラフトしたグラフト化物に、
−分子中に水酸基を２個以上有する有機化合物を配合し
て成る耐衝撃性の著しく優れたポリプロピレン組成物に
関する。

従来技術 アイツタクチイックポリプロピレンは、廉価で種々の機
械的性質、透明性、耐熱性、表面光沢性、耐薬品性、耐
酸性及び耐アルカリ性に優れ、また射出成形、ブロー成
形、種々のタイプのフィルム成形などの各種成形法によ
る成形が容易であるため、非常に広範囲の用途に多量に
使用されているが、ポリエチレンなどと比較して、耐衝
撃性が小さいという欠点を有する。

かかるアイツタクチイックポリプロピレンの耐衝撃性を
改良する方法として、ポリプロピレンに、エチレン／プ
ロピレンゴム（ＥＰＲ）やＥＰＲ及びポリエチレン（Ｐ
　Ｅ）を混合する方法が一般に良く知られている。そし
てＥＰＲやＰＥをポリプロピレンと混合する方法として
は、２段又は３段のりアクタ−を用いて重合系で行なう
方法と、ニーダ−などを用いて機械的に後ブレンドする
方法がある。このようにして得られたポリプロピレンと
ＥＰＲとの、又はポリプロピレンとＢＰＲ及びＰＥとの
混合物（或いはブロック共重合体）は、ＨＩＰＰとして
知られているが、アイソタクテイノクポモポリプロピレ
ンと比較して、確かに耐衝撃性は２〜４倍程改善される
。しかしながら、耐衝撃性の絶対値はアイゾツト衝撃強
度で高々５〜９　ｋｇ　−ｃｍ　／　（ＪＡ程度であり
、自動車のバンパーやオートハイのフェンダ−、ヘルメ
ットなどの非常に高い耐衝撃性が必要とされる用途に対
しては依然として不充分である。

発明の目的 従って、本発明の目的は、現在、耐衝撃性ポリプロピレ
ン（ＨＩ　Ｐ　Ｐ）として知られているものよりも更に
耐衝撃性の優れたポリプロピレン組成物を提供すること
にある。

発明の構成 本発明に従った耐１１撃性ポリプロピレン組成物は、（
ｉ）アイツタクチイックポリプロピレンと・（ｉｉ　）
　α−オレフィン含量１５〜６０重量％のエチレン−α
−オレフィンランダム共重合体からなるエチレン−α−
オレフィンゴムとの（ｉ）：（ｉｉ）　＝９０：　１０
〜７０：３０（重量比）の混合物にα、β−不飽和カル
ホン酸又はその誘導体（以下α、β−不飽和カルボン酸
等ということがある）がグラフトしたグラフト化物（Ａ
）１００重量部に対し、−分子中に水酸基を２個以上有
する有機化合物（Ｂ）１〜３５重量部を配合して成る。

発明の構成及び作用効果の具体的説明 本発明に従えば、前述の如く、アイツタクチインクポリ
プロピレンとエチレン−α−オレフィンゴムとの混合物
にα、β−不飽和カルボン酸等をグラフトしたグラフト
化物を一分子中に水酸基を２個以上有する有機化合物と
配合することによって、以下に説明するように、アイゾ
ツト衝撃強度が３０〜７　Ｑ　ｋｇ−ｃｍ／ｃＪと非常
に高い耐衝撃性を有するポリプロピレン組成物が得られ
、自動車のバンパーやオートバイのフェンダ−やヘルメ
ットなどの非常に高い耐衝撃性が必要とされる用途に好
適に使用することができる。

本発明において使用するアイソタフティ・ツクポリプロ
ピレンとは、プロピレンの単独重合体及びプロピレンと
少量のα−オレフィンとの共重合体をも包含されるもの
であり、チーグラー系触媒を用い、生成するポリプロピ
レンを実質的に溶解しない低揮発性の貧溶媒又はプロピ
レンモノマーを溶媒とした、スラリー重合或いはソルベ
ントを用いない気相重合法により重合される。

上記のプロピし・ンとα−オレフィンとの共重合体はα
−オレフィン含量５重量％以下のランダム共重合体が好
適である。ランダム共重合体のα−オレフィン含量が５
重量％を越えると、剛性が低下するので好ましくない。

本発明において使用するα−オレフィン含量２５〜６０
重量％のエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴ
ムのα−オレフィンとしては、例えばプロピレン、ブテ
ン−１、ヘキセン１−などであり、必要に応じて、第３
成分としてヘキサジエンやエチリデンノルボルネンなど
のジエンを加え、チーグラー系触媒又はヴアナジン系触
媒を用い、溶液法、スラリー法、又は気相法で重合され
る。

本発明に従えば、（ｉ）アイソタフティ・ツクポリプロ
ピレンと、（ｉｉ）エチレン−α−オレフィン共重合体
ゴムとは、重量比で（ｉ）　：　（ｉｉ）　＝９０１０
〜７０　：　３０の割合になるよう混合される。かかる
混合は、例えばアイソタフティ・ツク　′ポリプロピレ
ンを重合し、次いでこれにエチレン又はブテン−１のよ
うなα−オレフィンを装入して共重合せしめることによ
り重合反応器内で混合（又はブロック化）する方法によ
ってもよいし、それぞれ別個に重合したものを一般的な
押出機又は混練機を用いて混合する方法によってもよも
）。

エチレン−α−オレフィン共重合体コ゛ムの混合割合が
前記割合より少ないと、耐衝撃性におＧ）て不充分であ
り、逆に多いと、耐衝撃性はよし）力（、剛性が低下す
るので好ましくない。

本発明に従えば、上記混合物をα、β−不飽和カルボン
酸又はその誘導体（例えばアクリル酸〜メククリル酸、
フマール酸、イタコン酸、〕ｈイミツク酸、マレイン酸
又はその無水物など就中、無水マレイン酸が好ましい）
でグラフトする。アイツククチイックポリプロピレンと
エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムとの混合物にグ
ラフトされるα、β−不飽和カルボン酸等の量はグラフ
ト化物ｍ！当り０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜
１重量％である。α、β−不飽和カルボン酸等ののグラ
フト量が０．１重量％未満では所望の耐衝撃性改良効果
が認められず、逆に５重量％を越えても、特に問題はな
いが耐衝撃性の改良効果がそれ以上認められず、経済的
でないので好ましくない。

前記混合物にα、β−不飽和カルボン酸等をグラフトす
る方法は、例えば、次の如くで行う。

グラフト変性に用いるラジカル発生剤としてはジクミル
パーオキサイド、ペンゾイルバーオキザイト、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）ヘキサン、ラウロイルパーオ
キサイド、ｔ−プチルバーオキシヘンゾエート等の有機
過酸化物が好ましく使用され、２種以上の組合せでもよ
い。

グラフト変性方法としては適当な溶媒中に懸濁又は溶解
しているポリオレフィン１．にグラフトモノマー及びラ
ジカル発生剤を添加して加熱攪拌する方法、ポリオレフ
ィンとグラフトモノマー及びラジカル発生剤をあらかじ
め混合、し、押出機、バンバリーミキサ−、ニーダ−等
を用いて溶融混練りする方法等があるが、一般的には後
者の方法が簡便である。尚、ラジカル変性に用いるラジ
カル発生剤及びグラフトモノマーの量は特に制限するも
のではないが、ポリオレフィンの１００重量部に対して
ラジカル発生剤０．００１〜０．５重量部、α、β−不
飽和カルボン酸又はその誘導体の０．１〜１０重量部で
ある。

本発明に従えば、上記グラフト化物は一分子中に２個以
上の水酸基を有する有機化合物と混合される。そのよう
な有機化合物としては、例えば一般式ＨＯ−Ｒ−ＯＨ（
Ｒは飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素又は脂環式炭
化水素基、芳香族炭化水素基、飽和もしくは不飽和の脂
肪族又は脂環式炭化水素基を含む芳香族炭化水素基、前
記炭化水素基にアミン、カルボキシル、エステル、チオ
ール、アルコール等の官能基や塩素、弗素、臭素などの
ハロゲン原子が置換されたものを示す。）Ｒが上記の如
き構造を有していれば、ＨＯ−Ｒ−ＯＨ化合物は低分子
化合物であっても、高分子化合物であっても、或いは重
合体の変性物であってもよい。

本発明に用いられる水酸基を２個以上含む化合物の具体
例としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ＣＨ２（ＯＨ）−ＣＨｚ□−ＯＨ基を結合させたも
の、エチレン−酢酸ビニル共重合体の加水分解物、ポリ
ビニルアルコール及びそれらの変性体などをあげること
ができる。

前記グラフト化物と一分子中に２（１１ｉＩ以上の水酸
基を有する有機化合物との混合物は一般的な任意の混合
方法によって実施することができ、例えばバンバリーミ
キサ−、ニーダ−や押出機を用いて両者が溶融している
条件下に混合するか或い−は両者をトルエン、キシレン
などの溶媒に溶解混合することができるが一般に前者が
好ましい。

前記有機化合物はグラフト化物１００重量部に対し１〜
３５重量部、好ましくは５〜１５重量部配片部れる。有
機化合物の配合量が１重量部未満の場合には耐衝撃性の
改良効果が十分でなく、逆に３５重量部を越えるとポリ
プロピレンの剛性、強度、流動性などを著しく変えるの
で好ましくな　−い。

本発明に従ったポリプロピレン組成物の耐衝撃性が著し
く改善される機構は明白ではないが、従来の耐衝撃性ポ
リプロピレン（ＨＩＰＰ）に於ては衝撃吸収効果をもつ
ゴム成分（ＥＰＲ）がポリプロピレン連続相中に単に分
散していたのに対し、本発明に従ったポリプロピレン組
成物ではポリプロピレン分散及びエチレン−α−オレフ
ィン共重合体ゴム分子に結合しているα、β−不飽和カ
ルボン酸等と、−分子中に２＋［ＩｉＩ以上の水酸基を
有する有機化合物の水酸基とが反応してエステル結合を
つくり、ポリプロピレン分子とエチレン−α−オレフィ
ン共重合体ゴム分子とが結合し、連続相と分散相との界
面の親和力及び結合力が大きくなったためであると考え
られる（実際に赤外吸収スペクトルでエステル結合が確
認される）。

実施例 以下に本発明の詳細な説明するが、本発明の範囲をこれ
らの実施例に限定するものでないことはいうまでもない
。なお、例中、「％」及び「部」は特にことわらない限
り、それぞれ、「重量％」及び「重量部」を示す。なお
、物性測定は以下の方法で実施した。

ＭＦＩ　：　ＪｒＳ−’に６７５８に従って２３０℃で
測定。

ショアーＤ　：　ＡＳＴＭ−１）−２２４０アイゾツト
衝撃強度：ＪＩＳ−に６７５８に従って２５℃で測定（
ｋｇ・ ｃｍ　／　ｃｌ　）。

引張強度：ＪＩＳ−に６７５８に従って測定肛 アイツタクチインクポリプロピレン８０％とプｏビレ７
含量３５％のエチレン−プロピレンランダム共重合体ゴ
ム２０％から成るＭＦＩ　（ＪＩＳ−に６７５８に従い
２３０°Ｃで測定）　６．０　（ｇ／１０分）の混合物
に、パーオキサイド（ジクミルパーオキサイド０．ＩＰ
ＨＲ）と無水マレイン酸の０．５Ｐ　ＨＲを用いて、押
出機中で、無水マレイン酸０．３５％をグラフト化物た
。このグラフト化物をＡ成分として用い、一方、酢酸ビ
ニル含量が３３％でＭｌ　（Ｊｌｓ−に６７３０に従い
１９０°Ｃで測定）　９２．５　（ｇ／１０分）のエチ
レン−酢酸ビニル共重合体をケン化率９３％で加水分解
して得られたエチレン／酢酸ビニル／ビニルアルコール
共重合体をＢ成分として用い、Ａ成分９７部とＢ成分３
部とをラボプラストミルを用いて温度２００°Ｃで５分
間ブレンドした。

ブレンド前のグラフト化物（ブランク）及びブレンド後
のポリプロピレン組成物（例１）について物性を測定し
、得られた結果を第１表に示した。

第１表の結果から明らかなようにブランクのアイヅソト
衝撃強度が６．５　ｋｇ−ｃｍ　／　ｃ−であったのに
対し、得られた例１のポリプロピレン組成物のアイゾツ
トｉ４１撃強度は３５．６　ｋｇ−ｃａｎ　／　ｃｏ！
と耐衝撃性の著しい改善が認められた。

例２〜６ 例１で得た無水マレイン酸グラフト化物をＡ成分として
用い、第１表に示す種々のエチレン／酢酸ビニル／ビニ
ルアルコール共重合体をＢ成分として用いてＡ成分及び
Ｂ成分を第１表に示す割合で例１と同様にブレンドして
ポリプロピレン組成物を得た。

得られた組成物の物性を例工と同様にして測定し、得ら
れた結果を第１表に示す。

以下余白 忰Ｕし アイツククチイックポリプロピレン８２％とプロピレン
含量４８％のエチレン−プロピレンランダム共重合体ゴ
ム１８％から成るＭｌｌ（２３０℃で測定）　１０．０
　（ｇ／１０分）のポリプロピレン混合物と、ジクミル
バーオキザイドダイカノプの０、２　Ｐ　ＨＲ，、ＭＡ
　Ｈの２　Ｐ　ＨＲを用いて、ニーダ−中で混合反応さ
せ、無水マレイン酸（ＭＡＲ＞１．０％をグラフトした
。このグラフ］・化物をＡ成分として用い、一方、例１
で使用したエチレン／酢酸ビニル／ビニルアルコール共
重合体をＢ成分トシて用い、Ａ成分９７部とＢ成分３部
とをラボプラストミルを用いて温度２ｏｏ′ｃで５分間
ブレンドした。

ブレンド前のグラフト化物（ブランク）及びブレンド後
のポリプロピレン組成物（例７）について例１と同様に
して物性を測定し、得られた結果を第２表に示した。

第２表の結果から明らかなようにブランクのジョブ−Ｉ
〕は５．２であったのに対し、得られた例７のポリプロ
ピレン組成物のショアーＤば４０であり、硬度の著しい
改善が認められた。

例８〜１１ 例７と同じＢ成分を用いて、Ａ成分のポリプロピレン混
合物のＭＦＩ、ゴム配合量及び無水マレイン酸の結合量
を第２表に示すように変化させ、或いはＡ成分とＢ成分
とのブレンド比を変化させてポリプロピレン組成物を得
た。

得られた組成物の物性を例１と同様にして測定し、得ら
れた結果を第２表に示した。

以下余白 例１２及び１３ アイツククチイックポリプロピレン８０％とプロピレン
含ｆｆ１４３％のエチレン−プロピレンランダム共重合
体ゴム２０％から成るＭＦ１６．２（２３０°Ｃ，ｇ／
１０分）のポリプロピレン混合物を例１と同様にグラフ
トして無水マレイン酸結合量０．５３％のグラフト化物
を得た。このグラフト化・物をＡ成分として用い、第３
表に示すポリエチレングリコールをＢ成分として用いて
例１と同様にブレンドした。

得られたポリプロピレン組成物の物性を例１と同様に測
定して、その結果を第３表に示した。

以下余白

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、（ｉ）アイツタクチイックポリプロピレンと、（ｉ
   ｉ）α−オレフィン含量２５〜６０重量％のエチレン−
   α−オレフィンランダム共重合体からなるエチレン−α
   −オレフィンゴムとの（ｉ）：（ｉｉ）　＝９０：　１
   ０〜７’Ｏ：　３０　（重量比）の混合物にα、β−不
   飽和カルボン酸又はその誘導体をグラフトしたグラフト
   化物（Ａ）１００重量部に対し、−分子中に水酸基を２
   （ｌＩ＋１以上有する化合物（Ｂ）１〜３５重量部を配
   合して成る耐衝撃性ポリプロピレン組成物。