JP2000129192A5 - - Google Patents

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【特許請求の範囲】
【請求項１】 エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体ゴム及びプロピレン−ブテン−１共重合体ゴムからなる群から選ばれる共重合体ゴム（Ａ）と、低分子量ポリエチレンと低分子量ポリプロピレンでなる低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）と、エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｃ）とでなる担体樹脂（Ｄ）、及び顔料（Ｅ）よりなることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物用着色剤組成物。
【請求項２】 前記低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）中の低分子量ポリエチレンと低分子量ポリプロピレンとの割合が１：１〜９：１の範囲である請求項１記載のポリプロピレン用着色剤組成物。
【請求項３】 前記顔料（Ｅ）１〜８０重量％および前記担体樹脂（Ｄ）２０〜９９重量％を含有し、該担体樹脂中の共重合体ゴム（Ａ）と、低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）との割合が１：８〜１：１の範囲である請求項１または２記載のポリプロピレン系樹脂組成物用着色剤組成物。
【請求項４】 前記担体樹脂（Ｄ）中の共重合体ゴム（Ａ）および低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）の総量と、前記エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｃ）との割合が１：１０〜１０：１の範囲である請求項３記載のポリプロピレン系樹脂組成物用着色剤組成物。
【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つに記載のポリプロピレン系樹脂組成物用着色剤組成物からなることを特徴とする自動車内装部品用マスターバッチ。

【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ポリプロピレン系樹脂組成物の中で従来の組成物より物性に優れ、成形加工性に優れた物が提案されてきており、常温（２３℃）において曲げ弾性率が２０００ＭＰａ、アイゾット衝撃強さが１４０Ｊ／ｍ、熱変形温度が１２０℃以上（４５５ＫＰａ）、ＭＦＲが２０ｇ／10ｍｉｎ（２３０℃−荷重２．１６ｋｇ）のような物がある。このようなポリプロピレン系樹脂組成物としては、エチレン或いはαオレフィンとの共重合ポリプロピレンにオレフィン系ゴムとタルクを加えた物が提案され実用化されている。

即ち本発明は、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体ゴム及びプロピレン−ブテン−１共重合体ゴムからなる群から選ばれる共重合体ゴム（Ａ）と、低分子量ポリエチレンと低分子量ポリプロピレンでなる低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）と、エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｃ）とでなる担体樹脂（Ｄ）、及び顔料（Ｅ）よりなることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物用着色剤組成物を提供するものである。

このポリプロピレン系樹脂組成物用着色剤組成物は、通例の如く溶融混練体として得られ、マスターバッチカラーとしての形態をとる。

本発明で使用する共重合体ゴム（Ａ）は、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体ゴム及びプロピレン−ブテン−１共重合体ゴムからなる群から選ばれるものである。これらの共重合体ゴム（Ａ）は、バナジウムやシングルサイト系触媒などの有機金属化合物を触媒として溶液重合等で合成されるゴム質のものでオレフィン系ゴム状共重合体とも呼ばれるもの（略称・共重合体ゴム）ある。いずれも本発明では粉状、粒状等の形状は問わない。また、これらの共重合体ゴム（Ａ）では、エチレンにプロピレン或いはブテン−１或いはオクテンを二元共重合させたエチレン−プロピレン共重合体ゴム或いはエチレン−ブテン−１共重合体ゴム或いはエチレン−オクテン共重体ゴムと、これらにジシクロペンタジエン、メチルテトラヒドロインデン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン等の非共役ジエンのいずれかを第３成分として加え共重合させた三元共重合体が含まれる。またこの様な共重合体ゴムは、所望により適宜組み合わせて併用することも可能である。

本発明で用いる低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）である低分子量ポリエチレン及び低分子量ポリプロピレンは顔料分散を助ける効果を有し、低分子量ポリエチレンは分子量（Ｍｎ）が５００〜２００００、低分子量ポリプロピレンは５００〜３００００であり、モノマーの重合により得られる物およびポリマーの熱分解で得られるすべてを対象とすることができる。またこれら低分子量樹脂は後処理により分子中にアクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のα，β−不飽和カルボン酸またはその無水物の酸基を導入させても本発明では何等さしつかえがない。さらに、低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）中の低分子量ポリエチレンと低分子量ポリプロピレンとの割合は１：１〜９：１の範囲が好ましい。

本発明で用いるエチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｃ）は、液相、気相を問わずチーグラーナッタ系触媒やシングルサイト触媒で合成される物で、合成段階で、エチレンとプロピレンとのランダム共重合体であって、溶融流動性（ＭＦＲ、２３０℃−２．１６Ｋｇ荷重）が着色対象のポリプロピレン系樹脂組成物より高流動である事が望ましい。

本発明で用いる顔料（Ｅ）は、プラスチック加工分野で公知のものであり、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、弁柄、チタニウムオキサイド系焼成顔料、群青、アルミン酸コバルト、カーボンブラックなどの無機顔料と、アゾ系、キナクリドン系、アンスラキノン系、ペリレン系、イソインドリノン系、フタロシアニン系、キノフタロン系、スレン系、ジケトピロロピロール系などの有機顔料と、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、タルクなどの体質顔料である。

本発明の着色剤組成物は、顔料（Ｅ）とエチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体ゴム及びプロピレン−ブテン−１共重合体ゴムからなる群から選ばれる共重合体ゴム（Ａ）及び低分子量ポリエチレンと低分子量ポリプロピレンでなる低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）及びエチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｃ）を必須成分とするが、担体樹脂の一部としてホモポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のオレフィン系樹脂或いは用途適性改善の為の熱安定剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、滑剤或いは充填剤を必要に応じて加えることができる。

本発明では着色剤組成物必須成分が互いにポリプロピレン系樹脂組成物の諸性能を維持補完し合う関係にある。エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体ゴム及びプロピレン−ブテン−１共重合体ゴムからなる群から選ばれる共重合体ゴム（Ａ）はポリプロピレン系樹脂組成物の機械的特性で耐衝撃性を増すが、剛性を減じ易い。一方、エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｃ）は逆の傾向を示す。特に本発明ではエチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｃ）はホモ重合体やブロック共重合体に比べ、マスターバッチカラーとポリプロピレン系樹脂組成物との射出成形段階の混練を容易にし、良好な解膠状態を現出させる。

一方、低分子量ポリエチレンもポリプロピレン系樹脂組成物の機械的特性において、その耐衝撃性を増し剛性を減じる傾向を示すが、低分子量ポリプロピレンは逆の傾向を示す。顔料分散に効果を示す低分子量ポリエチレンの滑性はエチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体ゴム及びプロピレン−ブテン−１共重合体ゴムからなる群から選ばれる共重合体ゴム（Ａ）との併用で低減でき、一部を低分子量ポリプロピレンに替える事で更に低減でき、射出成形段階でのマスターバッチカラーの混練を損なわせる事がない。また、この組み合わせは低分子量ポリエチレンの成形品表面へのブリードも抑制すると考えられる。反面、前記共重合体ゴム（Ａ）にとっては低分子量ポリエチレンと低分子量ポリプロピレンを用いる事は、自らの溶融流動性を高める効果が生じ、射出成形段階での混練で容易にポリプロピレン系樹脂組成物へ解膠する事ができる。

本発明の着色剤組成物必須成分の構成比は、顔料（Ｅ）が１〜８０重量％好ましくは５〜６０重量％で、顔料（Ｅ）を除いた残りが、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体ゴム及びプロピレン−ブテン−１共重合体ゴムからなる群から選ばれる共重合体ゴム（Ａ）と、低分子量ポリエチレンと低分子量ポリプロピレンでなる低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）と、エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｃ）とでなる担体樹脂で、２０〜９９重量％好ましくは４０〜９５重量％である。前記共重合体（Ａ）と前記低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）との割合は、１：８〜１：１の範囲で、前記共重合体（Ａ）および前記低分子量オレフィン樹脂（Ｂ）の総量と、前記エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｃ）との割合は、１：１０〜１０：１の範囲となっていればよい。

本発明の着色剤組成物の着色対象樹脂は、充填剤として微粉タルクを含有し、２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａ以上、アイゾット衝撃強さが１４０Ｊ／ｍ以上、熱変形温度（４５５ｋＰａ応力）が１２０℃以上でかつＭＦＲ（２３０℃−荷重２．１６ｋｇ）が２０ｇｒ／１０ｍｉｎ以上のポリプロピレン系樹脂組成物で、例えばアイソタクチックポリプロピレンを含み、それと充填剤等で強化された高剛性で高衝撃性ポリプロピレン系樹脂組成物であり、所望の顔料濃度となるように、その着色対象樹脂１００重量部に対し本発明の着色剤組成物が通常１０重量部以下で配合される。

実施例１〜３と比較例１〜６
表１記載の黒色酸化鉄(C.I.P.B.11)、チタンイエロ−(Sb-Ni-Tioxide、C.I.P.Y.53)及び酸化チタン（ルチル型C.I.P.W.6）顔料とステアリン酸亜鉛とをそれぞれ表１記載（比較例３、４、５、７）の配合比（部）で高速ミキサーで混合し粉状物とした。一方、ステアリン酸亜鉛を低分子量ポリエチレンに替え、表１記載（実施例１、２、３および比較例１、２、６）の配合比（部）で前記処方と同様に高速ミキサーで混合した後、加圧ニ−ダ−にて加熱溶融混練し、続いて３本ロールにて微細に磨砕処理した混練物をクラッシャーで粉砕することによって顔料分散の良い不定型粒状物にした。これら粉状或いは粒状物を表１記載のポリプロピレン或いはポリエチレン或いはオレフィン系ゴム状共重合体とそれぞれ表１記載の配合比にて混合し、２軸スクリュ押出機（L/D=30）にて溶融混練し、ストランド状に押し出しし、水槽で冷却した後、回転刃切断型ペレタイザ−にて長さ２〜３ｍｍの円筒形グレー色マスターバッチカラーペレット100部に加工した。

加温完了後はラッカー塗膜面上の整髪料を、中性洗剤低濃度水溶液で洗い流し、平板ピースをよく乾燥させる。その後、カッターにて塗膜面をクロスカットし、その部分にセロハンテープを貼り付けた後、勢いよく剥がし塗膜密着の状況を調べる。

表１中の配合原料の詳細は以下の通り
低分子量ポリエチレン：分子量(Mn)＝5000、粘度(CPS:140℃)＝3000、軟化点＝111℃
低分子量ポリプロピレンＡ：分子量(Mn)＝4000、軟化温度＝149℃
ステアリン酸亜鉛：ステアリン酸塩(55%)、パルミチン酸塩、ミリスチン酸塩の混合品、融点(示差熱量分析)＝127℃
アイソタクチックＰＰ−Ａ：エチレンプロピレンランダム共重合体
ＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝40gr/10min
アイソタクチックＰＰ−Ｂ：エチレンプロピレンブロック共重合体
ＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝60gr/10min
アイソタクチックＰＰ−Ｃ：ホモポリプロピレン
ＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝60gr/10min
エチレン系樹脂−Ａ：低密度ポリエチレン
ＭＦＲ(190℃荷重2.16Kg)＝50gr/10min
エチレン系樹脂−Ｂ：直鎖状低密度ポリエチレン
ＭＦＲ(190℃荷重2.16Kg)＝40gr/10min
エチレン系樹脂−Ｃ：高密度ポリエチレン
ＭＦＲ(190℃荷重2.16Kg)＝60gr/10min
共重合体ゴム−Ａ：エチレンプロピレンゴム（エチレン含有率74%）
ＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝40gr/10min 溶融温度＝55℃
共重合体ゴム−Ｂ：エチレンブテン−１ゴム（エチレン含有率80%）
ＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝100gr/10min 溶融温度＝93℃
共重合体ゴム−Ｃ：エチレンプロピレンゴム（エチレン含有率31%）
ＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝2gr/10min 溶融温度＝86℃

表２中の着色試験用樹脂の詳細は以下の通り。
ＰＰＦ−Ａ：高剛性、高衝撃性ポリプロピレン組成物。
ＰＰ部がアイソタクチックペンタッド分率＝0.98で、ＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝50gr/10minであるエチレンとのブロック共重合ポリプロピレン65部にエチレン−αオレフィン共重合体15部、微粉タルク20部及び酸化防止剤、光安定剤を少量部加えて２軸スクリュ押出機で混練して作成した物。ＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝25gr/10min、引張破断点伸度＝400%、２３℃における曲げ弾性率＝2300MPa、IZOD衝撃値(1/4")＝140J/m、HDT(455kPa応力)＝125℃、塗膜密着性は良好でフォギングもなく良好である。

実施例４〜７と比較例８〜１０
表３記載のカーボンブラック(C.I.P.B.7)、酸化チタン(C.I.P.W.6)及び銅フタロシアニンブルー（β型C.I.P.B.15:3）顔料とステアリン酸マグネシウムとをそれぞれ表３記載の配合比（部）で高速ミキサーで混合し粉状物とした。一方、ステアリン酸マグネシウムを低分子量ポリプロピレンと低分子量ポリエチレンに替え、表３記載の配合比（部）で前記処方と同様に高速ミキサーで混合した後、加圧ニ−ダ−にて加熱溶融混練し、続いて３本ロールにて微細に磨砕処理した混練物をクラッシャーで粉砕することによって顔料分散の良い不定型粒状物にした。これら粉状或いは粒状物を表３記載のポリプロピレンを一部加えてそれぞれ表３記載の配合比にて混合し、２軸スクリュ押出機（L/D=30）にて溶融混練し、ストランド状に押し出しし水槽で冷却した後、回転刃切断型ペレタイザ−にて長さ２〜３ｍｍの円筒形青色マスターバッチカラーペレット100部に加工した。得られたマスターバッチカラーは、高剛性で高衝撃性ポリプロピレンに添加した場合の射出成形色むら試験、物性試験、塗装性試験及びフォギング試験に供した。

表４中の着色試験用樹脂の詳細は以下の通り。
ＰＰＦ−Ｂ：高剛性、高衝撃性ポリプロピレン組成物。
ＰＰ部がアイソタクチックペンタッド分率＝0.98でＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝100gr/10minであるエチレンとのブロック共重合ポリプロピレン60部にエチレン−αオレフィン共重合体20部、微粉タルク20部及び酸化防止剤、光安定剤を少量部加えて２軸スクリュ押出機で混練して作成した物。ＭＦＲ(230℃荷重2.16Kg)＝30gr/10min、引張破断点伸度＝400%、２３℃における曲げ弾性率＝2200MPa、IZOD衝撃値(1/4")＝170J/m、HDT(455kPa応力)＝125℃、塗膜密着性は良好でフォギングはなく良好である。