JP2001098139A - 自動車部品用ポリプロピレン系組成物 - Google Patents
自動車部品用ポリプロピレン系組成物Info
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Abstract
くそれらのバランスにも優れた自動車部品を成形可能な
ポリプロピレン系組成物を提供する。 【解決手段】 自動車部品用ポリプロピレン系組成物
は、プロピレン−エチレンブロック共重合体54〜72
重量%及びエチレン−αオレフィン共重合体11〜23
重量%、タルク17〜23重量%を含有するポリプロピ
レン系組成物であって、常温キシレン不溶成分の13C−
NMRで測定した立体規則性指標〔mmmm〕分率が9
8.0モル%以上で、該不溶成分中のエチレン単位含有
量が2重量%以下、常温キシレン可溶成分の量が15〜
26重量%以下で、該可溶成分中のエチレン単位含有量
が50〜85重量%、灰分量が16〜23重量%、メル
トインデックス(230℃、2.16kgf)が25g
/10min以上、ロックウェル硬度が70以上、アイ
ゾッド衝撃強度が450J/m以上である。
Description
ストルメントパネル等の自動車部品に好適なポリプロピ
レン系組成物に関し、特に自動車内装部品に求められる
成形性、剛性、耐衝撃性及び硬度が優れた(バランス良
く保持された)自動車部品用ポリプロピレン系組成物に
関するものである。
あることや、加工のしやすさによるデザインの自由度か
らポリプロピレン組成物が多く用いられている。しかし
最近、より高流動で成形性に優れ、剛性、硬度及び耐衝
撃性が高いポリプロピレン系組成物が求められている。
剛性と成形性に優れた自動車用内装ポリプロピレン組成
物としては、(1)特開平7−53828号公報にはプ
ロピレンーエチレンプロック共重合体の性状を特定のも
のとし、特定の性状のスチレン系ブロック共重合体又は
特定の性状のエチレン−αオレフィン共重合体と特定の
性状のタルクを配合した組成物が、(2)特開平8−1
04792号公報にはプロピレンーエチレンブロック共
重合体の性状を特定のものとし、特定の性状のポリブタ
ジエン系共重合体の水添物とタルクを配合した組成物
が、(3)特開平8−20684号公報には、特定の流
動性を有するプロピレン−エチレンブロック共重合体
に、特定の性状の水添プロツク共重合体及び特定の性状
のタルクを配合した組成物が、(4)特開平10−30
6181号公報には、プロピレン−エチレンブロック共
重合体の性状を特定のものとし、特定の性状の熱可塑性
エラストマーと特定の性状のタルクを配合した組成物
が、(5)特開平11−29688号公報にはプロピレ
ン−エチレンブロック共重合体の性状を特定のものと
し、特定の性状のエチレンーオクテン共重合体、特定の
性状のエチレンーブテン共重合体、特定の性状のスチレ
ン系ブロック共重合体又はオレフィン系ブロック共重合
体およびタルクを配合した組成物がそれぞれ開示されて
いる。
報、特開平8−104792号公報、特開平8−206
84号公報、特開平10−306181号公報及び特開
平11−29688号公報に記載の組成物では、従来よ
り薄肉な自動車用内装部品を作成するとウエルド外観の
悪い成形品しかできない上に、剛性や機械的強度が不足
し、流動性も不足するため大型の薄肉な自動車用内装部
品を成形すると、金型に充分充填されないショートショ
ットの成形品面の平滑性の劣る成形品しか製造すること
ができない。
解決するためになされたもので、成形性に優れ、剛性、
硬度及び耐衝撃性が高くそれらのバランスにも優れた自
動車部品を成形可能なポリプロピレン系組成物を提供す
ることを目的とするものである。
達成するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成さ
せた。すなわち、本発明の自動車部品用ポリプロピレン
系組成物は、プロピレン−エチレンブロック共重合体5
4〜72重量%、エチレン−αオレフィン共重合体11
〜23重量%及びタルク17〜23重量%を含有するポ
リプロピレン系組成物であって、下記(a)〜(f)で
示される性状を有することを特徴とする自動車部品用ポ
リプロピレン系組成物である。 (a)常温キシレン不溶成分の同位体炭素核磁気共鳴分
光(13C−NMR)で測定した立体規則性指標〔mmm
m〕分率が98.0モル%以上で、該不溶成分中のエチ
レン単位含有量が2重量%以下、(b)常温キシレン可
溶成分の量が15〜26重量%以下で、該可溶成分中の
エチレン単位含有量が50〜85重量%、(c)灰分量
が16〜23重量%、(d)メルトインデックス(23
0℃、2.16kgf)が30g/10min以上、
(e)ロックウェル硬度が70以上、(f)アイゾッド
衝撃強度が450J/m以上。
は、ドアパネル又はインストルメントパネル等の自動車
内装部品に好適に使用される。
リプロピレン系組成物を構成する各成分と該組成物の性
状及び物性について詳細に説明する。尚、(ア)常温キ
シレン可溶成分の極限粘度〔η〕、(イ)常温キシレン
可溶成分量、(ウ)常温キシレン不溶成分及び不溶成分
中のエチレン単位含有量、(エ)立体規則性指標、
(オ)メルトインデックス(MI)、(カ)灰分量、
(キ)ロックウェル硬度、(ク)アイゾッド衝撃強度は
以下のようにして測定した。
は、次のようにして取得した。すなわち、まず(1)試
料を5±0.05g精秤して1000ミリリットルナス型
フラスコに入れ、さらにBHT(酸化防止剤)1±0.0
5gを添加したのち、回転子及びパラキシレン700±
10ミリリットルを投入する。次いで(2)ナス型フラ
スコに冷却器を取り付け、回転子を作動させながら、1
40±5℃のオイルバスでフラスコを120±30分間
加熱して、試料をパラキシレンに溶解させる。
ーにフラスコの内容物を注いだのち、ビーカー内の溶液
をスターラーで攪拌しながら、室温(25℃)になるま
で放冷(8時間以上)後、析出物を金網でろ取する。
(4)ろ液は、さらにろ紙にてろ過したのち、このろ液
を3000ミリリットルビーカーに収容されたメタノー
ル2000±100ミリリットル中に注ぎ、この液を室
温(25℃)にてスターラーで攪拌しながら、2時間以
上放置する。次いで(5)析出物を金網でろ取したの
ち、5時間以上風乾後、真空乾燥機にて100±5℃で
240〜270分間乾燥して、25℃キシレン可溶成分
を回収する。
取した析出物を、再度上記(1)及び(2)の方法に準
じてパラキシレンに溶解したのち、3000ミリリット
ルビーカーに収容されたメタノール2000±100ミ
リリットル中に素早く熱いまま移し、2時間以上スター
ラーで攪拌後、一晩室温(25℃)にて放置する。次い
で(7)析出物を金網でろ取したのち、5時間以上風乾
後、真空乾燥機にて100±5℃で240〜270分間
乾燥して、25℃キシレン不溶成分を回収する。25℃
キシレンに対する可溶成分の含有量(x)は、試料重量
をAg、前記(5)で回収した可溶成分の重量をCgと
すれば、 x(重量%)=100×C/A で表され、また不溶成分の含有量は(100−x)重量
%で表される。
中のエチレン単位含有量の測定 常温(25℃)キシレンに対する可溶成分のエチレン単
位含有量(z)及び不溶成分のエチレン単位含有量
(y)は、下記の方法により求めた値である。すなわ
ち、試料の13C−NMRを測定し、そのスペクトルにお
ける35〜21ppm〔テトラメチルシラン(TMS)
化学シフト基準〕領域の7本のピーク強度から、まずエ
チレン(E),プロピレン(P)のtriad連鎖分率
(モル%)を次式により計算する。 fEPE =〔K(Tδδ)/T〕×100 fPPE =〔K(Tβδ)/T〕×100 fEEE =〔K(Sγδ)/4T+K(Sδδ)/2T〕
×100 fPPP =〔K(Tββ)/T〕×100 fPEE =〔K(Sβδ)/T〕×100 fPEP =〔K(Sββ)/T〕×100 ただし、T=K(Tδδ)+K(Tβδ)+K(Sγ
δ)/4+K(Sδδ)/2+K(Tββ)+K(Sβ
δ)+K(Sββ) ここで例えばFEPE はEPEtriad連鎖分率(モル
%)を、K(Tδδ)はTδδ炭素に帰属されるピーク
の積分強度を示す。
記triad連鎖分率を用いて次式により計算する。 エチレン単位含有量(重量%)=28{3fEEE +2
(fPEE +fEPE )+f PPE +fPEP }×100/〔2
8{3fEEE +2(fPEE +fEPE )+fPPE +
fPEP }+42{3fPPP +2(fPPE +fPEP )+f
EPE +PEE }〕 さらに、上記MIが40g/10分未満では流動性が不
充分で加工性が悪く、一方130g/10分を超えると
剛性,引張り破断伸びおよび耐衝撃性のバランスが低下
する。流動性,剛性及び耐衝撃性のバランスなどの面か
ら、このMIは50〜110g/10分の範囲が好まし
く、特に50〜90g/10分の範囲が好適である。な
お、このMIは、JIS K−7210に準拠し、温度
230℃,荷重2.16kgの条件で測定した値である。
また、13C−NMR法で求めた立体規則性指標が98.5
%未満では剛性が不充分である。
Rスペクトルにおいて、メチル炭素のシグナルは、立体
規則性の影響により低磁場から高磁場にわたり、mmm
m,mmmr,rmmr,mmrr,mmrm+rrm
r,rmrm,rrrr,mrrr,mrrmの9本の
ピークに***して観測される。この9本のうち、ピーク
強度の強いmmmm,mmmr,mmrr,mmrm+
rrmr,rrrr,mrrmの6本のピークに着目
し、該不溶成分の立体規則性指標(ペンタッドでのアイ
ソタクティシティー)を次式により算出する。 立体規則性指標(%)=Lmmmm×1000/(Lmmmm+
Lmmmr+Lmmrr+Lmm rm+rrmr +Lrrrr+Lmrrm) ここで、Lmmmm,Lmmmr,Lmmrr,Lmmrm+rrmr ,L
rrrr及びLmrrmは、それぞれ13C−NMRスペクトルに
おけるmmmm,mmmr,mmrr,mmrm+rr
mr,rrrr及びmrrmのピークのベースラインか
らの高さである。ただし、mmmmのピークは、化学シ
フトとピーク高さの異なる複数の離散点から構成されて
おり、またmmmrのピークはmmmmの主ピークのテ
ーリング上に乗っているので、これらのピークのベース
ラインからの高さは、常法に従って補正を行う。
荷重2.16kgで測定する。 (カ)灰分量の測定 坩堝に試料のペレットを5g秤量し、電気炉で550
℃、2時間燃焼させ、室温まで放冷し、灰分が残った坩
堝を秤量し、次式により灰分量を算出する。 灰分量(重量%)=(燃焼前重量(g) −燃焼後重量(g))
/5(g) ×100 (キ)ロックウェル硬度の測定 ASTM D785に準拠して、Rスケールで測定す
る。 (ク)アイゾッド衝撃強度の測定 ASTM D256に準拠して、射出成形品の−30℃
での成形ノッチつきアイゾッド衝撃強度を測定する。
体の配合量は54〜72重量%であり、好ましくは57
〜69重量%、さらに好ましくは60〜66重量%であ
る。54重量%未満ではポリプロピレン系組成物の成形
性が低下し、72重量%を越えると本発明の組成物を成
形して得られる成形品の耐衝撃性が低下する。
〔η〕 常温キシレン可溶成分の極限粘度(135℃デカリン
中)〔η〕は3〜8dl/gであり、好ましくは4〜7
dl/g、さらに好ましくは5〜7dl/gである。3
dl/g未満では成形品の光沢が強く、フローマークが
発生し外観が劣る。8dl/gを越えるとブツが発生し
外観不良となり、面衝撃強度が低下する。
しくは5〜13重量%、さらに好ましくは7〜10重量
%である。3重量%未満では成形品の耐衝撃性が低下
し、15重量%を越えるとポリプロピレン系組成物の成
形性及び成形品の剛性が低下する。
位含有量 常温キシレン可溶成分中のエチレン単位含有量は15〜
45重量%であり、好ましくは20〜40重量%、さら
に好ましくは25〜35重量%である。15重量%未満
では成形品の低温時の耐衝撃性が低下し、45重量%を
越えると常温の耐衝撃性及び引張り伸び率が低下する。
標 常温キシレン不溶成分の立体規則性指標は98mol%
以上であり、好ましくは98.2mol%以上、さらに
好ましくは98.5mol%である。98mol%未満
では成形品の表面硬度及び剛性が低下する。
16kg) MIは30〜200g/10min、好ましくは40〜
150g/10min、さらに好ましくは50〜100
g/10minである。30g/10min未満では成
形性が低く、200を越えると成形品の耐衝撃性が低下
する。
いては特に制限はなく、気相法、スラリー法,バルク法
等のいずれの方法も用いることができる。重合条件につ
いては、各段階共、重合温度は、通常0〜100℃、好
ましくは30〜90℃の範囲で選ばれ、また重合圧力
は、通常常圧〜45kg/cm2 G、好ましくは1〜4
0kg/cm2 Gの範囲で選ばれる。また、いずれの段
階においても、重合体の分子量調節は、公知の手段、例
えば重合器中の水素濃度を調節することにより行うこと
ができる。本発明のポリプロピレン系組成物の製造にお
いて用いられるアイソタクチックポリプロピレンを与え
る重合触媒としては、様々なものがあるが、例えば
(W)(a)マグネシウム,チタン,ハロゲン原子及び
電子供与体からなる固体触媒成分、及び必要に応じて用
いられる(b)結晶性ポリオレフィンから構成される固
体成分と、(X)有機アルミニウム化合物と、通常用い
られる(Y)電子供与性化合物とからなる重合触媒を好
ましく挙げることができる。
ネシウム,チタン,ハロゲン原子及び電子供与体からな
る固体触媒成分と、必要に応じて用いられる(b)成分
の結晶性ポリオレフィンとから構成されている。該
(a)成分の固体触媒成分は、マグネシウム,チタン,
ハロゲン原子及び電子供与体を必須成分とするものであ
って、マグネシウム化合物とチタン化合物と電子供与体
とを接触させることによって調製することができる。な
おこの場合、ハロゲン原子は、ハロゲン化物としてマグ
ネシウム化合物及び/又はチタン化合物などに含まれ
る。該マグネシウム化合物としては、マグネシウムジハ
ライド,ジアルコキシマグネシウム,ジアルキルマグネ
シウム,アルキルマグネシウムハライドが好適である。
またこれらのマグネシウム化合物は一種だけで用いても
よく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
グネシウムとハロゲン及び/又はハロゲン含有化合物と
アルコールとの反応生成物を用いることもできる。この
際用いられる金属マグネシウムは特に制限はなく、任意
の粒径の金属マグネシウム、例えば、顆粒状,リボン
状,粉末状などのものを用いることができる。また、金
属マグネシウムの表面状態も特に制限はないが、表面に
酸化マグネシウムなどの被膜が生成されていないものが
好ましい。さらに、アルコールとしては任意のものを用
いることができるが、炭素数1〜6の低級アルコールを
用いることが好ましく、特に、エタノールは触媒性能の
発現を著しく向上させる固体触媒成分を与えるので好適
である。アルコールの純度及び含水量も限られないが、
含水量の多いアルコールを用いると金属マグネシウム表
面に水酸化マグネシウムが形成されるので、含水量が1
重量%以下、特に2000ppm以下のアルコールを用
いることが好ましく、水分は少なければ少ないほど有利
である。
種類に制限はなく、ハロゲン含有化合物としては、ハロ
ゲン原子をその分子中に含む化合物であればいずれのも
のでも使用できる。この場合、ハロゲン原子の種類につ
いては特に制限されないが、塩素,臭素又はヨウ素、特
にヨウ素が好適に使用される。ハロゲン含有化合物の中
ではハロゲン含有金属化合物が特に好ましい。これらの
状態,形状,粒度などは特に限定されず、任意のもので
よく、例えば、アルコール系溶媒(例えば、エタノー
ル)中の溶液の形で用いることができる。アルコールの
使用量は、金属マグネシウム1モルに対して2〜100
モル、好ましくは5〜50モルの範囲で選ばれる。アル
コール量が多すぎると、モルフォロジーの良好なマグネ
シウム化合物が得られにくい傾向がみられ、少ない場合
は、金属マグネシウムとの反応が円滑に行われなくなる
おそれがある。
通常、金属マグネシウム1グラム原子に対して、ハロゲ
ン原子として0.0001グラム原子以上、好ましくは0.
0005グラム原子以上、さらに好ましくは0.001グ
ラム原子以上の割合で用いられる。0.0001グラム原
子未満では、得られたマグネシウム化合物を粉砕するこ
となく用いた場合、担持量,活性,立体規則性,生成ポ
リマーのモルフォロジーなどが低下し、粉砕処理が不可
欠なものとなり好ましくない。また、ハロゲン及び/又
はハロゲン含有化合物の使用量を適宜選択することによ
り、得られるマグネシウム化合物の粒径を任意にコント
ロールすることが可能である。
及び/又はハロゲン含有化合物との反応それ自体は、公
知の方法を用いて行うことができる。例えば、金属マグ
ネシウムとアルコールとハロゲン及び/又はハロゲン含
有化合物とを、還流下で、水素ガスの発生が認められな
くなるまで、通常約20〜30時間反応させて所望のマ
グネシウム化合物を得る方法である。具体的には、例え
ばハロゲンとしてヨウ素を用いる場合には、アルコール
中に金属マグネシウム及び固体状のヨウ素を投入したの
ち、加熱し還流する方法、アルコール中に金属マグネシ
ウム及びヨウ素のアルコール溶液を滴下投入後加熱し還
流する方法、金属マグネシウムを含むアルコール溶液を
加熱しつつヨウ素のアルコール溶液を滴下する方法など
が挙げられる。いずれの方法も、例えば窒素ガス,アル
ゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下で、場合により不活
性有機溶媒(例えば、n−ヘキサンなどの飽和炭化水
素)を用いて行うことが好ましい。金属マグネシウム、
アルコール、ハロゲン及び/又はハロゲン含有化合物の
投入については、最初からそれぞれ全量を反応槽に投入
しておく必要はなく、分割して投入してもよい。特に好
ましい形態は、アルコールを最初から全量投入してお
き、金属マグネシウムを数回に分割して投入する方法で
ある。
大量発生を防ぐことができ、安全面から非常に望まし
い。また、反応槽も小型化することが可能となる。さら
には、水素ガスの一時的な大量発生により引き起こされ
るアルコールやハロゲン及び/又はハロゲン含有化合物
の飛沫同伴を防ぐことも可能となる。分割する回数は、
反応槽の規模を勘案して決めればよく、操作の煩雑さを
考えると通常5〜10回が好適である。また、反応自体
は、バッチ式,連続式のいずれでもよいことは言うまで
もない。さらには、変法として、最初から全量投入した
アルコール中に金属マグネシウムを先ず少量投入し、反
応により生成した生成物を別の槽に分離して除去したの
ち、再び金属マグネシウムを少量投入するという操作を
繰り返すということも可能である。こうして得たマグネ
シウム化合物を、次の固体触媒成分の調製に用いる場
合、乾燥させたものを用いてもよく、またろ別後ヘプタ
ンなどの不活性溶媒で洗浄したものを用いてもよい。い
ずれの場合においても、得られたマグネシウム化合物
は、粉砕あるいは粒度分布を揃えるための分級操作をす
ることなく次工程に用いることができる。
ン含有チタン化合物、特に四塩化チタンが好適である。
またこれらのチタン化合物は一種だけで用いてもよく、
二種以上を組み合わせて用いてもよい。
成分の電子供与性化合物として例示するものを用いるこ
とができる。該(a)固体触媒成分の調製は、公知の方
法(特開昭53−43094号公報,特開昭55−13
5102号公報,特開昭55−135103号公報,特
開昭56−18606号公報,特開昭56−16620
5号公報,特開昭57−63309号公報,特開昭57
−190004号公報,特開昭57−300407号公
報,特開昭58−47003号公報)で行うことができ
る。
成分の組成は通常、マグネシウム/チタン原子比が2〜
100、ハロゲン/チタン原子比が5〜100、電子供
与体/チタンモル比が0.1〜10の範囲にある。また、
(W)固体成分の調製において必要に応じて用いられる
(b)成分の結晶性ポリオレフィンとしては、例えば、
ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリブテン,ポリ4−
メチル−1−ペンテンなどの炭素数2〜10のα−オレ
フィンから得られる結晶性ポリオレフィンが挙げられ
る。この結晶性ポリオレフィンは、(1)前記(a)固
体触媒成分と有機アルミニウム化合物と必要に応じて用
いられる電子供与性化合物とを組み合わせたものの存在
下に、プロピレンを予備重合させる方法(予備重合
法)、(2)粒径の揃った結晶性ポリエチレンやポリプ
ロピレンなどの結晶性パウダーに、前記(a)固体触媒
成分と必要に応じて用いられる有機アルミニウム化合物
と電子供与性化合物(融点100℃以上)とを分散させ
る方法(分散法)、(3)上記(1)の方法と(2)の
方法とを組み合わせる方法などを用いることにより得る
ことができる。前記(1)の予備重合法においては、ア
ルミニウム/チタン原子比は通常0.1〜100、好まし
くは0.5〜5の範囲で選ばれ、また電子供与化合物/チ
タンのモル比は0〜50、好ましくは0.1〜2の範囲で
選ばれる。予備重合の温度は、0℃〜90℃、好ましく
は5℃〜60℃の範囲になる様に調整する。(W)固体
成分における、(a)固体触媒成分と(b)結晶性ポリ
オレフィンとの割合については、(a)成分に対する
(b)成分の重量比が通常、0.03〜200、好ましく
は0.10〜50の範囲になるように選ばれる。
ミニウム化合物としては、一般式 AlR1 p X3-p 〔式中、R1 は炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数
6〜20のアリール基、Xはハロゲン原子、pは1〜3
の数を示す。〕で表される化合物を挙げることができ
る。例えば、トリイソプロピルアルミニウム,トリイソ
ブチルアルミニウム,トリオクチルアルミニウムなどの
トリアルキルアルミニウム,ジエチルアルミニウムモノ
クロリド,ジイソプロピルアルミニウムモノクロリド,
ジイソブチルアルミニウムモノクロリド,ジオクチルア
ルミニウムモノクロリドなどのジアルキルアルミニウム
モノハライド,エチルアルミニウムセスキクロリドなど
のアルキルアルミニウムセスキハライドなどを好適に使
用することができる。これらのアルミニウム化合物は一
種だけで用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いて
もよい。
て電子供与性化合物が用いられる。この電子供与性化合
物は、酸素,窒素,リン,イオウ,ケイ素などを含有す
る化合物であり、基本的にはプロピレンの重合におい
て、規則性の向上性能を有するものが考えられる。この
ような電子供与性化合物としては、有機ケイ素化合物、
エステル類,ケトン類,エーテル類,チオエーテル類,
酸無水物,酸ハライド類が好ましく、特に、ジフェニル
ジメトキシシラン,シクロヘキシルジメトキシシラン,
ジシクロペンチルジメトキシシラン,t−ブチル−n−
プロピルジメトキシシランなどの有機ケイ素化合物、ジ
−n−ブチルフタレート,ジイソブチルフタレートなど
の芳香族ジカルボン酸ジエステル、安息香酸,p−メト
キシ安息香酸,p−エトキシ安息香酸,トルイル酸など
の芳香族モノカルボン酸のアルキルエステルなどが好適
である。これらの電子供与性化合物は一種だけで用いて
もよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 触媒
系の各成分の使用量については、(W)固体成分はチタ
ン原子に換算して反応容積1リットル当たり、通常0.0
005〜1モルの範囲になるような量が用いられる。ま
た、(X)有機アルミニウム化合物は、アルミニウム/
チタン原子の比が、通常1〜3000、好ましくは40
〜800になるような量が用いられ、この量が前記範囲
を逸脱すると触媒活性が不充分になる恐れがある。
合量は11〜23重量%であり、好ましくは13〜21
重量%、さらに好ましくは15〜19重量%である。1
1重量%未満では成形品の耐衝撃性が低下し、23重量
%を越えるとポリプロピレン系組成物の成形性、成形品
の表面硬度及び剛性が低下する。
は炭素数4以上のものが用いられ、例えばブテン、ヘキ
セン又はオクテンが好ましい。炭素数4未満のαオレフ
ィンでは、成形品の耐衝撃性や引張り強度が不充分であ
る。
ましくは0.85〜0.88(g/cm3 )、さらに好
ましくは0.85〜0.87(g/cm3 )である。
0.85(g/cm3 )未満では成形品の表面硬度が低
下し、エチレン−αオレフィン共重合体がブロッキング
を起こし、取り扱いづらく、0.89(g/cm3 )を
越えると成形品の耐衝撃性が低下する。
16kg) MIは0.3〜100g/10min、好ましくは0.
5〜20g/10min、さらに好ましくは0.7〜1
0g/10minである。0.3g/10min未満で
は成形性が低く、成形品の常温での耐衝撃性が低下し、
100g/10minを越えると成形品の光沢が強くな
り外観が劣り、常温での耐衝撃性が低下する。
は、特に制限はなく常法により製造すれば良く、重合時
の触媒として、バナジウムやメタロセンが挙げられる。
あり、好ましくは18〜22重量%、さらに好ましくは
19〜21重量%である。17重量%未満では成形品の
剛性及び耐熱性が低下し、23重量%を越えると成形品
の耐衝撃性が低下し、重量が増し軽量でなくなってしま
う。
指標 本発明のポリプロピレン系組成物における、常温キシレ
ン不溶成分の立体規則性指標は98mol%以上であ
り、好ましくは98.2mol%以上、さらに好ましく
は98.5mol%である。98mol%未満では成形
品の表面硬度及び剛性が低下する。
単位含有量 本発明のポリプロピレン系組成物における、常温キシレ
ン不溶成分中のエチレン単位含有量は2重量%以下であ
り、好ましくは1.8重量%以下、さらに好ましくは
1.6重量%以下である。2重量%を越えると引張り伸
び率が低下する。
ン可溶成分量は15〜26重量%以下であり、好ましく
は17〜24重量%以下、さらに好ましくは19〜22
重量%以下である。15重量%未満では成形品の耐衝撃
性が低下し、26重量%を越えるとポリプロピレン系組
成物の成形性、成形品の表面硬度及び剛性が低下する。
単位含有量 本発明のポリプロピレン系組成物における、常温キシレ
ン可溶成分中のエチレン単位含有量は50〜85重量%
であり、好ましくは55〜80重量%、さらに好ましく
は60〜75重量%である。50未満では表面硬度が低
下し、85重量%を越えると常温での耐衝撃性が低下す
る。
3重量%であり、好ましくは17〜22重量%、さらに
好ましくは18〜21重量%である。16重量%未満で
は成形品の剛性及び耐熱性が低下し、23重量%を越え
ると成形品の耐衝撃性が低下し、重量が増し軽量でなく
なってしまう。
2.16kg) 本発明のポリプロピレン系組成物のMIは25g/10
min以上、好ましくは26g/10min以上、さら
に好ましくは27g/10min以上である。25g/
10min未満では成形性が低く、ウェルド外観が悪く
なる。
70以上、好ましくは72以上、さらに好ましくは75
以上である。70未満では成形品の耐傷付き性が低下す
る。
は450(J/m)以上、好ましくは470(J/m)
以上、さらに好ましくは500(J/m)以上である。
450(J/m)未満では成形品の耐衝撃性が低下す
る。
造される。上記各成分を所定量配合し、バンバリーミキ
サー、二軸スクリュー、コニーダ多軸スクリュー押出機
等を用いて180〜240℃の温度で十分混練すること
により得られる。
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。なお、本発明のポリプロピレン系組
成物の性状及び物性は、上述した方法に従って求めた。
製三つ口フラスコに、ジエトキシマグネシウム160g
を投入し,さらに脱水処理したヘプタン600ミリリッ
トルを加えた。40℃に加熱し、四塩化ケイ素24ミリ
リットル加え20分間攪拌し、ジブチルフタレートを2
5ミミリリットル加えた。その溶液を80℃まで昇温
し、続けて四塩化チタン770ミリリットルを滴下ロー
トにより投入し、内温110℃で2時間反応させた。そ
の後、90℃の脱水ヘプタンで7回洗浄した。さらに四
塩化チタン122ミリリットルを加え、内温を110℃
とし、2時間接触反応させた。その後、60℃の脱水ヘ
プタンで6回洗浄を行い、固体触媒成分を得た。
製三つ口フラスコに、上記(1)で得られた固体触媒成
分48gを投入し,さらに脱水処理したヘプタン400
ミリリットルを加えた。40℃に加熱し、トリエチルア
ルミニウム2.0ミリリットルとジシクロペンチルジメ
トキシシラン6.3ミミリリットルを加えた。この溶液
にプロピレンガスを常圧で流通させ2時間反応させた。
その後、固体成分を脱水ヘプタンを用いて充分洗浄を行
い、触媒1を得た。
製三つ口フラスコに、ジエトキシマグネシウム160g
を投入し,さらに脱水処理したヘプタン600ミリリッ
トルを加えた。40℃に加熱し、四塩化ケイ素24ミリ
リットル加え20分間攪拌し、ジブチルフタレートを2
3ミミリリットル加えた。その溶液を80℃まで昇温
し、続けて四塩化チタン770ミリリットルを滴下ロー
トにより投入し、内温110℃で2時間反応させた。そ
の後、90℃の脱水ヘプタンで7回洗浄した。さらに四
塩化チタン122ミリリットルを加え、内温を110℃
とし、2時間接触反応させた。その後、90℃の脱水ヘ
プタンで6回洗浄を行い、固体触媒成分を得た。
製三つ口フラスコに、上記(1)で得られた固体触媒成
分を48gを投入し,さらに脱水処理したヘプタン40
0ミリリットルを加えた。10℃に保温し、トリエチル
アルミニウム2.7ミリリットルとシクロヘキシルメチ
ルジメトキシシラン2.0ミミリリットルを加えた。こ
の溶液にプロピレンガスを常圧で流通させ2時間反応さ
せた。その後、固体成分を脱水ヘプタンを用いて充分洗
浄を行い、触媒2を得た。
容積5リットルの撹拌装置付ステンレス製オートクレー
ブを70℃に保ち、プロピレンガスで0.5kg/cm
2 Gに昇温した。この状態で水素ガスを10kg/cm
2 G張り込み、さらにプロピレンガスで28kg/cm
2 Gまで徐々に昇圧した。次いで、窒素ガスで置換され
た60ミミリリットルの触媒投入管にヘプタン20ミミ
リリットル、トリエチルアルミニウム4ミリモル及びジ
シクロヘキシルジメトキシシラン(DCHDMS)1ミ
リモル及び触媒1を0.02ミリモル採取後、オートク
レーブに投入して、60分間プロピレンホモポリマーを
重合した。
囲気にてサンプリングを行い、一旦真空脱気した。次い
で、エチレンガス/プロピレンガスを2.5/7.5の
モル比で10kg/cm2 G張り込み、70℃、10k
g/cm2 Gに保ち8分間プロピレンエチレン共重合を
行った。その後、外気圧まで脱気し、常温まで降温した
後、オートクレーブを開放し、生成ポリマーパウダーを
回収した。得られたプロピレン−エチレンブロック共重
合体パウダーに中和剤として、ステアリン酸カルシウム
を1000ppm、DHT−4A(協和化学工業(株)
社製:マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイ
ド・カーボネート・ハイドレート)を500ppm、酸
化防止剤としてP−EPQ(旭電化工業:テトラキス
(2,4−ジターシャルブチルフェニル4,4−ビスフ
ェニレンジフォスフォナイト))を750ppm、イル
ガノックス1010(チバスペシャリティケミカルズ社
製:フェノール系酸化防止剤)を1500ppm加え良
く混合させた後、直径20mm単軸混練押出し機で溶融
混練造粒し、ペレット(PP−1)を作成した。
度、圧力、重合時間及びH2 量、(2)プロピレン−エ
チレン共重合おけるエチレン/プロピレン、温度、圧
力、重合時間及びH2 量の反応条件、使用した触媒種及
び電子供与体化合物とした以外は実施例1と同様にして
プロピレン−エチレンブロック共重合体のペレット(P
P−2〜4)を作成した。
重合体ペレット62重量%、エチレン−αオレフィン共
重合体としてエンゲージEG8100(ダウデュポンエ
ストラマー社製)19重量%、タルクとしてT−PA2
5(富士タルク社製)で溶融混練造粒し、ポリプロピレ
ン系組成物ペレットを製造した。各成分の配合比率を表
2に示す。得られたポリプロピレン系組成物ペレットの
性状及び物性を上述した方法によって測定した。その結
果を表2に示す。尚、ロックウェル硬度及びアイゾッド
衝撃強度評価用の試験片は、ASTM法に準拠して前記
ポリプロピレン系組成物ペレットから射出成形により得
た。また、前記ポリプロピレン系組成物ペレットよりド
アパネルを以下のようにして成形してその成形性を評価
し、得られたドアパネルの耐衝撃性、耐傷付き性及び剛
性感を以下のようにして評価した。その結果を表2に示
す。
ロピレン系組成物ペレットよりドアパネルを成形した。
成形条件は、シリンダー温度210℃、射出時間4秒、
射出一次圧850kg/cm2 、保圧時間4秒、保圧5
00kg/cm 2 とした。成形性は以下のようにして評
価した。 ○ :製品として使用可能な状態に仕上がった。 △ :充填はできたが、一部面が出ていなかった。 × :ショートショットだった。
のステンレス製造具を用い500gの荷重を掛けて傷を
付け、その時の傷付き具合を目視により以下の基準で評
価した。 ○ :白化した傷がない又はわかりにくい。 × :一目で白化傷があるのが分かる。
節し、500gの鉄球を65cmの高さから落下させた
時の状態を確認した。 ○ :割れなかった。 △ :一部表面にひび割れが発生。 × :割れが発生。
で押す(約20kgの荷重)ことにより、剛性感の評価
を行った。 ○ :手で押しても形状を維持した。 × :手で押すと、中央部が容易に床についた。
施例1と同様にしてポリプロピレン系組成物ペレットを
製造した。得られたポリプロピレン系組成物ペレットの
性状及び物性を上述した方法によって測定した。その結
果を表2に示す。また、前記ポリプロピレン系組成物ペ
レットよりドアパネルを製造し、実施例1と同様にして
その成形性、得られたドアパネルの耐衝撃性、耐傷付き
性及び剛性感を評価した。その結果を表2に示す。
施例1と同様にしてポリプロピレン系組成物ペレットを
製造した。得られたポリプロピレン系組成物ペレットの
性状及び物性を上述した方法によって測定した。その結
果を表3に示す。また、前記ポリプロピレン系組成物ペ
レットよりドアパネルを製造し、実施例1と同様にして
その成形性、得られたドアパネルの耐衝撃性、耐傷付き
性及び剛性感を評価した。その結果を表3に示す。
のポリプロピレン系組成物が成形性、耐傷付き性、耐衝
撃性及び剛性感共に優れているのに対し、比較例1〜8
では個別の性能が優れているものはあるものの、成形
性、耐傷付き性、耐衝撃性及び剛性感共にバランス良く
優れているものはなかった。
動車部品用ポリプロピレン系組成物は、成形性に優れ、
この組成物で成形した自動車部品は剛性、硬度及び耐衝
撃性が高くそれらのバランスにも優れている。このた
め、本発明の自動車部品用ポリプロピレン系組成物は、
ドアパネルやインストルメントパネル等の自動車部品に
好適である。
27)
て電子供与性化合物が用いられる。この電子供与性化合
物は、酸素,窒素,リン,イオウ,ケイ素などを含有す
る化合物であり、基本的にはプロピレンの重合におい
て、規則性の向上性能を有するものが考えられる。この
ような電子供与性化合物としては、有機ケイ素化合物、
エステル類,ケトン類,エーテル類,チオエーテル類,
酸無水物,酸ハライド類が好ましく、特に、ジフェニル
ジメトキシシラン,シクロヘキシルジメトキシシラン,
ジシクロペンチルジメトキシシラン,t−ブチル−n−
プロピルジメトキシシランなどの有機ケイ素化合物、ジ
−n−ブチルフタレート,ジイソブチルフタレートなど
の芳香族ジカルボン酸ジエステル、安息香酸,p−メト
キシ安息香酸,p−エトキシ安息香酸,トルイル酸など
の芳香族モノカルボン酸のアルキルエステルなどが好適
である。これらの電子供与性化合物は一種だけで用いて
もよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。触媒系
の各成分の使用量については、(W)固体成分はチタン
原子に換算して反応容積1リットル当たり、通常0.00
05〜1モルの範囲になるような量が用いられる。ま
た、(X)有機アルミニウム化合物は、アルミニウム/
チタン原子の比が、通常1〜3000、好ましくは40
〜800になるような量が用いられ、この量が前記範囲
を逸脱すると触媒活性が不充分になる恐れがある。
製三つ口フラスコに、ジエトキシマグネシウム160g
を投入し,さらに脱水処理したヘプタン600ミリリッ
トルを加えた。40℃に加熱し、四塩化ケイ素24ミリ
リットル加え20分間攪拌し、ジブチルフタレートを2
5ミリリットル加えた。その溶液を80℃まで昇温し、
続けて四塩化チタン770ミリリットルを滴下ロートに
より投入し、内温110℃で2時間反応させた。その
後、90℃の脱水ヘプタンで7回洗浄した。さらに四塩
化チタン122ミリリットルを加え、内温を110℃と
し、2時間接触反応させた。その後、60℃の脱水ヘプ
タンで6回洗浄を行い、固体触媒成分を得た。
製三つ口フラスコに、上記(1)で得られた固体触媒成
分48gを投入し,さらに脱水処理したヘプタン400
ミリリットルを加えた。40℃に加熱し、トリエチルア
ルミニウム2.0ミリリットルとジシクロペンチルジメ
トキシシラン6.3ミリリットルを加えた。この溶液に
プロピレンガスを常圧で流通させ2時間反応させた。そ
の後、固体成分を脱水ヘプタンを用いて充分洗浄を行
い、触媒1を得た。
製三つ口フラスコに、ジエトキシマグネシウム160g
を投入し,さらに脱水処理したヘプタン600ミリリッ
トルを加えた。40℃に加熱し、四塩化ケイ素24ミリ
リットル加え20分間攪拌し、ジブチルフタレートを2
3ミリリットル加えた。その溶液を80℃まで昇温し、
続けて四塩化チタン770ミリリットルを滴下ロートに
より投入し、内温110℃で2時間反応させた。その
後、90℃の脱水ヘプタンで7回洗浄した。さらに四塩
化チタン122ミリリットルを加え、内温を110℃と
し、2時間接触反応させた。その後、90℃の脱水ヘプ
タンで6回洗浄を行い、固体触媒成分を得た。
製三つ口フラスコに、上記(1)で得られた固体触媒成
分を48gを投入し,さらに脱水処理したヘプタン40
0ミリリットルを加えた。10℃に保温し、トリエチル
アルミニウム2.7ミリリットルとシクロヘキシルメチ
ルジメトキシシラン2.0ミリリットルを加えた。この
溶液にプロピレンガスを常圧で流通させ2時間反応させ
た。その後、固体成分を脱水ヘプタンを用いて充分洗浄
を行い、触媒2を得た。
容積5リットルの撹拌装置付ステンレス製オートクレー
ブを70℃に保ち、プロピレンガスで0.5kg/cm
2 Gに昇温した。この状態で水素ガスを10kg/cm
2 G張り込み、さらにプロピレンガスで28kg/cm
2 Gまで徐々に昇圧した。次いで、窒素ガスで置換され
た60ミリリットルの触媒投入管にヘプタン20ミリリ
ットル、トリエチルアルミニウム4ミリモル及びジシク
ロペンチルジメトキシシラン(DCPDMS)1ミリモ
ル及び触媒1を0.02ミリモル採取後、オートクレー
ブに投入して、60分間プロピレンホモポリマーを重合
した。
Claims (4)
- 【請求項1】 プロピレン−エチレンブロック共重合体
54〜72重量%、エチレン−αオレフィン共重合体1
1〜23重量%及びタルク17〜23重量%を含有する
ポリプロピレン系組成物であって、下記(a)〜(f)
で示される性状を有することを特徴とする自動車部品用
ポリプロピレン系組成物。 (a)常温キシレン不溶成分の同位体炭素核磁気共鳴分
光(13C−NMR)で測定した立体規則性指標〔mmm
m〕分率が98.0モル%以上で、該不溶成分中のエチ
レン単位含有量が2重量%以下、(b)常温キシレン可
溶成分の量が15〜26重量%以下で、該可溶成分中の
エチレン単位含有量が50〜85重量%、(c)灰分量
が16〜23重量%、(d)メルトインデックス(23
0℃、2.16kgf)が25g/10min以上、
(e)ロックウェル硬度が70以上、(f)アイゾッド
衝撃強度が450J/m以上である。 - 【請求項2】 前記プロピレン−エチレンブロック共重
合体における、常温キシレン可溶成分の極限粘度(13
5℃デカリン中)〔η〕が3〜8dl/gであることを
特徴とする請求項1に記載の自動車部品用ポリプロピレ
ン系組成物。 - 【請求項3】 前記エチレン−αオレフィン共重合体の
密度が0.85〜0.89g/cm3 であることを特徴
とする請求項1に記載の自動車部品用ポリプロピレン系
組成物。 - 【請求項4】 前記自動車部品がドアパネル又はインス
トルメントパネルであることを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載の自動車部品用ポリプロピレン系組成
物。
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JP27650899A JP4364975B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 自動車部品用ポリプロピレン系組成物 |
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JP (1) | JP4364975B2 (ja) |
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-
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