JP2657295B2 - 成形用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 この発明は、成形用樹脂組成物、さらに詳しくは、す
ぐれたシート成形性を有するポリオレフィン系−ポリス
チレン系樹脂組成物に関するものである。

従来の技術 従来、例えばポリプロピレンあるいはプロピレン−エ
チレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂は、安価で加
工性が比較的良好なことから、射出成形、フィルム成
形、シート成形、ブロー成形等の樹脂材料として広く利
用されているが、所定形状を有する成形品をつくるには
剛性が小さく、かつ成形後の収縮により寸法精度が悪
く、さらに真空成形のさい、シートのタレ現象（ドロー
ダウン）が生じるため、大型の成形品を製造することが
できないという問題があった。

一方、ポリスチレン系樹脂は、成形性にすぐれている
ために、弱電、照明、車両、家具、建材などの各種分野
において用いられてきたが、耐衝撃衝強度が低く、脆い
という欠点があるし、耐溶剤性にも乏しいため、いわゆ
るクレージングなどの発生により用途制限を受けれとい
う問題があった。

発明が解決しようとする課題 そこで従来、ポリオレフィン系樹脂と、ポリスチレン
系樹脂とを、両者の長所を保ちながら、欠点を補う両ポ
リマーのブレンド組成物が種々提案されたが、ポリオレ
フィン系樹脂とポリスチレン系樹脂は化学構造が異な
り、かつ相溶性がないために、これらのポリマーを溶融
混合するだけでは、相分離（表層剥離）を引き起こし、
実用的な強度をもつ樹脂組成物を得ることができないと
いう問題があった。

この発明は、上記の問題を解決するためになされたも
ので、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂の長
所を生かし、かつ短所を補うことができて、真空、圧空
成形および押出加工において良好なシート成形性を有し
ていて、耐溶剤性、耐衝撃性、耐熱性および剛性にすぐ
れたシートを得ることができるばかりか、得られたシー
トは絞り性および寸法安定性がきわめて良好で、このシ
ートを所定の形状に成形することにより、寸法精度およ
び外観形状のすぐれた成形品を得ることができる成形用
樹脂組成物を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、メルトイ
ンデックス（MFR、230℃）が10g/10分以下でありかつエ
チレン含有量が１〜20重量％であるプロピレン−エチレ
ンブロック共重合体（Ａ）と、メルトインデックス（MF
I、190℃）が1g/10分以下の高密度ポリエチレン（Ｂ）
と、分子量200000〜400000のポリスチレン系重合体
（Ｃ）と、ブタジエン（Bu）含有量が30重量％以下でか
つブロックStとブロックBuの遷移部にSt・Buランダム共
重合体部分を含有したスチレン−ブタジエン・テーパー
ドブロック共重合体（Ｄ）とが配合せられてなり、これ
らの配合比が、プロピレン−エチレンブロック共重合体
（Ａ）、高密度ポリエチレン（Ｂ）およびポリスチレン
系重合体（Ｃ）の３成分の総和100重量部に対して、ス
チレン−ブタジエン・テーパードブロック共重合体
（Ｄ）が５〜30重量部であり、上記（Ａ）、（Ｂ）およ
び（Ｃ）の３成分の総和の中、（Ａ）と（Ｂ）の２成分
の和が30〜70重量％、および（Ｃ）成分が70〜30重量％
であり、上記（Ａ）および（Ｂ）の２成分の総和の中、
（Ａ）成分が70〜90重量％、および（Ｂ）成分が30〜10
重量％である。成形用樹脂組成物を要旨としている。

上記において、プロピレン−エチレンブロック共重合
体（Ａ）のMFRは10g/10分以下であり、6g/10分以下が好
ましい。共重合体（Ａ）のMFRが10g/10分を越えると、
真空、圧空成形時の予備加熱工程でタレ量が大きくな
り、成形シートにシワが発生したり、均一な肉厚の成形
シートが得られない。しかも成形温度範囲が狭くなる。
なお、ブロック共重合体（Ａ）のMFRの下限の制限はな
い。というのは、プロピレン−エチレンブロック共重合
体（Ａ）は、MFR測定時に流動性がない場合でも、他の
成分と表層剥離が生じないので、シート成形可能なもの
であればよいからである。

またブロック共重合体（Ａ）のエチレン含有量は、１
〜20重量％、好ましくは２〜15重量％である。

ここで、エチレン含有量が１重量％未満では、樹脂組
成物の耐衝撃性が十分でなく、また20重量％を越える
と、耐衝撃性は良いが、成形品の剛性や耐熱性が十分で
ないので好ましくない。

上記高密度ポリエチレン（Ｂ）は、いわゆる低圧法も
しくは中圧法で得られるものであって、少なくとも0.93
0g/ccの密度、および1g/10分より小さいMFI（190℃）を
有するエチレン単独重合体、またはエチレンを主成分と
しかつブテン等の他のα−オレフィンとの共重合体より
なるものである。

ここで、ポリエチレン（Ｂ）の密度が0.930g/cc未満
であれば、得られる成形品の強度が低下するので好まし
くない。

またポリエチレン（Ｂ）のMFIが1g/10分を越えた場合
は、上記プロピレン−エチレンブロック共重合体（Ａ）
の場合と同様の問題が生じるので、好ましくない。ポリ
エチレン（Ｂ）のMFIの下限にはとくに制限はないが、
耐熱性の観点からはMFI0.1g/10分以下の高密度ポリエチ
レンを使用するのが好ましい。

上記ポリスチレン系共重合体（Ｃ）としては、ゴム成
分を含有しないスチレン単独共重合体又はスチレンと他
のモノマーとの共重合体が用いられる。ポリスチレン系
共重合体（Ｃ）の例としては、ポリスチレン単独重合
体、スチレン−α−スチレン共重合体、スチレン−ビニ
ルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共
重合体およびスチレン一無水マレイン酸共重合体があげ
られる。

なお、これらの共重合体のスチレン含有量は50％以上
が好ましい。

またポリスチレン系共重合体（Ｃ）の分子量は、2000
00〜400000である。

ここで、ポリスチレン系共重合体（Ｃ）の分子量が20
0000未満であれば、成形品の耐熱性および耐溶剤性が充
分でなく、また寸法安定性にも欠ける。ポリスチレン系
共重合体（Ｃ）の分子量が400000を越えると、ポリオレ
フィン系樹脂との相容性が顕著に悪くなり、表層剥離が
生じ易い。

さらに、上記スチレン−ブタジエン・テーパードブロ
ック共重合体（Ｄ）は、ブロックStとブロックBuの遷移
部にSt・Buランダム共重合体部分を含有したものであ
る。

ここで、上記ブロックStを構成する物質としては、ス
チレン、ビニルトルエン、第３級ブチルスチレン、α−
スチレンおよびクロルスチレン等のビニル芳香族化合物
を使用する。

またブロックBuを構成する物質としては、ブタジエン
およびイソプレン等の共役ジエンを使用する。

スチレン−ブタジエン・テーパードブロック共重合体
（Ｄ）において、ブタジエン成分が少ない場合には熱可
塑性樹脂として、また共役ジエン成分が多い場合には熱
可塑性ゴムとしての機能を発揮することは一般に知られ
ているが、この発明においては、ブタジエンの含有率が
30重量％以下のいわゆる熱可塑性樹脂タイプのスチレン
−ブタジエン・テーパードブロック共重合体を使用す
る。

ここで、ブタジエンの含有量が30重量％を越えると、
ブロック共重合体は、ゴム含有率が高くなり、ゴム状弾
性を示すために、大型成形用シートに成形した場合、剛
性、耐熱性が劣るので好ましくない。

また上記のように、スチレン−ブタジエン・テーパー
ドブロック共重合体を使用するのが好ましいが、これ
は、スチレンとブタジエンの各モノマーユニットの構成
割合がポリマー連鎖にそって連続的に変化する部分を持
つブロック共重合体である（特開昭48−48546号参
照）。

この発明による成形用樹脂組成物の各構成成分の配合
比は、つぎのとおりである。

すなわち、まずプロピレン−エチレンブロック共重合
体（Ａ）、高密度ポリエチレン（Ｂ）およびポリスチレ
ン系重合体（Ｃ）の３成分の総和100重量部に対して、
スチレン−ブタジエン・テーパードブロック共重合体
（Ｄ）は５〜30重量部、好ましくは10〜15重量部であ
る。

ここで、一般にプロピレン−エチレンブロック共重合
体（Ａ）および高密度ポリエチレン（Ｂ）にすなわちポ
リオレフィン系重合体と、ポリスチレン系重合体（Ｃ）
とは、ほとんど相溶性がなく、一方、スチレン−ブタジ
エン・テーパードブロック共重合体（Ｄ）はポリスチレ
ン系重合体（Ｃ）との相溶性が大きいが、ポリオレフィ
ン系重合体（Ａ）（Ｂ）との相溶性は弱い。ところが、
ポリオレフィン系重合体（Ａ）（Ｂ）とポリエチレン系
重合体（Ｃ）との３成分系にスチレン−ブタジエン・テ
ーパードブロック共重合体（Ｄ）を加えると、（Ａ）
（Ｂ）に対する（Ｃ）の相溶性が改善され、（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の４成分が均一に混ざり合うことが
見い出された。

上記において、スチレン−ブタジエン・テーパードブ
ロック共重合体（Ｄ）が５重量部未満では、ポリオレフ
ィン系重合体（Ａ）（Ｂ）の分散性が充分ではなく、ポ
リオレフィン系重合体（Ａ）（Ｂ）の分散不良が生じ
て、樹脂組成物の成形品に層状剥離が起こるため、好ま
しくない。またスチレン−ブタジエン・テーパードブロ
ック共重合体（Ｄ）が30重量部を越えると、ポリオレフ
ィン系重合体（Ａ）（Ｂ）の分散性は良好となるもの
の、プロピレン−エチレンブロック共重合体（Ａ）の特
性である耐薬品性を著しく損ない、しかも製造コストが
高くつく。

つぎに、プロピレン−エチレンブロック共重合体
（Ａ）、高密度ポリエチレン（Ｂ）およびポリスチレン
系重合体（Ｃ）の総和を100重量％とすると、これらの
中、（Ａ）と（Ｂ）の２成分の和が30〜70重量％、およ
び（Ｃ）成分が70〜30重量％である。

ここで、ポリスチレン系重合体（Ｃ）が30重量％未満
では、真空、圧空成形時に好ましい成形温度範囲および
寸法安定性が得られず、また均一な肉厚の成形品ができ
ない。そのうえ、シートのタレを防止するための均質効
果もほとんどみられない。さらに押出吐出性も低くな
り、オレフイン特有の結晶性によるシートの反りや収縮
が発生し、押出加工性が劣るので好ましくない。

またポリスチレン系重合体（Ｃ）が70重量％を越える
と、樹脂組成物の耐衝撃性、耐薬品性が劣り、伸びが悪
くなるなど、物性が低下する。

最後に、プロピレン−エチレンブロック共重合体
（Ａ）と高密度ポリエチレン（Ｂ）の２成分の和の中、
（Ａ）が70〜90重量％、および（Ｂ）が30〜10重量％、
好ましくは15〜20重量％である。

ここで、高密度ポリエチレン（Ｂ）が30重量％を越え
ると、耐熱性が低下する。また10重量％未満であれば、
耐衝撃性が低下する。

プロピレン−エチレンブロック共重合体（Ａ）と高密
度ポリエチレン（Ｂ）の配合比が上記の範囲内であれ
ば、（Ｂ）成分の量の増加に伴って真空成形時の絞り性
が向上するが、これだけでは充分ではなく、さらに絞り
性を増大するためにポリスチレン系重合体（Ｃ）が上記
の範囲内で添加されるものである。

この発明による成形用樹脂組成物を製造するには、上
記（Ａ）〜（Ｄ）の４つの構成成分を所定の割合で配合
して、一般的に使われているヘンシエルミキサー、タン
ブラーのような混合機を用いてドライブレンドしてもよ
く、あるいはバンバリーミキサー、ニーダー、スクリュ
ー押出機などによって混練して、一旦ペレット状コンパ
ウンドの形状にしてもよい。

この場合、ポリオレフィン系樹脂およびポリスチレン
系樹脂の分野において一般に用いられている酸素、熱お
よび光に対する安定剤、あるいは劣化防止剤、例えばタ
ルク、シリカ、炭カルなどの充填剤、滑剤、難燃剤並び
に色剤等をさらに所要量添加してもよい。充填剤の中で
は、とくにタルクを用いるのが好ましい。

この発明による樹脂組成物は、通常押出成形法によっ
てシート状に成形する。この場合、ドライブレンド法等
により直接シートに成形することもできるが、通常はペ
レット状コンパウンドから押出形成法によってシート状
に成形する。得られたシートは、さらに真空、圧空成形
法、プレス成形法などによって所望の形状を有する製品
に成形するものである。これらの成形法は合成樹脂の分
野において広く知られている。

なお、この発明による樹脂組成物のペレット状コンパ
ウンドは、これをシート状に成形することなく、所定の
金型に直接導入し、加熱することによって成形品を得る
ことも勿論可能である。

この発明による成形用樹脂組成物は、電気・電子機
器、自動車、各種機械構成部品、内外装品、ハウジング
等の種々の用途に利用されるものである。

実 施 例 つぎに、この発明の実施例を説明する。

実施例 MFR（230℃）が0.5g/10分でありかつエチレン含有量
が５重量％であるプロピレン−エチレンブロック共重合
体（Ａ）と、MFI（190℃）が0.04g/10分である高密度ポ
リエチレン（Ｂ）と、分子量300000のポリスチレン単独
重合体（Ｃ）と、ブタジエン含有量25重量％のスチレン
−ブタジエン・テーパードブロック共重合体（Ｄ）と
を、下記表に示すように各種の割合で配合して、試料N
o.1〜13の樹脂組成物のペレット状コンパウンドをつく
り、ついでこれを押出シート成形法により長さ100mm、
幅500mmおよび厚さ4mmのシートに成形した。このとき、
各試料について、シート成形性、耐溶剤性、耐熱性、耐
衝撃性および剛性を評価した。

つぎに、試料シートを500mm角の大きさに切断し、各
シート片について真空成形法により展開率４倍の深絞り
成形を行なった。このとき、各試料片の深絞り性、およ
び成形品のとくに外観形状についての寸法安定性を測定
し、これらの結果を下表にまとめて示した。

物性の測定方法 （ｉ）シート成形法は、押出成形法により測定した。す
なわち、押出シートについて層剥離やいわゆる反り、ヒ
ケが生じておらず、かつ吐出量のすぐれているものを
○、そうでないものを×とした。

（ii）耐溶剤性は、各試料シートについてアセトン浸漬
（20℃×３日間）により、外観とくにクラックの発生や
膨潤状態を評価し、正常なものを○、そうでないものを
×とした。

（iii）耐熱性は、ASTM D648に基づき荷重18.6kg/cm²
で測定した。

（iv）耐衝撃性は、ASTM D256アイゾット式（Ｖノッチ
付き）方法により測定した。

（ｖ）剛性は、ASTM D790の曲げ弾性率の測定法に基づ
いた。

（vi）深絞り性は、真空成形法により展開率４倍で深絞
り成形するさい、加熱時にタレが少なく、成形時に破れ
がなく、さらに偏肉が少ないかどうか、について評価
し、正常なものを○、そうでないものを×とした。

（vii）寸法安定性は、真空成形品の外観形状につい
て、特にうねり、反りが生じていないかを観察し、正常
なものを○、そうでないものを×とした。

上記表から明らかなように、この発明による試料No.
1、２、５、６、９、10の樹脂組成物は、良好なシート
成形性を有していて、耐溶剤性、耐衝撃性、耐熱性およ
び剛性にすぐれたシートを得ることができ、また得られ
たシートは深絞り性および寸法安定性がきわめて良好
で、真空成形加工により寸法精度および外観形状のすぐ
れた成形品を得ることができ、得られた成形品は、他の
比較例の試料No.3、４、７、８、11、12、13の樹脂組成
物に比べ、格段にすぐれた物性を有していた。

発明の効果 この発明による成形用樹脂組成物は、上述のように、
メルトインデックス（MFR、230℃）が10g/10分以下であ
りかつエチレン含有量が１〜20重量％であるプロピレン
−エチレンブロック共重合体（Ａ）と、メルトインデッ
クス（MFI、190℃）が1g/10分以下の高密度ポリエチレ
ン（Ｂ）と、分子量200000〜400000のポリスチレン系重
合体（Ｃ）と、ブタジエン（Bu）含有量が30重量％以下
でかつブロックStとブロックBuの遷移部にSt・Buランダ
ム共重合体部分を含有したスチレン−ブタジエン・テー
パードブロック共重合体（Ｄ）とが配合せられてなり、
これらの配合比が、プロピレン−エチレンブロック共重
合体（Ａ）、高密度ポリエチレン（Ｂ）およびポリスチ
レン系重合体（Ｃ）の３成分の総和100重量部に対し
て、スチレン−ブタジエン・テーパードブロック共重合
体（Ｄ）が５〜30重量部であり、上記（Ａ）、（Ｂ）お
よび（Ｃ）の３成分の総和の中、（Ａ）と（Ｂ）の２成
分の和が30〜70重量％、および（Ｃ）成分が70〜30重量
％であり、上記（Ａ）および（Ｂ）の２成分の総和の
中、（Ａ）成分が70〜90重量％、および（Ｂ）成分が30
〜10重量％であるもので、この発明の成形用樹脂組成物
によれば、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）（Ｂ）とポリス
チレン系樹脂（Ｃ）の長所を生かし、かつ短所を補うこ
とができて、真空、圧空成形および押出加工において良
好なシート成形性を有していて、耐溶剤性、耐衝撃性、
耐熱性および剛性にすぐれたシートを得ることができる
ばかりか、得られたシートは絞り性および寸法安定性が
きわめて良好で、このシートを所定の形状に成形するこ
とにより、寸法精度および外観形状のすぐれた成形品を
得ることができるという効果を奏する。

以上

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メルトインデックス（MFR、230℃）が10g/
   10分以下でありかつエチレン含有量が１〜20重量％であ
   るプロピレン−エチレンブロック共重合体（Ａ）と、メ
   ルトインデックス（MFI、190℃）が1g/10分以下の高密
   度ポリエチレン（Ｂ）と、分子量200000〜400000のポリ
   スチレン系重合体（Ｃ）と、ブタジエン（Bu）含有量が
   30重量％以下でかつブロックStとブロックBuの遷移部に
   St・Buランダム共重合体部分を含有したスチレン−ブタ
   ジエン・テーパードブロック共重合体（Ｄ）とが配合せ
   られてなり、これらの配合比が、プロピレン−エチレン
   ブロック共重合体（Ａ）、高密度ポリエチレン（Ｂ）お
   よびポリスチレン系重合体（Ｃ）の３成分の総和100重
   量部に対して、スチレン−ブタジエン・テーパードブロ
   ック共重合体（Ｄ）が５〜30重量部であり、上記
   （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の３成分の総和の中、
   （Ａ）と（Ｂ）の２成分の和が30〜70重量％、および
   （Ｃ）成分が70〜30重量％であり、上記（Ａ）および
   （Ｂ）の２成分の総和の中、（Ａ）成分が70〜90重量
   ％、および（Ｂ）成分が30〜10重量％である、成形用樹
   脂組成物。