JP3340771B2 - ポリオレフィン系樹脂組成物 - Google Patents

ポリオレフィン系樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン系樹脂組
成物に関し、更に詳しくは、特定のポリオレフィンと、
特定の架橋ゴム状重合体と無機充填剤とからなる、加工
性に優れるとともに、耐衝撃性、剛性、表面性等の良好
な成形品を提供するポリオレフィン系樹脂組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィンは安価で物理的特性に優
れるため、広く汎用的に使用されている。しかしなが
ら、例えばポリプロピレンにおいては、1)溶融時の粘
度、張力が低く、そのためシートの真空成形性(以下、
熱成形性という)、カレンダー成形性、ブロー成形性、
発泡成形性等の加工性が低い、2)剛性が他のポリスチ
レン、ポリ塩化ビニル、ABS樹脂等と較べると低い、
3)低温での耐衝撃性が低い、4)表面性、即ち表面光
沢、硬度、塗装性等が低い、等の欠点を有している。
【0003】加工性の改良のために、ポリエチレン等の
機械的な混合が広く一般的に行われているが、その改良
効果は不充分であり、そのため多くのポリエチレン成分
を必要とし、ますます剛性の低下を招いている。また、
ポリオレフィンの分子量を高くすることによる溶融時の
粘度、張力の改良が行われているが、ポリオレフィンの
重要な加工法である押出成形等を困難にするため好まし
くない。ポリオレフィン本来の低剛性、また、ポリエチ
レン等の添加による剛性低下を改良する目的で無機充填
剤等の添加が行われるが、無機充填剤はポリオレフィン
との相溶性が低く、このため分散不良により、成形体、
例えば押出シートの表面性が著しく低下するといった欠
点を有している。また、耐衝撃性の改良のために、非架
橋のエチレン−プロピレンゴム等のゴム成分の機械的混
合、あるいはブロック共重合等によるゴム成分の導入が
広く一般的に行われている。しかしながら、これらゴム
成分の導入は、分散粒子径のコントロールが不充分であ
るため、ゴム成分の使用効率が低く、耐衝撃性の改良効
果が不充分である。そのため多くのゴム成分を必要と
し、剛性の低下を招いている。更に、分散ゴム成分の粒
子径が大きいために、表面光沢が低下する結果となって
いる。
【0004】従来より、ポリ塩化ビニル系樹脂等におい
て耐衝撃性改良剤として広く使用されているコアーシェ
ル型の変性剤は、あらかじめ設定した粒子径のゴム成分
(コア部)を効率よく分散させることができ、剛性の低
下を抑えて耐衝撃性を改良する優れた手法である。しか
しながら、非極性であるポリオレフィンと、コアーシェ
ル型の変性剤は相溶性が低く、使用が制限されている。
ポリオレフィンに特定の相溶化剤の存在下に、コアーシ
ェル型の変性剤を添加することが提案されている(特開
平3−185037号、米国特許第4997884号)
が、相溶化剤の合成が煩雑であるばかりでなく、相溶化
剤の使用によるコストアップ、系が複雑になる、等の問
題がある。以上のように、加工性、耐衝撃性、剛性、表
面性等において充分満足しうるポリオレフィン系樹脂
は、いまだ得られていないのが実状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定の架橋
ゴム状重合体及び無機充填剤を特定のポリオレフィンに
混合することにより、加工性、耐衝撃性、剛性、表面性
の優れたポリオレフィン系樹脂組成物を得ることを目的
になされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも5
0重量%のプロピレンからなるプロピレン系ポリオレフ
ィン100重量部と、ポリエチレン0.1〜100重量
部との混合物からなるポリオレフィン(A)100重量
部と、ガラス転移温度が25℃以下である架橋ゴム状重
合体(B)0.1〜100重量部と、無機充填剤(C)
0〜400重量部からなるポリオレフィン系樹脂組成物
を内容とする。
【0007】即ち、本発明者らは該架橋ゴム状重合体
(B)を特定のポリオレフィン(A)に混合することに
より、溶融時の張力が増大し加工性が改良されるととも
に、耐衝撃性に優れたポリオレフィン系樹脂組成物が得
られ、また、該架橋ゴム状重合体(B)の存在により、
ダイスウェルが減少すると同時に無機充填剤(C)の分
散性が向上し、成形体、特に押出シート及びロールシー
トの表面状態が著しく改良されることを見出し、本発明
はかかる知見に基づいてなされたものである。
【0008】本発明におけるポリオレフィン(A)とし
ては、プロピレンを50%以上含有するプロピレン系ポ
リオレフィン100部(重量部、以下同様)とポリエチ
レン0.1〜100部の混合物からなり、更には230
℃でのメルトフローインデックスが4以下のものが、架
橋ゴム状重合体、無機充填剤等との混練、分散性が良
く、本発明の効果を発現し易い点で好ましい。
【0009】本発明におけるプロピレンを50%以上含
有するプロピレン系ポリオレフィンとしては、ポリプロ
ピレン、エチレンと50%以上のプロピレンの共重合
体、エチレンと50%以上のプロピレンで、ジエン成分
が10%(重量%、以下同様)以下であるエチレン−プ
ロピレン−ジエン3元共重合体、50%以上のプロピレ
ンと50%未満の酢酸ビニル、メタクリル酸アルキルエ
ステル、アクリル酸アルキルエステル、芳香族ビニル等
のビニル化合物とのランダム、ブロック、グラフト共重
合体等が含まれ、これらは単独又は2種以上組み合わせ
て用いられる。本発明におけるポリエチレンとしては、
高密度、低密度、及び線状低密度ポリエチレン等が挙げ
られ、これらは単独又は2種以上組み合わせて用いられ
る。
【0010】本発明における架橋ゴム状重合体(B)と
しては、ガラス転移温度が25℃以下の架橋ゴム状重合
体が用いられ、例えばポリブタジエンゴム、スチレン−
ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、
アクリル酸nブチル−ブタジエンゴム等のジエン系ゴ
ム、ポリアクリル酸n−ブチル、ポリアクリル酸2−エ
チルヘキシル等のアクリル系ゴム、エチレン−プロピレ
ン−ジエンゴム、ブチルゴム等のオレフィン系ゴム、ポ
リジメチルシロキサン等のシリコンゴム等の架橋ゴム状
重合体が代表例として挙げられる。これらは単独又は2
種以上組み合わせて用いられる。特に、ジエン系ゴム含
量又はアクリル系ゴム含量が50%以上のものが、ポリ
オレフィンとの相溶性が良好である点で好ましい。
【0011】架橋法は、通常この分野で行われる方法が
使用できる。例えば、ブタジエンによる自己架橋、ジビ
ニルベンゼン、1,3−ブタンジオールジメタクリレー
ト等の多官能性架橋剤による架橋、ジアリルメタクリレ
ート等のグラフト化剤による架橋、過酸化物による架橋
等であり、これらは2以上併用することもできる。架橋
ゴム状重合体(B)は架橋ゲル分が50%以上、好まし
くは60%以上になるよう調製される。50%未満の場
合は、加工性の改良効果が充分でない傾向がある。架橋
ゴム状重合体(B)は、ブタジエン系ゴム、アクリル系
ゴムの場合には、通常のラジカル重合で重合でき、例え
ば懸濁重合、乳化重合等の重合法が用いられる。粒子
径、粒子構造等のコントロールのし易さから乳化重合が
好ましい。また、酸、塩、凝集剤等の添加により粒子の
肥大を行うこともできる。粒子径は、3μm以下である
ことが表面性の点から好ましい。
【0012】本発明における無機充填剤(C)として
は、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タル
ク、ガラス繊維等が代表例として挙げられ、これらは単
独又は2種以上組み合わせて用いられる。特に、重質炭
酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク等が好まし
い。
【0013】本発明のポリオレフィン系樹脂組成物は、
上記プロピレン系ポリオレフィン(A)と、架橋ゴム状
重合体(B)と無機充填剤(C)とを混合することによ
り得られる。混合の割合は、プロピレン系ポリオレフィ
ン(A)100部に対して、架橋ゴム状重合体(B)
0.1〜100部、無機充填剤(C)0〜400部であ
り、好ましくは、架橋ゴム状重合体(B)0.5〜70
部、無機充填剤(C)0〜300部である。架橋ゴム状
重合体(B)が0.1部未満の場合は、加工性、耐衝撃
性、表面性の改良効果が不充分であり、また、100部
を越える場合は、ポリオレフィン本来の特性が失われ
る。また、無機充填剤(C)が400部を越える場合
は、表面性が低下する。上記プロピレン系ポリオレフィ
ン(A)と、架橋ゴム状重合体(B)と無機充填剤
(C)とを混合する方法は特に制限されないが、押出混
練、ロール混練法等、従来よりよく知られた方法が使用
できる。また、架橋ゴム状重合体(B)、無機充填剤
(B)とプロピレン系ポリオレフィン(A)の一部を混
合したのち、残部のプロピレン系ポリオレフィン(A)
をさらに添加、混合する等の多段階の混合も可能であ
る。本発明のポリオレフィン系樹脂組成物には、更に必
要に応じて、安定剤、滑剤等を添加することができる。
また、必要に応じて、従来ポリ塩化ビニル系樹脂で使用
されているコアーシェル型の耐衝撃剤、加工性改良剤等
も使用可能である。上記の如くして得られる本発明の樹
脂組成物は、加工性、耐衝撃性、剛性、表面性等におい
て優れている。
【0014】本発明において加工性の改良は、溶融時の
粘度及び/又は張力のコントロールにより、シート及び
パリソンのドローダウン、発泡セルの連泡化等が改良れ
るとともに、熱成形性、カレンダー成形性、ブロー成形
性、発泡成形性が改良される。また、耐衝撃性の改良
は、射出成形、押出成形、熱成形、カレンダー成形、ブ
ロー成形、発泡成形等の全ての加工法においてなされ
る。
【0015】
【実施例】以下に実施例にて本発明を更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらにより何ら制約を受けるものでは
ない。 実施例1、比較例1〜4 通常の乳化重合により重合し、架橋ポリブタジエンゴム
を得た。架橋剤は特に使用しなかった。粒子径は220
0オングストローム、架橋ゲル分は85%であった。得
られた重合体のラテックスを通常の方法で塩析し、脱
水、乾燥した。得られた架橋ゴム状重合体粉末、脂肪酸
で表面処理した粒子径1.8μmの重質炭酸カルシウム
を、ポリプロピレン(商品名:ハイポール−B−20
0、三井石油化学製)又は該ポリプロピレンと高密度ポ
リエチレンに表1に示す混合割合で混合し、スクリュー
径44mm、L/Dが30の二軸押出機で、200℃、1
00rpm で押出し混練しペレット化した。得られたペレ
ットを200℃でロール混練しプレス成形することによ
り、各種試験片を得た。
【0016】耐衝撃性、曲げ弾性率は、それぞれAST
M−D 256、ASTM−D 790に準じて行っ
た。溶融張力は、得られたペレットを東洋精機製キャピ
ログラフにて200℃、ダイスφ1mm×10mm、押出ス
ピード20mm/分、引き取りスピード1m/分で測定し
た。メルトフローインデックスは、上記ペレットを用い
てASTM−D 1238に準じて230℃で測定し
た。ドローダウンは100mm角、厚み1.5mmにシート
を成形し、開口部76mm角のクランプで固定し、190
℃のオーブン中、30分間のシートのドローダウンを測
定した。シートの表面性は、得られたペレットを用い
て、スクリュー径50mm、L/Dが20の単軸押出機を
用いて、230℃でTダイ押出しを行い、幅300mm、
厚み0.5mmのシートを得、得られたシートの表面状態
を目視にて観察した。また、ロール混練時のシートの表
面状態を目視にて観察した。得られた結果を表2に示
す。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】架橋ゴム状重合体(B)と無機充填剤
(C)をポリプロピレンとHDPEとからなるポリオレ
フィン(A)に混合したポリオレフィン系樹脂組成物
(実施例1)は、架橋ゴム状重合体(B)と無機充填剤
(C)をポリプロピレンからなるポリオレフィン(A)
に混合したポリオレフィン系樹脂組成物(比較例3)に
較べて、溶融張力が高められており、加工性、特にシー
トのドローダウンが改良されていることがわかる。ま
た、比較例1、比較例2のポリオレフィン系樹脂組成物
に較べて、溶融張力が高められており、加工性、特にシ
ートのドローダウンが顕著に改良されるとともに、押出
シート及びロールシートの表面性が著しく改良されてい
ることがわかる。更に、比較例4のポリオレフィン系樹
脂組成物に較べて、剛性、溶融張力が高められており、
加工性、特にシートのドローダウンが顕著に改良されて
いることがわかる。即ち、本発明のポリオレフィン系樹
脂組成物は、加工性と、耐衝撃性、剛性、表面性をバラ
ンス良く備えていることがわかる。
【0020】
【発明の効果】本発明のポリオレフィン系樹脂組成物
は、加工性に優れるとともに、耐衝撃性、剛性及び表面
性に優れた成形品を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 33/08 C08L 33/08 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも50重量%のプロピレンから
    なるプロピレン系ポリオレフィン100重量部と、ポリ
    エチレン0.1〜100重量部との混合物からなるポリ
    オレフィン(A)100重量部と、ガラス転移温度が2
    5℃以下である架橋ゴム状重合体(B)0.1〜100
    重量部と、無機充填剤(C)0〜400重量部とからな
    るポリオレフィン系樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 架橋ゴム状重合体(B)がジエン系ゴム
    を少なくとも50重量%含有する架橋ゴム状重合体であ
    る請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 架橋ゴム状重合体(B)がアクリル系ゴ
    ムを少なくとも50重量%含有する架橋ゴム状重合体で
    ある請求項1記載の組成物。
  4. 【請求項4】 架橋ゴム状重合体(B)が乳化重合によ
    り得られる架橋ゴム状重合体である請求項1記載の組成
    物。
  5. 【請求項5】 架橋ゴム状重合体(B)の平均粒子径が
    3ミクロン以下である請求項1〜4記載の組成物。
  6. 【請求項6】 無機充填剤(C)が炭酸カルシウム及び
    /又はタルクである請求項1〜5記載の組成物。
  7. 【請求項7】 ポリオレフィン(A)が少なくとも50
    重量%のプロピレン系ポリオレフィンからなる請求項1
    〜6記載の組成物。
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