JP6251162B2 - ポリプロピレン樹脂組成物、その成形体、及びポリプロピレン樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
ポリプロピレン樹脂組成物、その成形体、及びポリプロピレン樹脂組成物の製造方法 Download PDFInfo
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Description
更に、エルカ酸アミド0.8〜5質量%、エチレン−アクリル酸系共重合体及び/又はエチレン−酢酸ビニル共重合体0.8〜20質量%を含有し、且つ、前記エルカ酸アミドの含有量を1とした場合に、該エルカ酸アミドに対する前記エチレン−アクリル酸系共重合体及び/又はエチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量の比が、質量基準で0.9〜4.0となるように調整されており、
更に、該組成物の黒色系成形体における、白化傷が修復される能力を、引っ掻き促進試験後における白化傷の部分と、それ以外の部分との色差の差である引っ掻き促進試験後の色差値ΔE*で評価した場合に、該色差値ΔE*が5.0以下であることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。
(2)前記黒色系着色剤が、カーボンブラックを必須成分として含む上記(1)に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
(3)前記ポリプロピレン樹脂が、メルトフローレート(JIS K7210に準拠、230℃、2.16kg荷重)が10〜50g/10分のポリプロピレン樹脂である上記(1)又は(2)に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物で形成されてなることを特徴とする黒色系成形体。
本発明で使用される黒色系着色剤には、その高い隠蔽力、着色力、更に成形体とした場合の耐久性向上等の理由から、カーボンブラックを必須成分として含有することが好ましい。カーボンブラックとしては、公知の樹脂着色用のものをいずれも用いることができる。例えば、平均粒子径が10〜100nm、好ましくは15〜80nm、更には15〜40nm程度のカーボンブラックが好適である。カーボンブラックとしては、いずれのものも使用できるが、粒子径が細かすぎると分散不良の問題が生じるおそれがあり、大きすぎると着色力が低下するので好ましくない。カーボンブラックの分散剤としては、例えば、ステアリン酸マグネシウム等の従来公知のものを使用することができる。
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、上記した黒色系着色剤と共に、機械的強度等の物性向上を目的として、タルクを0.5〜40質量%の範囲で配合されてなる。本発明で使用されるタルクは、従来より、樹脂成形物の充填材として使用されるものであれば、特に限定されず用いることができるが、下記のものを使用することが好ましい。すなわち補強効果等に優れる点から、天然のタルクに粉砕(例えば、ジェットミル等による粉砕)・分級を施して製造されたものを用いることが好ましく、具体的には、次の物性を有する粉体を用いることが好ましい。すなわち、アスペクト比は、5〜30であることが好ましく、より好ましくは5〜20である。タルクの平均粒径は、0.1〜40μmのものが好ましく、1〜20μmのものがより好ましい。篩い上相対粒子量が25%である時の粒子径(25%粒子径)を篩い下相対粒子量が75%である時の粒子径(75%粒子径)で除した値(25%粒子径/75%粒子径)は、2.0〜5.0であることが好ましい。本発明のポリプロピレン樹脂組成物を構成するタルクの量は、0.5〜40質量%であることを要する。より好ましくは1〜30質量%である。タルクの量が、少ないと機械的強度等の物性向上があまりみられず、40質量%を超えると、諸物性のバランスが悪くなったり、成形流動性が低下するおそれがある。
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、ポリプロピレン樹脂を主成分とし、組成物中に50〜90質量%含有されている。本発明で使用されるポリプロピレン樹脂は、その流動性を示すメルトフローレート(JIS K7210に準拠、230℃、2.16kg荷重、以下同様。)が10〜50g/10分であるものを使用することが好ましい。より好ましくは20〜40g/10分である。メルトフローレートが10g/10分未満であると、成形時の流動性が低下するおそれがあるので好ましくない。また、メルトフローレートが50g/10分を超えると耐衝撃性が低下するおそれがあるので好ましくない。本発明のポリプロピレン樹脂組成物を構成するポリプロピレン樹脂の量は、50〜90質量%であることを要し、より好ましくは60〜80質量%である。ポリプロピレン樹脂の量が、50質量%未満だと、流動性が不十分になる。
本発明のポリプロピレン樹脂組成物を構成するエルカ酸アミドは、組成物中に0.8〜5質量%の範囲で含有される。本発明者らの検討によれば、エルカ酸アミドを構成成分としたことで、成形体の成形工程において樹脂組成物に適度な滑り性を付与し、更に、形成した成形体の表面の滑り性を向上させることができる。本発明のポリプロピレン樹脂組成物の構成成分であるエルカ酸アミドは、このように成形体表面を改質する滑剤として機能するが、エルカ酸アミドの量は、0.8〜5質量%であることを要し、より好ましくは1〜3質量%である。エルカ酸アミドの量が、5質量%を超えると、本発明の組成物の構成によっても、形成した成形体にべた付きが起きてしまう。一方、エルカ酸アミドの量が、0.8質量%未満だと、成形体の表面に十分な滑り性が得られず、成形体における耐白化傷性が不十分になる。
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、上記したエルカ酸アミドに加えて、改質剤として、エチレン−アクリル酸系共重合体及び/又はエチレン−酢酸ビニル共重合体を0.8〜20質量%の範囲で含有してなることを特徴とする。本発明で使用されるポリプロピレン樹脂に配合されたエチレン−アクリル酸系共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体は、本発明者らの検討によれば、ポリプロピレン樹脂よりも親水性に優れるため、本発明のポリプロピレン樹脂組成物で成形体を形成した場合に、選択的に表面配向する。また、本願発明者らの検討によれば、先に説明した併用する滑剤成分としてのエルカ酸アミドは、主成分であるポリプロピレン樹脂に比べて、添加したエチレン−アクリル酸系共重合体やエチレン−酢酸ビニル共重合体に近い溶解度パラメータを持つため、エルカ酸アミドが、エチレン−アクリル酸系共重合体やエチレン−酢酸ビニル共重合体に引き寄せられる形で、より樹脂成形体の表面に偏在しやすくなる。すなわち、本発明者らの検討によれば、本発明を構成するエチレン−アクリル酸系共重合体やエチレン−酢酸ビニル共重合体は、エルカ酸アミドに対して主成分のプロピレン樹脂よりも高い相溶性を示し、エルカ酸アミドを樹脂成形体の表面に偏在させる機能を発揮する。この結果、エルカ酸アミドに加え、その改質剤として機能するエチレン−アクリル酸系共重合体及び/又はエチレン−酢酸ビニル共重合体を併用した構成の本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、その成形体の耐傷付き白化特性の向上に対して顕著な効果を実現できたものと考えられる。本発明のポリプロピレン樹脂組成物を構成するエチレン−アクリル酸系共重合体とエチレン−酢酸ビニル共重合体は、単独又は併用して使用することができる。
本発明では、本発明のポリプロピレン樹脂組成物で形成した成形体における白化傷の白化傷とそれ以外の部分との色差が経時に伴って小さくなるという特徴を評価するため、引っ掻き傷を付け、促進試験を行った後にΔE*の測定を行い、この測定値を用いて本発明の顕著な効果を達成するポリプロピレン樹脂組成物を規定した。なお、促進試験は、白化傷とそれ以外の部分との色差が経時に伴って小さくなるという特徴を短時間で最終状態を見出すために行った。また、ΔE*の測定方法は下記の通りである。まず、評価対象の樹脂組成物を用い射出成型機にて縦90(mm)×横50(mm)×厚さ2(mm)の試験片を作成し、評価用プレートとした。本発明では、試験片の調製の際に、日精樹脂工業社製の射出成型機:NS40−5A(商品名)、型締め圧40トンを用いた。そして、下記の条件で該試験片に直線状の傷を11本付け、白化傷の目立ちやすさが促進試験として該試験片を80℃のギアオーブンに2時間入れ、白化傷の修復の程度を、目視と、下記の方法で引っ掻き促進試験後の色差値ΔE*測定して評価した。測定結果を表1、2に示した。
試験荷重:先端175g
針の材質:タングステン
試験速度:500mm/min.
直線の本数:11本
直線の間隔:0.75mm
上記のΔE*の測定に用いた射出成型法で作成した各評価用プレートについて、触診によってべた付き評価を行った。べた付いていない場合を○、べた付いている場合を×として評価した。その結果を表1、2に示した。
本発明のポリプロピレン樹脂組成物の製造は、黒色系着色剤、タルク、エルカ酸アミド、特定の改質剤及びポリプロピレン樹脂を本発明で規定する配合量比で使用すればよく、これらの成分を、一軸押出機、二軸押出機、ロールミキサー、ブラベンダープラストグラフ、バンバリーミキサー、ニーダー等の混錬機を用いて溶融混錬する従来公知の方法で製造することができる。これらの混錬機の中でも、特にコンパウンドとして本発明のポリプロピレン樹脂組成物を提供する場合は、二軸押出機を用いてコンパウンドを製造することが好ましい。また、本発明のポリプロピレン樹脂組成物がマスターバッチで提供された場合は、上記に挙げた混練機を用いて事前に希釈を行って使用してもよく、そのような工程を経ずに成形を行ってもよい。また、本発明のポリプロピレン樹脂組成物の成形体は、射出成形法、射出圧縮成形法等の周知の成形法で得ることができる。
原料として、ポリプロピレン樹脂であるプライムポリプロJ707G(商品名、プライムポリマー社製)74.5部、タルクであるミクロンホワイト5000S(商品名、林化成社製)20.0部、エルカ酸アミドであるニュートロンS(商品名、日本精化社製)1.7部、エチレン−アクリル酸エチル共重合体であるNUC−6170」(商品名、NUC社製)2.3部及びカーボンブラックマスターバッチであるミツビシカーボンブラック#30L(商品名、三菱化学社製、カーボンブラック、pH8)1.5部を用いた。その際、更に、カーボンブラックの分散剤としてステアリン酸マグネシウム1.5部を外添して用いた。
原料を、表1に示した配合とした以外は、前記した実施例1と同様にしてポリプロピレン樹脂組成物の製造を行った。実施例9、10では、エチレン−酢酸ビニル共重合体であるウルトラセン526(商品名、東ソー社製)を用いた。また、得られた樹脂組成物をそれぞれに用いて実施例1で行ったと同様に評価用プレートを作製した。そして、得られた各評価用プレートを用い測定した引っ掻き促進試験後のΔE*値と、成形体のべた付きの評価結果を、プロピレン樹脂組成物の組成と共に、実施例2〜10については表1中に、比較例1〜8については表2に示した。
・ポリプロピレン樹脂:プライムポリマー社製「プライムポリプロJ707G」(商品名)
・タルク:林化成社製「ミクロンホワイト5000S」(商品名)
・カーボンブラック:三菱化学社製「ミツビシカーボンブラック#30L」(商品名)
・エチレン−アクリル酸エチル共重合体:NUC社製「NUC−6170」(商品名)
・ステアリン酸マグネシウム:堺化学社製「SM−P」(商品名)
・エチレン−酢酸ビニル共重合体:東ソー社製「ウルトラセン526」(商品名)
・エルカ酸アミド:日本精化社製「ニュートロンS」(商品名)
Claims (6)
- 形成した黒色系成形体に傷が付いたとしても白化傷を目立たなくする白化傷が修復される能力を有する黒色系のポリプロピレン樹脂組成物であり、
主成分であるポリプロピレン樹脂50〜90質量%に、カーボンブラックを含む黒色系着色剤0.01〜5質量%、タルク0.5〜40質量%、エルカ酸アミド0.8〜5質量%、エチレン−アクリル酸系共重合体及び/又はエチレン−酢酸ビニル共重合体0.8〜20質量%が含有されてなり、且つ、前記エルカ酸アミドの含有量を1とした場合に、該エルカ酸アミドに対する前記エチレン−アクリル酸系共重合体及び/又はエチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量の比が、質量基準で0.9〜4.0となるように調整されていることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。 - 前記黒色系成形体における白化傷が修復される能力を、引っ掻き促進試験後における白化傷の部分と、それ以外の部分との色差の差である引っ掻き促進試験後の色差値ΔE * で評価した場合に、該色差値ΔE * が5.0以下である請求項1に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
- 前記ポリプロピレン樹脂が、メルトフローレート(JIS K7210に準拠、230℃、2.16kg荷重)が10〜50g/10分のポリプロピレン樹脂である請求項1又は2に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
- 前記エチレン−アクリル酸系共重合体を必須成分として含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリプロピレン樹脂組成物で形成されてなることを特徴とする黒色系成形体。
- 形成した黒色系成形体に傷が付いたとしても白化傷を目立たなくする白化傷が修復される能力を有する黒色系のポリプロピレン樹脂組成物の製造方法であって、
主成分であるポリプロピレン樹脂50〜90質量%に、カーボンブラックを含む黒色系着色剤0.01〜5質量%、タルク0.5〜40質量%、エルカ酸アミド0.8〜5質量%、改質剤としてのエチレン−アクリル酸系共重合体及び/又はエチレン−酢酸ビニル共重合体0.8〜20質量%を添加し、且つ、前記エルカ酸アミドの含有量を1とした場合に、該エルカ酸アミドに対する前記エチレン−アクリル酸系共重合体及び/又はエチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量の比が、質量基準で0.9〜4.0となるように調整した配合量比で使用して、混練機を用いて溶融混練することを特徴とする黒色系のポリプロピレン樹脂組成物の製造方法。
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