JPH0133497B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、自動車バンパー用ポリプロピレン組
成物に関する。更に詳しくは、高剛性ポリプロピ
レンを基本とし、これに特定のムーニー粘度範囲
の２種類の無定形エチレン―プロピレン共重合体
および特定の粒径のタルクを夫々所定量配合して
なる該組成物に関する。 この組成物を公知方法で成型することにより、
従来の樹脂バンパーと比較して、耐衝撃性ならび
に耐熱変形性が高く、成型品の外観ならびに塗装
性についても優れた自動車バンパーが得られる。 近年、自動車用バンパーの構成材料としてポリ
プロピレン組成物が注目されるようになつた。該
組成物用のポリプロピレンとしては、結晶性エチ
レン―プロピレンブツロク共重合体を基本とし、
これに無定形エチレン―プロピレン共重合体を配
合したものが提案されている。あるいは、この組
成物の剛性を改善すべくさらにタルクを配合する
方法も提案されている。 しかし、これら提案に係る組成物に使用されて
いる結晶性エチレン―プロピレンブツロク共重合
体のプロピレン単独重合体部分のアイソタクチツ
クペンタツド分率は、いづれも0.955以下であり、
このため得られた成型品の曲げ弾性率は、8000
Kg／cm²程度と低く、すなわちバンパーとしての剛
性不十分であり、高温環境下（80℃）における耐
熱変形性も不十分であつた。 また、前述の提案においては、ムーニー粘度
ML₁₊₄（100℃）が50以上の無定形エチレン―プロ
ピレン共重合体が使用されている。しかし、この
ようなムーニー粘度の無定形エチレン―プロピレ
ン共重合体の配合は、自動車バンパー用組成物の
基本樹脂としてのエチレン―プロピレンブロツク
共重合体に対し、成型後の塗装性を改善せしめる
反面、該成型品の光沢をも大幅に低下させる。こ
のため成型後塗装を施さない自動車用バンパー若
しくは、塗装を部分的にしか施さない該バンパー
について夫々外観が好ましくなく商品価値を低下
させるという問題があつた。 本発明者等は、以上の技術問題を検討し、剛性
が高く、高温環境下での耐熱変形性に優れ、さら
に成型後の外観のすぐれたバンパーの製造が可能
な自動車バンパー用ポリプロピレン組成物を開発
すべく鋭意研究した。その結果、従来のエチレン
―プロピレンブロツク共重合体に代えてプロピレ
ン単独重合体部分のアイソタクチツクペンタツド
分率Ｐと全部分のMFRとの関係が 1.00Ｐ0.015 logMFR＋0.955 なる関係にある高剛性エチレン―プロピレンブロ
ツク共重合体を使用し、ムーニー粘度ML₁₊₄（100
℃）50以上の無定形エチレン―プロピレン共重合
体に代えて該粘度が30以下および50〜100の該重
合体を所定量併用し、さらに粒径３ミクロン以下
のタルクを配合することによつて前述の技術問題
がすべて解決できることを知つて本発明を完成し
た。 以上の記述から明らかなように、本発明の目的
は、従来のポリプロピレン系自動車バンパー用組
成物と比較して、、高剛性で、耐熱変形性および
外観のすぐれた成型品を与える自動車バンパー用
ポリプロピレン組成物を提供することである。他
の目的は以下の記述から明らかにされる。 本発明は、下記の構成を有する。 (1) エチレン含有量５〜10重量％でプロピレン
単独重合体部分のアイソタクチツクペンタツド
分率（Ｐ）と全部分のメルトフローレートとの
関係が、 1.00Ｐ0.015 logMFR＋0.955 なる関係にある高剛性エチレン―プロピレンブ
ロツク共重合体を55〜65重量％、ムーニー粘
度ML₁₊₄（100℃）30以下の無定形エチレン―プ
ロピレン共重合体10〜20重量％、ムーニー粘
度ML₁₊₄（100℃）50〜100の無定形エチレン―
プロピレン共重合体10〜20重量％、たゞしと
の合計量は25〜35重量および平均粒子径３
ミクロン以下のタルク10〜15重量％よりなる自
動車バンパー用ポリプロピレン組成物。 本発明の構成と効果につき以下に詳述する。 本発明の自動車バンパー用ポリプロピレン組成
物においては、下記の物性を有するエチレン―プ
ロピレンブロツク共重合体を全組成物の55〜65重
量％配合する。その物性とは、重合体中のエチレ
ン含有量が５〜10重量％でプロピレン単独重合体
部分のアイソタクチツクペンタツド分率Ｐと該共
重合体の全体のMFRとの関係が下式 1.00Ｐ0.015 logMFR＋0.955 …(1) なる関係を満足することである。 上式において、アイソタクチツクペンタツド分
率（Ｐ）とは、ポリプロピレン分子鎖中における
ベンタツド単位におけるアイソタクチツク分率で
あり、Macromolecules ８ 687（1975）に発表
されている方法に基づいて測定される。 上述のようなエチレン―プロピレンブロツク共
重合体においては、前記式(1)の右辺の、
0.015logMFR＞０であるところから、該共重合
体中のプロピレン単独重合体部分のアイソタクチ
ツクペンタツド分率Ｐは当然0.955以上となる。
そして該分率Ｐが0.955未満の該共重合体を使用
した場合は、その組成物から得られた成形品の曲
げ弾性率は、目標値である12000Kg／cm²より小さ
くなる結果、バンパー成形品の耐熱変形性が改善
されない。 また、前記共重合体のMFRは10〜35（ｇ／10
分）が好ましく、10未満では成形加工性が低下
し、35を超えると成形品の耐衝撃性が低下する。
たゞし本発明に使用するエチレン―プロピレンブ
ロツク共重合体のアイソタクチツクペンタツド分
率Ｐに関しては、単独で前記式(1)を満足しなくて
も２種類以上の混合物であつてもその混合物の物
性として前記式(1)を満足すればよい。このこと
は、該Ｐ値が単独で0.955以上のいわゆる高剛性
エチレン―プロピレン共重合体と該Ｐ値が0.955
未満の通常の該共重合体との混合使用が可能なこ
とを意味する（後述実施例参照）。また該共重合
体の本発明の組成物中における配合割合（55〜65
重量％）に関しては、55重量％未満では、前述の
曲げ弾性率が12000Kg／cm²より小さくなり、65重
量％を超えると、他の必要物質値である−30℃で
のアイゾツト衝撃強度が30Kg^-cm／cmより小さく
なるので好ましくない。 本発明の組成物には、下記のようにムーニー粘
度ML₁₊₄（100℃）にへだたりのある２種類の無定
形エチレン―プロピレン共重合体を夫々所定量使
用する。 その一つは、該粘度が30以下のものであり、他
の一つは該粘度が50〜100のものである。それら
の本発明の組成物における配合量は、夫々10〜20
重量％であり、しかしながら合計使用量は25〜35
重量％に限定される。 ムニー粘度が30以下のものの配合量が10重量％
未満の場合最終成形品の光沢率（％）が不十分と
なり、20重量％を超えると塗装性が低下する。 他方、ムーニー粘度が50〜100のものの配合量
が10重量％未満の場合は塗装性が低下し、20重量
％を超えると光沢率が低下する。 上記ムーニー粘度範囲外の無定形エチレン―プ
ロピレン共重合体の組成物への配合は次のような
不利をもたらす。 すなわち、ムーニー粘度ML₁₊₄（100℃）30超50
未満のものを使用すると最終成形品における光沢
率と塗装性のバランスが失われ、いづれか一方が
極端に低下し易い。 他方、該ムーニー粘度が100を超えるものを配
合するとこのものと高剛性エチレン―プロピレン
ブロツク共重合体との均一な混合分散が困難とな
り、このような組成物を用いて製造した成形品の
耐衝撃性強度が低下する。 本発明に使用する前述の２種のムーニー粘度範
囲の無定形エチレン―プロピレン共重合体中の合
計使用量が前述のように25〜35重量％に限定され
る理由は下記のとおりである。すなわち、該使用
量が25重量％未満の場合、かゝる組成物を成形し
た成形品の耐衝撃性が低下する。反対に35重量％
を超えると剛性および耐熱変形性が低下する。 本発明の組成物には、さらに剛性補強剤として
平均粒子径が３ミクロン以下のタルクが10〜15重
量％配合される。該配合量が10重量％未満の場合
最終成形品の剛性が不足し、15重量％を超えると
最終成形品のアイゾツト衝撃強度が自動車用バン
パーとして必要な30Kg^-cm／cmより小さくなり、
かつウエルド強度も低下する。 このようなタルクは、そのまゝ用いてもよい
が、マトリツクスポリプロピレン（註．エチレン
―プロピレンブロツク共重合体）との接着性若し
くは分散性を向上させる目的で、各種の有機チタ
ネート系カツプリング剤、シラン系カツプリング
剤若しくは脂肪酸等で表面処理された該タルクを
使用してもよい。 本発明の組成物においては、通常のポリプロピ
レン組成物と同様に、各種の添加剤例えば、酸化
防止剤、耐候性、銅害防止剤若しくは帯電防止剤
等を適量配合することができる。 本発明の組成物は、前述〜の配合原料の所
定割合を公知の各種の混練機例えば、一軸押出
機、二軸押出機、ブラベンダー、バンバリーミキ
サー、ニーダー若しくはプラストグラフ等の混練
機を用いて混合することにより容易に製造でき
る。かくして得られた組成物は、公知方法（例え
ば射出成形）により所定の形状の自動車用バンパ
ーを製造できる。 本発明の組成物を用いて成形した自動車用バン
パーは、その剛性を示す曲げ弾性率は12000Kg／
cm²以上と高く、−30℃でのアイゾツト衝撃強度も
30Kg^-cm／cm以上で充分である。またその光沢率
は70％以上、従来の塗装性に関連する塗膜ピーリ
ング強度は1.0Kg／cm²以上である。 以上のように本発明の組成物は、従来のポリプ
ロピレン系バンパー材料に比較して、成形品の耐
衝撃性および塗装性を保持しつつ、その反面で成
形品の剛性、耐熱変形性および外観（光沢率）を
大幅に改善できるものであり、その有用性は極め
て大きい。 以下実施例および比較例によつて本発明を説明
する。ここで用いられている各種の測定法は、次
のとおりである。 MFR：JIS K6758に準拠 曲げ弾性率（三点曲げ弾性率）： JIS K7203に準拠（測定温度23℃） アイゾツト衝撃強度： JIS K7110に準拠（測定温度−30℃） 光沢率：JIS Z8741に準拠（反射角60°） 塗装性： 塗装性については、塗膜ピーリング強度の測
定により評価した。塗膜ピーリング強度は以下
の方法によつて求めた。すなわち、試験片をト
リクロルエタン蒸気に30秒間接触させて試験片
表面の洗浄を行つた後２液型のアクリル―塩素
化ポリプロピレン系の下塗り塗料（日本ビー・
ケミカル(株)製）を膜の厚みが40〜50μとなるよ
うに塗装し、120℃で10分間乾燥した後、室温
で10分間放置した。その後２液型のアクリル―
ウレタン系の上塗り塗料（日本ビー・ケミカル
(株)製）を膜の厚みが30〜40μとなるように塗装
して、120℃で20分間乾燥した後、室温で48時
間放置して塗装品を得た。 この塗装品の塗膜にNTカツターを用い１cm
の間隔で平行に２本の切り込みを入れる。その
１cm幅で切り込まれた塗膜の端をあらかじめ一
部剥離させ、引張試験機の固定側に試験片を固
定して、可動側にその一部剥離させた塗膜を固
定し180゜の方向に10mm／minの速度で引張り、
１cm幅における塗膜のピーリング強度を求め
た。 バンパー成形品における耐熱変形性： 耐熱変形性について実際にバンパーを射出成
形し、この成形品を用いて評価した。すなわ
ち、そのバンパー成形品を恒温試験室内に実際
の自動車に取り付けるのと同じ状態で固定し、
バンパー成形品の中央上面の所定位置の地上高
さをあらかじめ測定（初期地上高さと表現す
る。）しておき、その後恒温試験室内を90℃に
昇温し、そのまま８時間放置した後、室温に降
温し、24時間放置した後のバンパー成形品の地
上高さを測定し、初期地上高さとの差を変形量
としてmm単位で表現し、これを耐熱変形性とし
た。 この耐熱変形性評価においては、上記の変形
量が小さい方が良いと判断されるものである。 バンパー成形品における外観評価： 本評価は、バンパー成形品の艶の状態を目視
により判定を行つたものである。 実施例 １ エチレン含有量8.0重量％、ポリプロピレン部
のアイソタクチツクペンタツド分率0.980、
MFR30ｇ／10分の高結晶性エチレン―プロピレ
ンブロツク共重合体（以下EPブロツク共重合体
Ａと記す）35重量％、エチレン含有量11重量％、
ポリプロピレン部のアイソタクチツクペンタツド
分率0.930、MFR30ｇ／10分の結晶性エチレン―
プロピレンブロツク共重合体（以下EPブロツク
共重合体Ｂと記す）25重量％（上記の２種類の結
晶性エチレン―プロピレンブロツク２ポリマーを
混合したもののアイソタクチツクペンタツド分率
は0.980×35÷60＋0.930×25÷60≒0.959で0.955
以上となる。）、ムーニー粘度ML₁₊₄（100℃）約25
の無定形エチレン―プロピレン共重合体（以下
EPR―Ａと記す）10重量％、ムーニー粘度
ML₁₊₄（100℃）約65の無定形エチレン―プロピレ
ン共重合体（以下EPR―Ｂと記す）15重量％、
平均粒径２ミクロンのタルク15重量％をヘンシエ
ルミキサー（商品名）により低速で５分間混合し
た。 得られた混合物をシリンダー温度230℃の一軸
押出機で混練後、造粒した。得られたペレツトを
射出成形機を用いて試験片に成形し曲げ弾性率、
アイゾツト衝撃強度、光沢率、塗膜ピーリング強
度を測定した。配合組成と結果を第１表に示す。 実施例 ２〜４ 第１表に示す量の高結晶性エチレン―プロピレ
ンブロツク共重合体、結晶性エチレン―プロピレ
ンブロツク共重合体、無定形エチレン―プロピエ
ン共重合体及びタルクを用いた他は実施例１と同
様に実施した。 比較例 １〜４ タルクを加えなかつた（比較例１）か、各成分
の量を第１表に示す量に変えた（比較例２〜４）
他は実施例１と同様に実施した。

【表】

【表】 第１表に明らかなように、本発明に係る高結晶
性エチレン―プロピレンブロツク共重合体を所定
量配合した組成物は、成形品の曲げ弾性率12000
（Kg／cm²）を保持できている（実施例１〜４、比
較例３，４）が通常のエチレン―プロピレンブロ
ツク共重合体を使用した場合（比較例１，２）は
該弾性率は8200（Kg／cm²）以下に留まつている。
しかし、比較例３についてはEPR―Ｂを配合し
ていないためか、塗膜ピーリング強度が実施各例
より著しく劣り、比較例４についてはEPR―Ａ
を配合していないためか光沢率が実施各例より著
しく劣る。 他方、前述のように通常のエチレン―プロピレ
ンブロツク共重合体のみを使用した場合（比較例
１，２）は、曲げ弾性率のみならず光沢率につい
ても本発明の場合（実施例１〜４）より著しく劣
つている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エチレン含有量５〜10重量％でプロピレン
   単独重合体部分のアイソタクチツクペンタツド分
   率（Ｐ）と全部分のメルトフローレートとの関係
   が、 1.00Ｐ0.015 logMFR＋0.955 なる関係にある高剛性エチレン−プロピレンブロ
   ツク共重合体を55〜65重量％、ムーニー粘度
   ML₁₊₄（100℃）30以下の無定形エチレン−プロピ
   レン共重合体10〜20重量％、ムーニー粘度
   ML₁₊₄（100℃）50〜100の無定形エチレン―プロ
   ピレン共重合体10〜20重量％、たゞしとの合
   計量は25〜35重量および平均粒子径３ミクロン
   以下のタルク10〜15重量％よりなる自動車バンパ
   ー用ポリプロピレン組成物。