JPH04300935A - 自動車バンパー用樹脂組成物 - Google Patents
自動車バンパー用樹脂組成物Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
成物に関し、詳しくは、メルトフローインデックス(M
I)が15g/分以上であり、その成形品の表面硬度が
55(ロックウェルR)以上である成形性、塗装性、耐
傷付性が良好なバンパー用樹脂組成物に関する。
より軽量化、防錆化、デザインの自由度等の観点から、
ポリプロピレン樹脂組成物が多く使用され、例えば、特
開昭57−55952号、同58−111846号、同
59−98157号、同58−17139号、同57−
177038号、同57−207630号、同57−1
95134号、同57−159841号、同55−21
494号公報等に自動車バンパー用樹脂組成物が種々提
案されている。
案された自動車バンパー用樹脂組成物は、耐衝撃強度を
重視するため、軟質で、表面硬度が比較的低く、耐傷付
性に乏しいものが多い。また、従来から使用されていた
、または提案されている素材は流動性が低いため、近年
の大型化された自動車バンパーを射出成形で対応させる
ことが困難となっている。発明者らは、高流動性で、且
つ、耐傷付性、成形性が良好で、高硬度で塗装性も良好
な自動車バンパー用樹脂組成物を提供することを目的に
鋭意研究した結果、特定の結晶性エチレン−プロピレン
ブロック共重合体、無定形エチレン−ブテン共重合体及
び/または無定形エチレン−プロピレン共重合体及び/
または芳香族系水素化ゴムのエラストマー、及びタルク
を特定比で配合してなる樹脂組成物が自動車バンパー用
として優れることを見出し本発明を完成した。
その曲げ弾性率が15000kg/cm2 、エチレン
含有量が5〜20重量%、常温p−キシレン可溶分の固
有粘度(デカリン、135℃)が3以上、メルトフロー
インデックス(MI)が21〜70g/10分で、且つ
ポリプロピレン成分の沸騰n−ヘプタン不溶分が97重
量%以上である結晶性エチレン−プロピレンブロック共
重合体を45〜74重量%、(B)下記の成分(I)、
(II)、(III)の1種以上を、重量比で(I):
(I)+(II)+(III)が0.5〜1.0である
エラストマーを21〜35重量%、ここで、成分(I)
はブテン含有量が10〜25重量%で、ムーニー粘度M
L1+4(100℃)が5〜20である無定形エチレン
−ブテン共重合体で、成分(II)はエチレン含有量が
70〜90重量%で、ムーニー粘度ML1+4(100
℃)が5〜40である無定形エチレン−プロピレン共重
合体で、成分(III)は■芳香族ビニル化合物重合体
ブロック成分10〜40重量%と■共役ジエン系重合体
ブロック成分60〜90重量%とからなるブロック共重
合体であって、ブロック成分の結合が■−■または■−
(■−■)n (但し、n=1〜2)であり、ブロック
成分 ■を90モル%以上水素化し、メルトフローイン
デックス(MI)が5g/10分(230℃、2.16
kg)以上である水素化ゴムであり、及び、(C)燃焼
ロスが7重量%以下で、粒子径が10μm以上のものを
含まず、平均粒子径D50が1.0〜3.0μmである
タルクを5〜10重量%を含有してなる自動車バンパー
用樹脂組成物が提供される。
)及び(C)を含有する樹脂組成物であって、高流動性
で、耐傷付性及び成形性が良好で、その成形品は高硬度
で塗装性も良好であり、自動車バンパーの適用に優れる
。
る。第1に、成分(A)について説明する。本発明の成
分(A)の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合
体は、エチレン含有量が5〜20重量%、好ましくは6
〜15重量%である。エチレン含有量が、上記範囲を外
れる場合は組成物全体のメルトフローインデックスが1
5未満となったり、表面硬度が55未満となり好ましく
ない。成分(A)の曲げ弾性率は15000kg/cm
2 以上、好ましくは17000kg/cm2 以上で
あり、曲げ弾性率が15000kg/cm2 未満の場
合は、本発明の樹脂組成物から成形される成形品の表面
硬度が低くなり自動車バンパーとして好ましくない。ま
た、常温p−キシレン可溶分、即ち無定形エチレン−プ
ロピレン共重合体と低分子ポリマーとから構成される成
分の固有粘度(デカリン、135℃)が3以上、好まし
くは4以上である。この常温p−キシレン可溶分のデカ
リン中135℃における固有粘度が3未満の場合は、同
様に成形される成形品の−30℃でのアイゾット衝撃強
度が小さくなり好ましくない。
クス(MI)は21〜70、好ましくは25〜50であ
り、MIが21未満の場合は成形品の外観及び樹脂組成
物の成形加工性が悪く、一方、70を超える場合は成形
品の耐衝撃性が低下する。更に、成分(A)におけるポ
リプロピレン成分の沸騰n−ヘプタン不溶分が97重量
%以上、好ましくは97.5重量%以上である。本発明
においてポリプロピレン成分の沸騰n−ヘプタン不溶分
とは、ブロック共重合反応で生成されるポリプロピレン
の沸騰n−ヘプタン不溶分をいい、主に結晶性のアイソ
タクチックポリプロピレン(マトリックスと称されるこ
ともある。)部分をいう。このポリプロピレン成分の沸
騰n−ヘプタン不溶分が97重量%未満の場合には、本
発明の樹脂組成物から成形される成形品の表面硬度が低
下し、自動車バンパーとして好ましくない。
たさない場合には、いずれもそれらの樹脂組成物を用い
て、剛性、表面硬度、低温での耐衝撃性、塗装性等が良
好であると共に優れた外観が同時に要求される自動車バ
ンパー用成形品を得ることが難しい。また、本発明の成
分(A)の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合
体は、一般に公知の方法で条件を制御して製造すること
ができ、また、市販されているもので、上記要件を満た
すものを用いることができる。更にまた、不飽和有機酸
またはそれら不飽和有機酸の誘導体を用いてグラフト変
性した結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体を
、上記樹脂組成物及びそれを成形して得られる成形品の
特性を外れない限り、本発明の成分(A)として用いる
ことができる。
組成物中に45〜74重量%、好ましくは55〜69重
量%含有するように構成する。成分(A)の含有量が4
5重量%未満の場合は成形性が悪く、74重量%を超え
ると塗装性が悪い。また、成分(A)は、上記特定要件
の範囲内の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合
体を、上記含有量範囲内で2種以上用いることもできる
。
する。本発明の成分(B)は、下記の成分(I)を含む
エラストマーであって、更に下記の成分(II)または
/及び(III)を特定の割合で含有させたエラストマ
ーである。
ン含有量が10〜25重量%で、ムーニー粘度ML1+
4(100℃)が5〜20である無定形エチレン−ブテ
ン共重合体である。ブテン含有量が10重量%未満では
エチレン連鎖の結晶性が高く、成形品の耐衝撃性が低下
し、25重量%を超えると軟質化し成形品の表面硬度が
不足する。また、ムーニー粘度が5未満では分子量が小
さすぎて成形品の耐衝撃性が不足し、ムーニー粘度が2
0を超えると分子量が大きくなりすぎて、上記した成分
(A)の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体
に十分に分散せず、樹脂組成物の成形性が低下したり、
成形品の耐衝撃性が低下する。本発明の成分(B)の成
分(I)の無定形エチレン−ブテン共重合体は、一般に
公知の方法で条件を制御して製造することができ、また
、市販されているもので、上記要件を満たすものを用い
ることができる。
チレン含有量が70〜90重量%で、ムーニー粘度ML
1+4(100℃)が5〜40である無定形エチレン−
プロピレン共重合体である。エチレン含有量が70重量
%未満では成形品の表面硬度が低下し、90重量%を超
えるとエチレン連鎖の結晶性が高く、成形品の耐衝撃性
が不足する。また、ムーニー粘度が5未満では分子量が
小さすぎて成形品の耐衝撃性が不足し、ムーニー粘度が
40を超えると分子量が大きくなりすぎて、上記した成
分(A)の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合
体に十分に分散せず、成形品の耐衝撃性が低下する。本
発明の成分(B)の成分(II)の無定形エチレン−プ
ロピレン共重合体は、一般に公知の方法で条件を制御し
て製造することができ、また、市販されているもので、
上記要件を満たすものを用いることができる。
■芳香族ビニル化合物重合体ブロック成分10〜40重
量%と■共役ジエン系重合体ブロック成分60〜90重
量%とからなるブロック共重合体であって、ブロック成
分の結合が■−■または■−(■−■)n (但し、n
=1〜2)であり、ブロック成分 を90モル%以上水
素化し、メルトフローインデックス(MI)が5g/1
0分(230℃、2.16kg)以上である水素化ゴム
である。
重合体ブロックとしては、ポリスチレン、ポリ−α−メ
チルスチレン、ポリ−p−メチルスチレン、ポリクロロ
スチレン等のスチレン系重合体が挙げられる。これらの
うち、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレンが好ま
しい。上記ブロック成分■の共役ジエン系重合体ブロッ
クとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリク
ロロプレン等が挙げられ、ポリブタジエン、ポリイソプ
レンが好ましい。本発明の成分(B)の成分(III)
のブロック共重合体は、上記ブロック成分 ■とブロッ
ク成分■とが、■−■または■−(■−■)n (但し
、n=1〜2)の形態で結合したブロック共重合体であ
り、ブロック成分■を10〜40重量%、好ましくは1
0〜30重量%含有する。この場合、ブロック成分■
が10重量%未満では、形成品の剛性が不足し、40重
量%を超えると耐衝撃性が不足する。
上記ブロック共重合体を水素化して得られる水素化ゴム
であり、ブロック共重合体のブロック成分■の水素化を
90モル%以上、好ましくは97モル%以上とする。ブ
ロック成分■の水素化が90モル%未満では、成形品の
耐侯性が低下する。また、成分(III)の水素化ゴム
のMIは、5g/10分(230℃、2.16kg)以
上、好ましくは6g/10分(230℃、2.16kg
)以上であり、5g/10分未満では、結晶性エチレン
−プロピレンブロック共重合体への分散性が不足し、成
形品の耐衝撃性が低下する。
具体的には、市販のシェル化学(株)製の商品名「クレ
イトンG」やクラレ(株)製の商品名「セプトン」とし
て入手できる。また、成分(III)の水素化ゴムは、
上記の各要件を満たす限り2種以上用いてもよい。
記の成分(I)、(II)、(III)の1種以上を、
重量比で(I):(I)+(II)+(III)が0.
5〜1.0で構成される。上記重量比が、0.5未満で
は成形品の表面硬度が自動車バンパーとして不足する。 また、本発明の樹脂組成物において、成分(B)のエラ
ストマーは21〜35重量%、好ましくは23〜30重
量%含有させる。成分(B)の含有量が21重量%未満
では、成形品の耐衝撃性、塗装性が不足し、一方、30
重量%を超えると表面硬度が不足する。
について説明する。本発明の成分(C)のタルクは、燃
焼ロスが7重量%以下で、粒子径10μm以上のものを
含まず、平均粒子径D50が1.0〜3.0μm、好ま
しくは1.0〜2.5μmである。粒子径10μm以上
のタルクを含む場合は成形品の耐衝撃性が不足し、また
、タルクの平均粒子径D50が1.0μm未満の場合は
樹脂組成物における分散が良好でなく、成形品の耐衝撃
性が不足し、また、3.0μmを超えると分散は良いが
、同じく成形品の耐衝撃性が不足する。この場合のタル
クの粒度分布は、堀場製作所(株)製の自然遠心沈降式
自動粒度分布測定装置CAPA−300により行った。 更に、タルクの燃焼ロスが7重量%を超えた場合も成形
品の耐衝撃性が低下し、且つ剛性が低下するため、本発
明が目的とする自動車バンパー用樹脂組成物としては適
さない。
の粒子径、粒度分布及び燃焼ロスの範囲内であり、且つ
目的の樹脂組成物の性状を損なわない限り、化学的、物
理的に表面処理されたものを用いることができる。表面
処理剤としては、例えば、シランカップリング剤系、高
級脂肪酸系、脂肪酸金属塩系、不飽和有機酸またはその
誘導体系、有機チタネート系、樹脂酸系、ポリエチレン
グリコールエーテル等の各種処理剤が挙げられる。本発
明において、上記タルクは樹脂組成物中5〜20重量%
、好ましくは8〜18重量%含有される。タルク含有量
が5重量%未満では成形品の曲げ弾性率が低下し、20
重量%を超えると耐衝撃性が低下する。
(B)及び(C)成分を上記の各含有量の範囲に混合し
て得ることができる。各成分の混合は、バンバリーミキ
サー、単軸押出機、2軸押出機、高速2軸押出機等の各
種混合機を用いて行うことができる。特に好ましくは、
バンバリーミキサーまたは高速2軸押出機を用いて各成
分を溶融混合することによって容易に行うことができる
。また、各成分の混合順序は、成分(A)の結晶性エチ
レン−プロピレンブロック共重合体と成分(C)のタル
クを先ず、高速2軸押出機、2軸押出機またはバンバリ
ーミキサーにより溶融混合し、次いで、成分(B)のエ
ラストマーを加えて前記混合機により溶融混合して得ら
れる樹脂組成物を用いる場合は、より高い衝撃強度の成
形品を得ることができる。
形品の諸性能を更に高めるために、組成物の各成分を混
合する時に、あるいは各成分の混合後に酸化物防止剤、
紫外線吸収剤、顔料、塗装性改良剤及び滑剤等を配合す
ることができる。酸化防止剤としては、例えば、2,6
−ジターシャリーブチルフェノール、2,6−ジターシ
ャリーブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジター
シャリーブチル−4−n−ブチルフェノール、2,6−
ジターシャリーブチル−α−ジメチルアミノ−パラ−ク
レゾール、6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジターシャ
リーブチルアニリノ)−2,4−ビスオクチル−チオ−
1,3,5−トリアジン、n−オクタデシル−3−(4
′−ヒドロキシ−3’,5’−ジターシャリーブチルフ
ェニル)プロピオネート、2,6−ジターシャリーブチ
ル−4−メチルフェノール(BHT)、トリス−(2−
メチル−4−ヒドロキシ−5−ターシャリーブチルフェ
ニル)ブタン、テトラキス−〔メチレン3−(3’,5
’−ジターシャリーブチル−4′−ヒドロキシフェニル
)プロピオネート〕メタン、1,3,5−トリメチル−
2,4,6−トリス(3,5−ジターシャリーブチル−
4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ジラウリルチオジ
プロピオネート等が挙げられる。
−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2
−ヒドロキシ−4−オクタデシロキシベンゾフェノン、
4−ドデシロキシ−2−ヒドロキシベンゼンフェノン、
2−(2′−ヒドロキシ−3′−ターシャリーブチル−
5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾー
ル、2−(2′ヒドロキシ−3’,5’−ジターシャリ
ーブチル−フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
、ビス−(2,6−ジメチル−4−ピペリジル)セバケ
ート等を挙げることができる。また、顔料としては、例
えば、鉄黒、カーボンブラック、酸化チタン等を、塗装
性改良剤としては、例えば安息香酸マグネシウム等を、
滑剤としては、例えば、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド等
を挙げることができる。
発明の樹脂組成物は、MIが15g/10分(230℃
、2.16kg)以上であり、その成形品の表面硬度が
55(ロックウェル、R−スケール)以上であり、本発
明の樹脂組成物を従来公知の射出成形法等により成形し
て、耐受傷性、成形性及び塗装性が良好で、剛性で表面
硬度の高い成形品を得ることができ、特に、自動車バン
パー用として好適に用いることができる。本発明の樹脂
組成物のMIが15g/10分未満の場合は流動性が低
く射出成形が困難であり、また、本発明の樹脂組成物に
より得られる成形品の表面硬度が55未満である場合は
、受傷し易く自動車バンパーには適さない。
成形品の各物性は下記の方法により測定される。 (1)メルトフローインデックス(MI)ASTM
D1238に準拠(温度230℃、荷重2.16kg) (2)曲げ弾性率 ASTM D790に準拠(温度23℃)(3)アイ
ゾット衝撃強度 ASTM D256に準拠(温度−30℃)(4)表
面硬度 ASTM D785に準拠(ロックウェル・Rスケー
ル) (5)塗装性 樹脂組成物を射出成形して、50×90×2(mm)の
平板状テストピースを作製し、得られた各テストピース
を1,1,1−トリクロロエタンの飽和蒸気中に30秒
間曝して表面を洗浄する。次いで、90℃に設定したオ
ーブン中で10分間乾燥した。次いで、洗浄、乾燥した
テストピースを真空度が1.0Torr、マイクロ波出
力が0.05kw、処理時間が0.3秒、処理ガスが空
気、ガス流量が600cc/分のプラズマ処理条件でプ
ラズマ処理した。プラズマ処理後、1液型ウレタン系上
塗り用塗料を、膜厚が40μmとなるように塗装し、1
20℃で30分乾燥し、次いで室温で48時間放置して
塗装テストピースを得た。得られた塗装テストピースの
塗膜にカッターナイフで碁盤目状に切り込みを入れ、1
区画が1mm四方の100個の区画に分ける。切り込み
を入れた塗装テストピース上にセロテープを貼付し、そ
の後セロテープを剥離して、塗装の剥げた区画数を数え
、塗装の剥離した区画が、100区画中0の場合を○、
1〜10区画の場合を△、11区画以上を×として塗装
性を評価した。
。但し、本発明は下記実施例により制限されるものでな
い。各実施例及び比較例において、成分(A)の結晶性
エチレン−プロピレンブロック共重合体として用いたA
−1、A−2及びA−3は、それぞれエチレン含有量が
7.3、7.1及び7.5重量%、沸騰n−ヘプタン不
溶分含有量が97.6、97.7及び93.4重量%、
常温p−キシレン可溶分の固有粘度(デカリン、135
℃)が4.3、4.0及び4.2、MIが30、42及
び31g/10分、曲げ弾性率が16900、1760
0及び14200kg/cm2であった。
I)の無定形エチレン−ブテン共重合体として用いた(
I)−1及び(I)−2は、それぞれブテン含有量が1
3及び20重量%、ムーニー粘度ML1+4(100℃
) が13及び15で、成分(II)の無定形エチレン
−プロピレン共重合体として用いた(II)−1、(I
I)−2及び(II)−3は、それぞれエチレン含有量
が75、85及び77重量%、ムーニー粘度ML1+4
(100℃) が10、16及び63で、成分(III
)の水素化ゴムとして用いた(III)−1はスチレン
系ブロック成分含有量が13重量%、MIが9g/10
分(シェル化学(株)製、商品名クレイトンG1657
X)、(III)−2はスチレン系ブロック成分含有量
が30重量%、MIが13g/10分(クラレ(株)製
、商品名セプトン2002)及び(III)−3はスチ
レン系ブロック成分含有量が29重量%、MIが0g/
10分(シェル化学(株)製、商品名クレイトンG16
57)であった。
−1、C−2及びC−3は、それぞれ粒子径10μm以
上の含有量が0、0及び9.9重量%で、平均粒子径D
50が1.00、3.36及び2.17μmで、燃焼ロ
スが5.35、5.23及び8.20重量%であった。
分を表1に示した配合比で配合した配合混合組成物に、
更に酸化防止剤として2,6−ジターシャリーブチル−
4−メチルフェノールを0.1PHR(配合混合組成物
100重量部に対する重量部)、ペンタエリスチリル−
テトラキス〔3−(3,5−ジターシャリーブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕を0.3PH
R、紫外線吸収剤としてビス(2,2,6,6−テトラ
メチル−4−ピペリジル)セバケートを0.3PHR、
滑剤としてステアリン酸リチウムを0.2PHR、顔料
としてカーボンブラックを1.0PHR添加してタンブ
ラーにて混合した後、高速2軸押出機により220℃で
溶融混合し、造粒した後、射出成形機にて各評価試験片
に成形した。得られた試験片について、上記測定方法で
各物性を測定した。その結果を表1に示した。
に、本発明の樹脂組成物はいずれも、良好な品質を有し
、流動性即ちMI値及び表面硬度が高く、剛性と耐衝撃
性のバランスが良く機械的特性に優れ、更に塗装性も良
好で自動車の大型バンパー用樹脂組成物として好適であ
る。一方、本発明の範囲から外れた比較例の樹脂組成物
は、機械的特性か塗装性かのいずれかに欠点がある。
−プロピレンブロック共重合体、エラストマー及びタル
クを配合して得られる樹脂組成物で、流動性が良く大型
の自動車バンパーへの射出成形も容易で、且つ得られる
成形品の表面硬度も高く自動車バンパー用樹脂組成物と
して有用である。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)その曲げ弾性率が15000k
g/cm2 、エチレン含有量が5〜20重量%、常温
p−キシレン可溶分の固有粘度(デカリン、135℃)
が3以上、メルトフローインデックス(MI)が21〜
70g/10分で、且つポリプロピレン成分の沸騰n−
ヘプタン不溶分が97重量%以上である結晶性エチレン
−プロピレンブロック共重合体を45〜74重量%、(
B)下記の成分(I)、(II)、(III)の1種以
上を、重量比で(I):(I)+(II)+(III)
が0.5〜1.0であるエラストマーを21〜35重量
%、ここで、成分(I)はブテン含有量が10〜25重
量%で、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が5〜2
0である無定形エチレン−ブテン共重合体で、成分(I
I)はエチレン含有量が70〜90重量%で、ムーニー
粘度ML1+4(100℃)が5〜40である無定形エ
チレン−プロピレン共重合体で、成分(III)は ■
芳香族ビニル化合物重合体ブロック成分10〜40重量
%と■共役ジエン系重合体ブロック成分60〜90重量
%とからなるブロック共重合体であって、ブロック成分
の結合が ■−■ または ■−(■−■)n (但し
、n=1〜2)であり、ブロック成分■を90モル%以
上水素化し、メルトフローインデックス(MI)が5g
/10分(230℃、2.16kg)以上である水素化
ゴムであり、及び、(C)燃焼ロスが7重量%以下で、
粒子径が10μm以上のものを含まず、平均粒子径D5
0が1.0〜3.0μmであるタルクを5〜10重量%
を含有してなる自動車バンパー用樹脂組成物。
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