JPH09124736A - ポリプロピレン共重合体およびその組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は常温ｐ−キシレンに可溶な成分を、
３〜４０重量％含有するポリプロピレン共重合体におい
て、下記の（１）、（２）を満足するポリプロピレン共
重合体。 （１）ポリプロピレンマトリックスに溶解する常温ｐ−
キシレンに可溶な成分の重量分率が１〜１５重量％。 （２）２３０℃でのダイスウェル比（Ｌ／Ｄ＝２０，剪
断応力＝１×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃｍ² ）が１．３〜２．
０。 およびその組成物。 【効果】 本発明のポリプロピレン共重合体およびその
組成物は剛性や耐衝撃性に優れるとともに、特に無機充
填剤、エラストマ−を添加したときにフロ−マ−クおよ
び面歪みが改良され、外観の良好な成形品を提供するこ
とができ、自動車の外板や内装、家電製品の筐体などの
工業用部品などに好ましく用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非常に外観の良好な成
形品を提供することができるポリプロピレン共重合体お
よびその組成物に関する。本発明のポリプロピレン共重
合体およびその組成物は、家電、自動車等の工業用部品
をはじめとする射出成形分野全般に広く使用することが
できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリプロピレン共重合体や、
同共重合体を主成分にエチレン・プロピレンゴムやエチ
レン・ブテンゴム、スチレン・ブタジエンブロック共重
合体の水添物などのエラストマー、およびタルクなどの
無機充填剤を組み合わせて構成されたポリプロピレン系
樹脂組成物は、剛性や耐衝撃性に優れ、高い成形性を有
しているため、家電、自動車等の工業用部品などに広く
用いられてきた。また、ポリプロピレン共重合体やエラ
ストマー、あるいは無機充填剤を適宜選択変更すること
により、ポリプロピレン系樹脂組成物の剛性、耐衝撃
性、および成形性などを改良することが、いろいろと検
討されてきた。このようなポリプロピレン系樹脂組成物
としては、ポリプロピレン共重合体と特定のエチレン・
α−オレフィン共重合体ゴム、およびタルクを組み合わ
せたもの（特開昭５８−１６８６４９）が知られてい
る。また、ポリプロピレン共重合体に特定の水添スチレ
ン・ブタジエンブロック共重合体、エチレン・プロピレ
ンゴム、およびタルクを組み合わせること（特開平３−
１７２３３９）も知られている。さらに、ポリプロピレ
ン共重合体に特定の水添スチレン・ブタジエンブロック
共重合体、エチレン・ブテンゴム、およびタルクを組み
合わせること（特開平４−５７８４８）も知られてい
る。これらのポリプロピレン系樹脂組成物は、その剛性
や耐衝撃性などの機械的物性は確かに高いレベルにある
ものであるが、家電、自動車等の工業用部品などに用い
た場合、その外観品質、特にフローマークや面歪みにお
いて十分満足できるものとは言えない。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】近年、家電、自動車
部品用を中心とするポリプロピレン共重合体およびその
組成物には、高剛性化、高耐熱変形性、高耐衝撃性およ
び成形性の容易さに加え、高レベルの外観品質（例えば
フローマーク等の発生がない、面歪みがないなど）が強
く求められている。本発明は、これらの要求を十分に満
たすと共に無機充填剤、エラストマ−等を添加してもフ
ロ−マ−クが発生しにくく、面歪みも良好なポリプロピ
レン共重合体およびその組成物を提供しようとするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために、ポリプロピレン共重合体のポリマー組
成について鋭意研究した。その結果、ポリプロピレンマ
トリックスに溶解する常温ｐ−キシレンに可溶な成分の
重量分率と、溶融時のダイスウェル比を制御することに
より、フローマークの発生がなく、また面歪みのない非
常に良好な外観を有するポリプロピレン共重合体および
その組成物を得ることが出来ることを見出した。

【０００５】本発明のポリプロピレン共重合体は、常温
ｐ−キシレンに可溶な成分を、３〜４０重量％含有する
ポロプロピレン共重合体において、下記（１）、（２）
を満足するポリプロピレン共重合体であることを特徴と
するものである。 （１）ポリプロピレンマトリックスに溶解する常温ｐ−
キシレンに可溶な成分の重量分率が１〜１５重量％。 （２）２３０℃でのダイスウェル比（Ｌ／Ｄ＝２０、剪
断応力＝１×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃｍ² ）が１．３〜２．
０。

【０００６】また、本発明は、上記ポリプロピレン共重
合体とタルクを５〜４０重量％含有するポリプロピレン
系樹脂組成物や、上記ポリプロピレン共重合体とエチレ
ン・α−オレフィン共重合体ゴムを５〜４０重量％含有
するポリプロピレン系樹脂組成物や、上記ポリプロピレ
ン共重合体とエチレン・α−オレフィン共重合体ゴムお
よびタルクの合計５〜４０重量％含有するポリプロピレ
ン共重合体組成物である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明についてさらに詳し
く説明する。本発明のポリプロピレン共重合体とは、第
１工程で重合されるプロピレン重合体（以下、ポリプロ
ピレン成分と言う）と、第２工程で重合されるプロピレ
ン・α−オレフィン共重合体（以下、ゴム成分と言う）
との混合物であり、通常チーグラー・ナッタ型触媒と呼
称される三塩化チタンおよびアルキルアルミニウム化合
物との組み合わせ触媒の存在下、あるいはマグネシウム
化合物とチタン化合物との複合触媒等の存在下に製造さ
れる。また、必要により、電子供与性化合物等を立体規
則性向上剤として加えることも可能である。

【０００８】第１工程でのプロピレン重合においてはプ
ロピレンの単独重合でもよいが、プロピレンと少量の他
のα−オレフィンとの共重合でもよい。他のα−オレフ
ィンとしては、エチレン、ブテン−１、３−メチルブテ
ン−１、３−メチルペンテン−１、４−メチルペンテン
−１、ヘキセン−１、４−メチルヘキセン−１、オクテ
ン−１、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルス
チレン、４−メチルスチレン、ビニルシクロヘキサン、
ビニルシクロペンタン、２−ビニルナフタレン、９−ビ
ニルアントラセンなどの非環状モノオレフィン、シクロ
ペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネンなどの環状モ
ノオレフィン、ジシクロペンタジエン、５−エチリデン
ノルボルネン−２、４−ビニルシクロヘキセンあるいは
1,5-ヘキサジエンなどのジオレフィンが挙げられる。

【０００９】プロピレン以外のα−オレフィンの割合
は、ポリプロピレンの特性を失わない程度の量、例え
ば、10重量％以下さらに好ましくは6 重量％以下であ
る。結晶性重合体中のプロピレン以外のα−オレフィン
の割合が10重量％を越えると、低結晶性重合体副生成物
が増大する。

【００１０】本発明のポリプロピレン共重合体は、第１
工程で重合されたプロピレン重合体の存在下、第２工程
でプロピレンと他のα−オレフィンを共重合することに
より製造することができる。

【００１１】プロピレン以外のα−オレフィンとして
は、エチレン、ブテン−１、３−メチルブテン−１、３
−メチルペンテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキ
セン−１、４−メチルヘキセン−１、オクテン−１、ス
チレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４
−メチルスチレン、ビニルシクロヘキサン、ビニルシク
ロペンタン、２−ビニルナフタレン、９−ビニルアント
ラセンなどの非環状モノオレフィン、シクロペンテン、
シクロヘキセン、ノルボルネンなどの環状モノオレフィ
ン、ジシクロペンタジエン、５−エチリデンノルボルネ
ン−２、４−ビニルシクロヘキセンあるいは1,5-ヘキサ
ジエンなどのジオレフィンを挙げることができる。特
に、エチレンが好ましい。

【００１２】第２工程に供給するプロピレン以外のα−
オレフィンの割合は、15〜50重量％であることが好まし
い。15重量％未満ではプロピレン・α−オレフィン共重
合体がゴム的性質を発揮せず、50重量％を越えるとα−
オレフィン単独重合体副生成物が増大する。

【００１３】ここで生成するポリプロピレン共重合体の
微細構造は、第１工程で重合されるポリプロピレン成分
がマトリックスになり、第２工程で重合されるゴム成分
の大部分が分散相を形成し、一部がマトリックスに溶解
する。

【００１４】一般に、ポリプロピレン共重合体は、常温
ｐ−キシレンに可溶な成分の重量分率により、その性能
が異なる。常温ｐ−キシレンに可溶な成分が３重量％未
満では耐衝撃性が不十分であり、４０重量％を越えると
ポリプロピレン共重合体を製造する際、その生成パウダ
ーに粘性を生じ、製造が困難になる。ここで常温ｐ−キ
シレンに可溶な成分とは、上記の第２工程で重合される
ゴム成分に相当する。

【００１５】本発明の特徴は、ポリプロピレンマトリッ
クスに溶解する常温ｐ−キシレンに可溶な成分の重量分
率を１〜１５重量％、好ましくは、２〜１２重量％に制
御することにある。この成分の重量分率が１重量％未満
ではフローマーク改良の効果がなく、かつ面歪み改良の
効果もない。また同成分の重量分率が１５重量％を越え
ると、ポリプロピレン共重合体中の常温ｐ−キシレンに
可溶な成分の重量分率が同量であっても剛性が低下する
ため好ましくない。

【００１６】また、２３０℃での溶融時のダイスウェル
比（Ｌ／Ｄ＝２０、剪断応力＝１×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃ
ｍ² ）を１．３〜２．０、好ましくは１．４〜１．８に
制御することも本発明の特徴である。このダイスウェル
比が１．３未満ではフローマーク改良の効果および面歪
み改良の効果がなく、２．０を越えると流動性が低下す
るうえポリプロピレン共重合体の生産性も低下するため
経済的に好ましくない。

【００１７】また、本発明のポリプロピレン共重合体
は、タルクを５〜４０重量％含有するポリプロピレン系
樹脂組成物や、エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム
を５〜４０重量％含有するポリプロピレン系樹脂組成物
や、エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムおよびタル
クの合計５〜４０重量％含有するポリプロピレン系樹脂
組成物であってもよい。タルクやエチレン・α−オレフ
ィン共重合体、または、エチレン・α−オレフィン共重
合体ゴムおよびタルクが５重量％未満では、フロ−マ−
クや面歪みの改良効果が顕著に現れず、４０重量％を超
えると、これらを混練する際に困難となる。

【００１８】これらを含有させる方法としては種々の公
知の方法、例えばヘンシェルミキサー、Ｖ−ブレンダ
ー、リボンブレンダー等でブレンドし、一軸押出機、二
軸押出機、通常の原料供給口の他にシリンダー部に原料
供給口を備えた二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキ
サー等で溶融混合後、ペレット化する方法を採用するこ
とができる。

【００１９】一般に、ポリプロピレン共重合体単独では
フロ−マ−クや面歪みに不都合は生じないが、ポリプロ
ピレン共重合体にタルクやエチレン・α−オレフィン共
重合体ゴム、または、タルクおよびエチレン・α−オレ
フィン共重合体ゴムを５重量％以上混入すると、フロー
マークは発生しやすくなり、また面歪みも悪化する。本
発明のポリプロピレン共重合体を使用することで、フロ
ーマーク改良効果および面歪み改良効果が顕著に発揮さ
れる。

【００２０】この時、エチレン・α−オレフィン共重合
体ゴムの他に、エチレン・α−オレフィン・ジエン共重
合体ゴム、水素添加スチレン系ブロック共重合体ゴム、
水素添加ポリブタジエン系ブロック共重合体ゴムなどを
用いても、あるいは、数種類のゴムをブレンドして使用
してもよい。また、タルクの他に、炭酸カルシウム、硫
酸バリウム、マイカ、ウィスカー、ガラス繊維などを用
いても、あるいは、数種類のフィラーをブレンドして使
用してもよい。

【００２１】また、本発明のポリプロピレン共重合体お
よびその組成物を成形して得られる成形品の性能をさら
に高めたり、用途により必要な一般的機能を備えるた
め、本発明のポリプロピレン共重合体およびその組成物
の各成分を混合する際に、あるいは混合後に、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、分散剤、塗装性改
良剤、成形性改良剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、離型剤
等を配合することができる。

【００２２】

【実施例】下記実施例によって、本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明をこれらの実施例に限定するもので
はない。次に、実施例における分析値、物性値の測定法
を以下に示す。 （１）ポリプロピレンマトリックスに溶解する常温ｐ−
キシレンに可溶な成分の重量分率 ５０００倍の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真から、
０．００１μｍ² 以上の分散相を形成するゴム粒子を画
像解析装置（旭化成工業（株）製 ＩＰ−１０００Ｐ
Ｃ）により面積分率を重量換算し、常温ｐ−キシレンに
可溶な成分との差からポリプロピレンマトリックスに溶
解した成分を求めた。

【００２３】（２）２３０℃でのダイスウェル比 キャピログラフ（（株）東洋精機製作所製 ＣＡＰＩＲ
ＯＧＲＡＰＨ １Ｂ）のシリンダー設定温度を２３０℃
にし、Ｌ／Ｄ＝２０（内径１ｍｍ）のオリフィスを用
い、剪断速度を６から６０００ｓｅｃ^-1まで変化させた
ときのオリフィスの内径に対するダイスウェル比を測定
し、剪断応力が１×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃｍ ² のときの値
を読みとった。

【００２４】（３）メルトフローレート（ＭＦＲ） ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に規定された方法により測定し
た。

【００２５】機械的物性の試験片は、日本製鋼所（株）
製 Ｊ１００ＳＡ２型射出成形機を用い、シリンダー設
定温度２３０℃、金型温度４０℃において作製した。 （４）曲げ弾性率（ＦＭ） ＡＳＴＭ Ｄ７９０に規定された方法により測定した。 （５）アイゾット衝撃強度（ＩＺＯＤ） ＡＳＴＭ Ｄ２５６に規定された方法により測定した。

【００２６】（６）フローマーク発生率 フローマークは金型表面が忠実に転写されずに流れ方向
に垂直に発生する規則的な帯状の凸凹であり、ミクロン
オーダーの歪みが成形品表面に発生する不良現象であ
る。フローマーク発生率は厚さ３ｍｍ、幅１０ｍｍ、長
さ２０００ｍｍのスパイラル状の流路をもつ樹脂流路長
測定用金型を用い、射出成形を行い流路長を測定した。
この流動長測定用スパイラル状のサンプルにおいてフロ
ーマークが発生し始めた流路長を測定し、サンプルの全
長に対するフローマークの発生している流路長の長さの
割合をフローマーク発生率とした。

【００２７】（７）面歪み １５０×３５０×５（mm）の平板状試験片を平板端から
１点ゲートで成形し、ゲートから離れた流動末端付近の
面を蛍光灯に翳す。そして、試験片の面に写った蛍光灯
の像から面歪みを目視判定し、下記の指標で評価した。

【００２８】 ○・・・像の乱れがほとんどない。 △・・・像の乱れが少し確認される。 ×・・・激しく像が乱れている。

【００２９】実施例および比較例で使用した各原料は、
下記の通りである。 （１）ポリプロピレン共重合体の組成内容は、まとめて
表１に示した。

【００３０】

【表１】

【００３１】（２）エチレン・α−オレフィン共重合体
ゴムは、日本合成ゴム（株）製 ＥＰ０７Ｐを使用し
た。 （３）タルクは、富士タルク工業（株）製 ＬＭＫ−１
００を使用した。

【００３２】結果を表２、３に示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】〔実施例１〜３ 比較例１、２〕本発明に
係わる実施例１〜３に比べ、比較例１、２はフローマー
ク発生率が著しく高く面歪みも悪いものであった。ま
た、比較例２はアイゾット衝撃強度も低下していた。

【００３６】〔実施例４ 比較例３〕本発明に係わる実
施例４に比べ、比較例３はフローマーク発生率および面
歪みは良好であるが、曲げ弾性率が低下していた。

【００３７】〔実施例５ 比較例４〕本発明に係わる実
施例５に比べ、比較例４はフローマーク発生率が著しく
高く面歪みも悪いものであった。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、ポリプロピレン共重合体およ
びその組成物のポリプロピレンマトリックスに溶解する
常温ｐ−キシレンに可溶な成分の重量分率を制御すると
ともに、溶融時のダイスウェル比を制御することによ
り、剛性や耐衝撃性に優れるとともに、特に無機充填
剤、エラストマ−を添加したときフローマークおよび面
歪みが改良され良好な外観を有するものが得られる。本
発明により提供されるポリプロピレン共重合体およびそ
の組成物は、高いレベルの機械的物性だけでなく、高品
質の表面外観が要求される家電、自動車等の工業用部品
をはじめとする射出成形分野全般に好適に用いられる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】常温ｐ−キシレンに可溶な成分を、３〜４
   ０重量％含有するポリプロピレン共重合体において、下
   記（１）、（２）を満足するポリプロピレン共重合体。 （１）ポリプロピレンマトリックスに溶解する常温ｐ−
   キシレンに可溶な成分の重量分率が１〜１５重量％。 （２）２３０℃でのダイスウェル比（Ｌ／Ｄ＝２０、剪
   断応力＝１×１０⁵ ｄｙｎｅ／ｃｍ² ）が１．３〜２．
   ０。
2. 【請求項２】タルクを５〜４０重量％含有する請求項１
   に記載のポリプロピレン共重合体組成物
3. 【請求項３】エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムを
   ５〜４０重量％含有する請求項１に記載のポリプロピレ
   ン共重合体組成物。
4. 【請求項４】エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムお
   よびタルクの合計５〜４０重量％含有する請求項１に記
   載のポリプロピレン共重合体組成物。