JPS62146947A

JPS62146947A - ポリプロピレン樹脂組成物

Info

Publication number: JPS62146947A
Application number: JP60286532A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yasukawa; 安川　義明; Hiroyoshi Asakino; 朝来野　宏義; Kinya Mori; 森　欣彌; Kenji Iwai; 岩井　健児
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1985-12-19
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1987-06-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はポリプロピレン樹脂組成物（二関する。

さらに詳しくは成形性ならびに成形品としたときに該成
形品の剛性、耐熱変形性、２次変形の防止性、ヒケ、反
り変形の防止性に優れたポリプロピレン樹脂組成物に関
する。

近年、自動車内装用部品や家電製品用部品、ＯＡ機器部
品などの材質に関しては、特に軽量化、経済性などの観
点からプラスチック化が進んでおり、なかでも成形性、
経済性、成形品の外観形状、強度、耐候性、耐久性が優
れているポリプロピレン系樹脂が好ましく使用されてい
る。

しかしながら、従来一般に知られているポリプロピレン
樹脂を用いて成形した内装用部品や家電製品用部品など
は成形後の冷却過程で生じる内部歪（二よる残留応力が
潜在しているため・該部品を使用した製品が実用時に７
０〜１２０℃の温度雰囲気に暴露されると、内部歪の開
放が生じ、その結果、取り付けられた該部品が２次変形
を起こし、商品価値を失しなってしまうといった問題点
を有している。この問題点を解決するためにポリプロピ
レン樹脂に無機質充填剤を充填したいわゆる無機質充填
剤人すポリブロビレン樹脂が多用されている。しかしな
がら、かかる無機質充填剤入りポリプロピレン樹脂を使
用すると成形品の２次変形性は改善されるものの、成形
品の表面が異物によって傷がつきやすくなり、しかもそ
の傷が白化して表面外観性を損ない、また、衝撃強度も
低下してくるといった欠点を有している。

本発明者らは、上述のポリプロピレン樹脂組成物の欠点
すなわち２次変形を起こしやすいといった問題点を改善
するべく鋭意研究した。その結果、驚くべきことに、プ
ロピレン単独重合体のアイソタクチックペンタッド分率
伊）とメルトフローレート　（ＭＦＲ）の関係が１．０
０≧Ｐ≧０．０１５　ｌｏｇ　ＭＦ　Ｒ＋０．９５５で
ある第１段階重合物が全重合量の７０〜９５重眼％であ
り、ついで全重合量の３０〜５重殴％のエチレンとプロ
ピレンを１段階以上で重合させてなりエチレン含量が全
重合量の３〜１６重量％であるプロピレン−エチレンブ
ロック共重合体（以下、特定のプロピレン−エチレンブ
ロック共重合体という。）に所定量の有機質繊維を配合
してなる組成物または特定のプロピレン−エチレンブロ
ック共重合体に、所定量の有機質繊維および無機質充填
剤を配合してなる組成物が良好な成形性を有し、かつ成
形品としたときに該成形品の剛性、耐熱変形性、２次変
形の防止性、ヒケ、反り変形の防止性に優れた成形品を
与えることを見い出し、この知見にもとづいて本発明を
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、良好な
成形性を有し、成形品としたときに該成形品の剛性、耐
熱変形性、２次変形の防止性、ヒケ、反り変形の防止性
に優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供することであ
る。

本発明は下記の構成を有する。

（１）プロピレン単独重合体のアイソタクチックペンタ
ッド分率（Ｐ）とメルトフローレート（ＭＦＲ）の関係
が１．００≧Ｐ≧０，０１５　ｌｏｇ　Ｍ　Ｆ　Ｒ＋０
．９５５である第１段階重合物が全重合量の７０〜９５
重量％であり、ついで全重合量の６一３０〜５重量％のエチレンとプロピレンを１段階以上で
重合させてなりエチレン含量が全重合量の３〜１６重隈
％であるプロピレン−エチレンブロック共重合体に、有
機質繊維２０〜５ｏ重量％を配合してなるポリプロピレ
ン樹脂組成物。

（２）プロピレン単独重合体のアイソタクチックペンタ
ッド分率伊）とメルトフローレート（ＭＦ几）の関係が
１．００≧Ｐ≧０．０１５　ｌｏｇ　Ｍ　Ｆ　Ｒ−１−
０，９５５であり、ついで全重合量の３０〜５重量％の
エチレンとプロピレンを１段階以上で重合させてなりエ
チレン含量が全重合量の３〜１６重量％であるプロピレ
ン−エチレンブロック共重合体に、有機質繊維２０〜５
０重量％および無機質充填剤５〜３０重暇％を配合して
なるポリプロピレン樹脂組成物。

本発明で用いるプロピレン−エチレンブロック共重合体
は特定の組成および物性を有するプロピレン−エチレン
ブロック共重合体（以下、特定のプロピレン−エチレン
ブロック共重合体という。）である。

通常のプロピレン−エチレンブロック共重合体は、その
製造工程においてプロピレン単独重合体部分とエチレン
単独重合部分もしくはエチレン、プロピレン共重合部分
の各製造工程を有する２段階以上の重合工程を含む重合
法により製造され、プロピレン単独重合体よりも耐衝撃
性が優れている反面、熱変形温度が該単独重合体よりも
やや低いという欠点を有している。

しかし、本発明に使用する特定のプロピレン−エチレン
ブロック共重合体は、全体の７０〜９５重量％を占める
プロピレン単独重合体部分のアイソタクチックペンタッ
ド分率（Ｐ）が１．ｏＯ≧Ｐ≧０．０１５　ｌｏｇ　Ｍ
　ＦＲ十０．９５５　（７）関係にある一種の高剛性ポ
リプロピレンであり、残りのエチレン、プロピレン共重
合体中に占めるエチレン含量は、重合体全量に対して３
〜１６重量％に限定されている。

かかる共重合体とその製造法は、例えば特開昭５８−２
０１８１６号公報に開示されている。

すなわち、（イ）有機アルミニウム化合物（＋）若しくは有機アル
ミニウム化合物（１）と電子供与体（Ａ）との反応生成
物（Ｖｌｌを四塩化チタン（Ｃ）と反応させて得られる
固体生成物（１）に、更に電子供与体（Ａ）と電子受容
体（Ｂ）とを反応させて得られる固体生成物（璽）を有
機アルミニウム化合物（ｆｆ）および芳香族カルボン酸
エステル（Ｖ）と組合せ該芳香族カルボン酸エステルと
該固体生成物（１）のモル比（Ｖ）／（ｕ）　＝　０．
１〜１ｏｏとした触媒の存在下に・■全重合量の７０〜
９５重量％のプロピレンを重合させ・ついで■全重合量
の３ｏ〜５重量％のエチレン若しくはエチレンとプロピ
レンを１段階以上で重合させてなり、エチレン含量が３
ないし２０重量％であることを特徴とする高剛性成形品
用プロピレンエチレンブロック共重合体、ならびに（ロ）有機アルミニウム化合物（Ｉ）若しくは有機アル
ミニウム化合物（りと電子供与体（Ａ）との反応生成物
（ｆｆ）を四塩化チタン（ｑと反応させて得られる固体
生成物（りに、更に電子供与体（Ａ）と電子受容体（］
３）とを反応させて得られる固体生成物（１）を有機ア
ルミニウム化合物（ｆｆ）および芳香族カルボン酸エス
テル（Ｖ）と組合せ該芳香族カルボン酸エステルと該固
体生成物（夏）のモル比（Ｖ）／（Ｉ）＝０．１〜１０
ｏとした触媒の存在下に、■全重合量の７０〜９５重量
％のプロピレンを重合させ・ついで■全重合量の３０〜
５重量％のエチレン若しくはエチレンとプロピレンを１
段階以上で重合させてエチレン含量を３〜２ｏ重量％と
することを特徴とする高剛性成形品用プロピレンエチレ
ンブロック共重合体の製造法として開示されている方法
により得られる。

同公報に記載されている本発明に用いられる特定のプロ
ピレン−エチレンブロック共重合体は・従来公知のプロ
ピレン単独重合体もしくはプロピレン−エチレンブロッ
ク共重合体よりも各種強度ならび（二熱変形温度が優れ
ている。

本発明で用いる有機質繊維としては、該有機質繊維を配
合したポリプロピレン樹脂組成物を溶融混練する際、も
しくは成形加工する際溶融混練温度もしくは成形刀ロエ
温度およびその滞留時間で分解、溶融しないものを用い
る以外は特に制限がなく、例えばポリアミド系繊維、ポ
リエステル系繊維、ポリイミド繊維、ポリビニルアルコ
ール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、超高強度ポリ
エチレン繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリウレ
タン系繊維、ポリアルキレンバラオキンペンゾエート系
繊維、炭素繊維、フェノール系繊維、レーヨン繊維、ア
セテート繊維、木綿繊維、亜麻繊維、苧麻繊維、黄麻繊
維、羊毛繊維、絹繊維およびこれらの２以上の混合物な
どを用いることができる。用いる該有機質繊維の形状は
特に限定されず糸状、織編物状、不織布状のいずれのも
のであってもよく、織編物状、不織布状のものはあらか
じめ単繊維状に解繊して用いることが好ましい。

また、用いる該有機質繊維の長さは１〜５ｏ耶の長さに
裁断して用いることが好ましく、より好ましくは１〜３
０問、特に１〜１０朋の長さのものが好ましい。さらに
用いる該有機質繊維の太さは０．５〜２０デニールの繊
維が好ましく・より好ましくは１〜１０デニールの繊維
である。

該有機質繊維の配合量は２０〜５０重１％、より好まし
くは３０〜５０重量％である。配合ｌが２０重量％未満
では剛性、２次変形の防止みとめられず、かつ溶融樹脂
の流動性が低下し、成形性が低下してくるので好ましく
ない。

本発明で用いる無機質充填剤としては、粉末状の無機質
充填剤であって、たとえば、タルク、炭酸カルシウム、
水酸化カルシウム、マイカ・硫酸バリウム、けい酸カル
シウム、クレー、シリカ、アルミナ、ウオラストナイト
、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化鉄、酸
化亜鉛、酸化チタン、石膏粉末およびこれらの２以上の
混合物をあげることができる。特にタルクが好ましい。

該無機質充填剤の配合量は、成形品としたときの該成形
品に要求される製品性能特に要求される剛性、耐熱変形
性の改善度合によって変化するが通常５〜３０重量％で
ある。該配合量が５重量％未満だと、無機質充填剤を配
合する効果が発現せず、また３０重量％を超えると剛性
、耐熱変形性は向上するが、衝撃強度が低下してくるの
で好ましくない。

本発明の組成物には必要（一応じて通常ポリプロピレン
樹脂に添加される各種の添加剤たとえば酸化防止剤、帯
電防止剤、紫外線吸収剤、銅害防止剤、顔料などを適宜
併用することができる。

本発明の組成物の製造は、たとえば特定のプロピレン−
エチレンブロック共重合体のペレット、有機質繊維、無
機質充填剤の各所定量をヘンセルミキサー（商品名）、
スーパーミキサーなど（：入れ、温度１７０〜２３０℃
に加熱攪拌混練するか、または上述の各配合成分の所定
量をパンバリミキサー、ロール、ず軸もしくは２軸の押
出機、コニ−グーなどで溶融混練しペレタイズすること
により行なわれる。

本発明の組成物の製造にあたっては、上述の加熱攪拌混
練時または溶融混線時に配合した有機質繊維が溶融、分
解しないよう（＝、すなわち繊維としての原形をとどめ
るように加熱混練または溶融混練することが必要であり
、このため通常、加熱攪拌混練温度または溶融混練温度
としては１７０〜２３０℃、より好ましくは１８０〜２
００℃、特に１８０〜１９ｏ℃の温度が好ましい。また
本発明の組成物を用いて各種成形法により成形加工する
際も成形加工時の温度で配合した有機質繊維が溶融もし
くは分解しないようにすることが必要であり、このため
成形加工温間としては２３０℃以下の温度が好ましい。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は目的（二応じ、射
出成形、押出成形などの成形法により各種の成形品の製
造に供することができる。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物を用いて製造した成
形品は、通常のポリプロピレン樹脂に有機質繊維および
／もしくは無機質充填剤を配合した組成物を用いた成形
品にくらべ、剛性、耐熱変形性、２次変形の防止性、ヒ
ケ、反り変形の防止性に優れており、自動車内装用部品
、家電製品部品、ＯＡ機器の部品など各種の製品分野（
二好適に使用することができる。

以下、実施例および比較例によって本発明を具体的（二
説明する。なお実施例および比較例において用いた評価
方法は次の方法によった。

１）剛　性温度２３℃および８０℃における曲げ弾性率を測定（Ｊ
ＩＳ　　Ｋ’７２０３（−準拠）。

２）耐熱変形性１８．５　Ｋｑｆ　／ｃｔｆｌ荷重下の熱変形温度の測
定（ＪＩＳ　　Ｋ７２０’２に準拠）。

３）２次変形性縦４００皿、横８０ｔｎｍ、厚さ３　ｍｍの平板を成形
して該平板を試験片とし、該試験片を鉄製の治具に長辺
の端からそれぞれ５０朋のところをビスで左右２点を固
定し％８０℃のオーブンに入れて２時間放置する。その
後オープンからとり出し、直ちに試験片と治具との間の
最大の空隙を測定し、変形量Ａとする。ついで試験片を
治具にとりつけたままで２４時間室温に放置したのち、
試験片と治具との間の最大の空隙を測定し変形量Ｂとし
て記録する。さら（二その後試験片を治具からとりはず
し、試験片を治具上に静置し、試験片と治具との間の最
大の空隙を測定し変形量Ｃとして記録する（単位次専）
。

変形量の少ないものほど２次変形の防止性が優れている
ことを意味する。

４）ヒケの測定縦９０朋、横９０１ｎｍ、厚さ２朋の平板に垂直方向に
厚み３　ｍｍ　、高さ５７闘１ｇのリブを取りつけた形
状の試験片を、樹脂温２００℃で射出成形法により成形
し、リブ取付部と反対側（背面部）の平面部を目視観察
し、ヒケの目立ち具合を次の基準により判定した。

○：ヒケが確認できず表面状態良好。

×：ヒケが目立ち表面状態不良。

５）反り変形の測定縦４００龍、横ＢＯｍｍ、厚み３朋の平板を樹脂温２０
０℃の条件で射出成形法により成形し試験片とする。該
試験片を温度２３℃、相対湿度５０％の状態下に４８時
間放置したのち、該試験片を水平な金属板の上に置き、
試験片の１端に、直径７０朋、高さ３ＯＮ＋１の円柱状
の重量１紛の金属製のおもりを乗せたとき、試験片の他
端と水平金属板との空隙を測定して反り変形量として単
位ｗｉｔで記録する。

実施例１〜５、比較例１〜７実施例１〜５として、メルトフローレート（ＭＦＲ）１
５ｆ／１０分、アイソタクチックペンタッド分率（Ｐ）
　０．９８　、エチレン含量８．５重量％の特定のプロ
ピレン−エチレンブロック共重合体のペレット、有機質
繊維として、太さ１．５デニールのポリエステル６５重
量％、木綿３５重量％からなる混紡繊維の織物を裁断、
解繊した繊維長さ３　ｍｍの有機質繊維、実施例２〜３
では、さらに無機質充填剤として平均粒径２μのタルク
な用いて、後述の第１表に記載の配合割合に各成分をヘ
ンセルミキサー（商品名）（二人れ、温度１８０℃で１
０分間加熱攪拌混練してペレット状の組成物を得た。

また、比較例１〜２として、比較例１は実施例１〜５で
用いたと同様の特定のプロピレン−エチレンブロック共
重合体のペレット（二、平均直径１５μ、平均長さ３闘
のガラス繊維を後述の第１表に記載の配合割合に配合し
、タンブラ−ミキサーで１０分間攪拌混合し、比較例２
は実施例１〜５で用いたと同様の特定のプロピレン−エ
チレンブロック共重合体に平均粒径２μのタルクを後述
の第１表に記載の配合割合に配合しヘンセルミキサー（
商品名）で特に即熱することなく１０分間攪拌混合し、
それぞれ得られた混合物を口径６５朋の単軸押出機を用
いて溶融混練温度２５０℃で溶融混練押出してペレット
を得た。

比較例３〜４として、比較例３はＭＦＲ３０？／　１０
分、Ｐ＝０．９３、エチレン含量８．５重量％の通常の
プロピレン−エチレンブロック共重合体のペレットに比
較例１で用いたと同様のガしてペレットを得た。

比較例４は比較例３で用いたと同様の通常のプロピレン
−エチレンブロック共重合体に比較例２で用いたと同様
のタルクな後述の第１表に記載の配合割合に配合し、比
較例２に準拠して攪拌混合、溶融混線押出してペレット
を得た。

比較例５〜７として、比較例３〜４で用いたと同様の通
常のプロピレン−エチレンブロック共重合体に、実施例
１〜５で用いたと同様の有機質繊維および比較例７では
さらにタルクな後述の第１表（二記載の配合割合に配合
し、実施例１〜５に準拠して加熱攪拌混練しペレット状
の組成物を得た。

実施各側および比較例５〜７で得られたペレットを用い
て射出成形法により樹脂温２ｏｏ℃で射出成形して所定
の形状の各種試験片を作成した。

また、比較例１〜４で得られたペレットを用いて射出成
形法により樹脂温２３０℃で射出成形して所定の形状の
各種試験片を作成した。

作成した試験片を用いて、２３℃および８０℃における
曲げ弾性率、１８．・’５１Ｑｆ／ｃＩ／を荷重下の熱
変形温度、２次変形性、ヒケ、反り変形性を測定した・その結果をまとめて第１表に示した。

第１表から明らかなように、本発明のχ１１成物を用い
た実施各側で得られた成形品は剛性（曲げ弾性率）、耐
熱変形性、２次変形の防止性、ヒケ、反り変形の防止性
に優れていることがわかる。これに反し、特定のプロピ
レン−エチレンブロック共重合体に有機４７繊維ではな
くガラス繊維を配合した比較例１および通常のプロピレ
ン−エチレンブロック共重合体にガラス繊維を配合した
比較例３で得られた成形品は剛性、耐熱変形性、ヒケの
防止性には優れているが、２次変形の防止性および反り
変形の防１Ｅ性が極めて劣す、特定のプロピレン−エチ
レンブロック共重合体にタルクを配合した比較例２およ
び通常のプロピレン−エチレンブロック共重合体にタル
クを配合した比較例４で得られた成形品は耐熱変形性、
２次変形の防止性およびヒケ、反り変形の防止に劣り実
用上問題があることがわかる。

また、通常のプロピレン−エチレンブロック共重合体に
有機質繊維を配合した比較例５〜６で得られた成形品は
剛性（曲げ弾性率）、耐熱変形性、２次変形の防止性お
よび反り変形の防止性が実施各側のものにくらべていず
れも劣り、また通常のプロピレン−エチレンブロック共
重合体に有機質繊維とタルクを配合した比較例７で得ら
れた成形品は実施例２で得られた成形品にくらべて、剛
性（曲げ弾性率）、耐熱変形性、２次変形の防止性およ
び反り変形の防止性が大きく劣り、実用上問題あること
がわかる。

以上記述したよう（二、本発明の組成物を用いて成形し
た成形品は、剛性、耐熱変形性、２次変形の防止性、ヒ
ケ、反り変形の防止性に極めて慶れており、自動車内装
用部品、家電製品の部品、ＯＡ機器の部品を始め各種の
成形品に好適に使用できることが判明した。

以上特許出願人　　チ　ッ　ソ　株　式　会　社代理人　弁
理士　佐々井　彌太部同　上　野中克彦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プロピレン単独重合体のアイソタクチックペンタ
ッド分率（Ｐ）とメルトフローレート（ＭＦＲ）の関係
が１．００≧Ｐ≧０．０１５ｌｏｇＭＦＲ＋０．９５５
である第１段階重合物が全重合量の７０〜９５重量％で
あり、ついで全重合量の３０〜５重量％のエチレンとプ
ロピレンを１段階以上で重合させてなりエチレン含量が
全重合量の３〜１６重量％であるプロピレン−エチレン
ブロック共重合体に、有機質繊維２０〜５０重量％を配合してなるポリプロピレン樹脂組
成物。
（２）有機質繊維として、ポリアミド系繊維、ポリエス
テル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリイミド
繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリアクリロニトリ
ル系繊維、ポリウレタン系繊維、超高強度ポリエチレン
繊維、炭素繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエー
ト系繊維、フェノール系繊維、レーヨン繊維、アセテー
ト繊維、木綿繊維、亜麻繊維、苧麻繊維、黄麻繊維、羊
毛繊維、絹繊維およびこれらの２以上の混合物のなかか
ら選ばれた１つを用いる特許請求の範囲第（１）項に記
載のポリプロピレン樹脂組成物。
（３）プロピレン単独重合体のアイソタクチックペンタ
ッド分率（Ｐ）とメルトフローレート（ＭＦＲ）の関係
が１．００≧Ｐ≧０．０１５ｌｏｇＭＦＲ＋０．９５５
である第１段階重合物が全重合量の７０〜９５重量％で
あり、ついで全重合量の３０〜５重量％のエチレンとプ
ロピレンを１段階以上で重合させてなりエチレン含量が
全重合量の３〜１６重量％であるプロピレン−エチレン
ブロック共重合体に、有機質繊維２０〜５０重量％および無機質充填剤５〜３０重量％を配合してなるポリプロピレン樹脂組成物。
（４）有機質繊維として、ポリアミド系繊維、ポリエス
テル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリイミド
繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリアクリロニトリ
ル系繊維、ポリウレタン系繊維、超高強度ポリエチレン
繊維、炭素繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエー
ト系繊維、フェノール系繊維、レーヨン繊維、アセテー
ト繊維、木綿繊維、亜麻繊維、苧麻繊維、黄麻繊維、羊
毛繊維、絹繊維およびこれらの２以上の混合物のなかか
ら選ばれた１つを用いる特許請求の範囲第（３）項に記
載のポリプロピレン樹脂組成物。
（５）無機質充填剤として、タルク、マイカ、ウォラス
トナイトおよびこれらの２以上の混合物のなかから選ば
れた１つを用いる特許請求の範囲第（３）項に記載のポ
リプロピレン樹脂組成物。