JPS62235352A - 無機フイラ−含有ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特定のエチレン・プロピレンブロック共重合
体、特定のエチレン・プロピレン共重合体ゴム、特定の
方法により表面処理された無機フィラーから成る剛性、
耐衝撃性、耐熱性、表面特性、成形流動性、外観（ウェ
ルド）等の物性バランスの優れた無機フィラー含有ポリ
プロピレン樹脂組成物に関する。

（従来の技術〕 ポリプロピレン樹脂にエチレン・プロピレン共重合体ゴ
ムと無機フィラーを配合して剛性、耐衝撃性、耐熱性等
を改善することは以前から広く行われているが、現在の
市場から要求される物性バランスを満たすには、単に上
記物質を混練するだけでは不充分であり、又その改良方
法もいくつが捉案されている。

中でも無機フィラーの表面を各種処理剤で表面処理しポ
リプロピレンとの親和性、分散性を改善することにより
、剛性、耐衝馴性との物性バランスをより向上させる方
法が広く行われる様になっている。

無機フィラーの表面処理方法としては、無機フィラーと
各種表面処理剤、あるいは必要に応じて各種の溶剤をヘ
ンシェルミキサー等に仕込み常温あるいは高温の条件下
で撹拌することにより、化学的または物理的に表面処理
する方法がよく知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この様な方法で表面処理した無機フィラ
ーを含有したポリプロピレン樹脂組成物は、剛性、耐衝
撃性、耐熱性等の諸物性はある程度改善されるものの、
未だ充分とは言えず、また無機フィラーの種類によって
は、全く効果がなかったり、かえって剛性が低下する場
合もある。また、表面処理工程が煩雑なため、生産性、
安全性等の点で問題があり、コスト的にも高くなるとい
う欠点を有していた。

本発明は、上記の如き欠点を解決した無機フィラー含有
ポリプロピレン樹脂組成物を提供することを目的とする
。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記目的達成のために鋭意検討し、遂に
本発明を完成するに至った。

即ち、本発明はＴａｌエチレン含量４〜３０重量％、沸
ＩＩ！ｎ−ヘプタン不溶分（粘度）６５重危篤以上、２
３０℃でのメルトフローインデックス（ＭＩ）が５ｇ／
１０分以下の結晶性エチレン・プロピレンブロック共重
合体４０〜８７重量部、（ｂｌプロピレン含量４０〜９
０重量％、ムーニー粘度（ＭＬ、、、（１００℃））が
ｌＯ〜Ｉ００のエチレン・プロピレン共重合体ゴム３〜
２０重量部、ｆｃ１表面処理剤と共に乾式ないし半乾式
で粉砕処理された無機フィラー１０〜４０重量部および
＋ｄ＋有機過酸化物０．００５〜０．５重量部からなる
組成物を、１７０〜２８０℃の温度において加熱処理し
たことを特徴とする無機フィラー含有ポリプロピレン樹
脂組成物である。

さらに、本発明の好ましい実施態様は、粉砕処理がジェ
ット気流式粉砕機によるものであることであり・また・
ジエ・ノド気流式粉砕機が流動層型ジェット粉砕機であ
ることであり、更には、無機フィラーがタルクであるこ
とである。

本発明で用いるポリプロピレン樹脂とは、エチレン含量
が４〜３０重量％、ＩＩが６５重量％以上、Ｍｌが５ｇ
／１０分以下の結晶性エチレン・プロピレンブロック共
重合体である。エチレン含量が４重世％未満であると得
られる組成物の耐衝撃性が低下し、３０重危篤を超える
と耐熱性及び剛性が低下し、いずれの場合も好ましくな
い。ＩＩは６５重量％以上、好ましくは７０重量％以上
であり、６５重量％未満のものを用いると得られる組成
物の耐熱性及び剛性が低下し好ましくない。

さらにＭｌは５ｇ／１０分以下であることが必要であり
、５ｇ／１０分を超えるものを用いると、加熱処理後の
流動性が大きくなりすぎ耐衝撃性が低下するため好まし
くない。又これを防ぐためにはを機過酸化物の添加量を
ｏ、ｏｏｓ重量部以下にする必要があり、そうすると、
製品の外観、特にウェルドラインの目立ち易さの改善効
果が小さくなり好ましくない。

本発明中の結晶性エチレン・プロピレンブロック共重合
体の配合割合は有機過酸化物を除く組成物全体の４０〜
８７重量部であり、４０重量部未満あるいは８７重量部
を超える場合、得られる組成物の剛性、耐衝撃性などの
物性バランスが低下するので好ましくない。

本発明で用いるエチレン・プロピレン共重合体ゴムは、
プロピレン含量が４０〜９０重量％、ムーニー粘度（Ｍ
　Ｌ　ｌ−４（１００℃））がｌθ〜１００であるもの
が好ましく、プロピレン含量が４０重世％未満のもので
は製品にフローマーク等が発生し易く、又、ウェルドラ
インの目立ち易さの改善効果も小さくなり、外観が低下
するので好ましくない。又、プロピレン含量が９０重量
％を超えるものでは、生産性、性状が悪く、取り扱いが
困難であり、あまり使用に適さない。又、Ｍ　Ｌ　＋−
（１００℃）が１０未満あるいは１００を超えるエチレ
ン・プロピレン共重合体ゴムを用いると得られる組成物
中で分散されるエチレン・プロピレン共重合体ゴムの粒
径が小さく、あるいは大きくなりすぎて、得られる組成
物の物性バランスが低下し好ましくない。

なお、本発明で用いるエチレン・プロピレン共重合体ゴ
ムとしては、上記プロピレン含量であれば、エチレン・
プロピレン・ジエン共重合体ゴムも含むものである。

本発明中のエチレン・プロピレン共重合体ゴムの配合割
合は組成物全体の３〜２０重量部であり、３重量部未満
では得られる組成物の耐衝撃性が低下し、２０重量部を
超えた場合、剛性、耐熱性が低下し、いずれの場合も好
ましくない。

本発明において用いる無機フィラーとしては、例えば、
酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ケイン、水酸
化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシ
ウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、亜硫酸カルシウム、タルク、マイカ−、クレー、
ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム、ガラス等が挙げ
られるが、中でもタルクが最も好ましい。

本発明において用いる無機フィラーの粒径としては、そ
の種顛及び使用量によって異なるが、処理の均一さ、樹
脂とのなしみ、樹脂組成物での物性バランスなどから、
処理後の平均粒径がｌＯμｌ以下が好ましく、より好ま
しくは８μｍ以下である。

本発明で用いる表面処理剤としては、有機シラン系カッ
プリング剤、チタニウム系カップリング剤、各種界面活
性剤、シリコンオイル、各種シラン化合物、金属セッケ
ン、高級アルコール、ポリオレフィン、不飽和カルボン
酸変性ポリオレフィン等が挙げられる。

又、無機フィラーと表面処理剤との割合は、通常、無機
フィラー１００重量部に対して０．０１〜５重量部が好
ましい、すなわら、表面処理効果を大きくする点で０．
０１重量部以上が好ましく、一方、得られる樹脂組成物
の剛性、耐衝撃性、耐熱性、表面特性等の物性バランス
の向上の点で５重量部以下が好ましい、そして、５重量
部を越えると、かえって剛性、耐衝撃性等が低下する場
合があるばかりでなく、コストも高くなるので、いずれ
にしても好ましくない。

これら無機フィラーの表面処理は、無機フィラーと表面
処理剤を予備混合し、あるいは別々に粉砕機に供給し、
乾式あるいは半乾式で粉砕と同時に表面処理を行うこと
によってできる。

ここで、上記粉砕機としては、通常、乾式あるいは半乾
式で細粉砕できるものであればよく、例えば、ミクロン
ミル、ジェット気流式粉砕機、ボールミル、ミクロナイ
ザー、ターボミル、アトマイザ−等の粉砕機が挙げられ
るが、粉砕効率、粉砕時間、作業性の点から、マクロナ
イザー型、リダクショナイザー型、衝撃型、対向型、流
動層型等のジェット気流式粉砕機が好ましく、中でも、
表面処理がより均一に行われる流動層型ジェット粉砕機
がとりわけ好ましい。

本組成物中の上記処理をした無機フィラーの配合割合は
組成物全体の１０〜４０重量部が好ましく、１０重量部
未満の場合は、得られる組成物の剛性、耐熱性、表面特
性の改善効果が小さく　、４０重量部を越えると、耐衝
〒性が低下するために、いずれの場合も好ましくない。

本発明に用いる有機過酸化物としては、ジーＬ−ブチル
パーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ラ
ウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、
シクロヘキサノンパーオキサイド、ｔ−プチルパーオキ
シイソブロピルカーボ不一ト、ｔ−プチルバーオキシヘ
ンゾエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジク
ミルパーオキサイド、２．５−ジメチル−２，５−ジ（
ドブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオ
キサイド、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ドブチルパ
ーオキシ）ヘキシン−３等が挙げられる。これらは単独
でまたは２種以上混合して使用することができる。

有機過酸化物の添加量としては、通常組成物全体の０．
００１〜０．５重量部、好ましくは０．０１〜０．３重
量部である。０．００１重量部以下では得られる組成物
の流動性が小さく成形流動性に劣り、製品にフローマー
ク等が発生し、ウェルドラインの目立ち易さの改善効果
も小さくなり、外観が低下するので好ましくない。又、
０．５重量部を超えて用いると得られる組成物の分子量
が小さくなりすぎ実用上不向きである。

本発明の効果を著しく損なわない範囲で、通常ポリプロ
ピレン樹脂に添加される酸化防止剤、熱安定剤、紫外線
吸収剤、難燃剤、核剤、有機または無機顔料等を単独あ
るいは併用して用いても差しつかえない、又、必要に応
じて、本発明で用いる樹脂以外のポリオレフィン樹脂を
併用することもできる。

尚、本発明において成分（ａｌ〜＋ｄ＋の混合は当業界
で一般に用いられるヘンシヱルミキサー等を用いて行な
われる。加熱処理方法としては、バンバリーミキサ−２
熱ロール等を用いて行う方法もあるが、一般には単軸押
出機や２軸押出機を用いて溶融混練してペレットにする
方法がよい。この場合の押出機の温度は、使用する結晶
性エチレン・プロピレンブロック共重合体の種類、およ
び有機過酸化物の種類並びに添加量により適宜決定され
るが、本発明では１７０〜２８０℃に制御することが必
要である。１７０℃以下の温度では熱減成が充分に行わ
れず、本発明の効果が充分に得られない。また、２８０
℃以上の温度で加熱処理を行っても、加熱処理の効果に
あまり増大が認められず、あまり高温にすると該樹脂組
成物が熱分解するため、好ましくない。

このようにして得られる樹脂組成物は、通常用いられる
射出成形法、押出成形法、圧縮成形法等の成形法により
所定の成形品に成形し得る。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を説明する。

以下の記載において、メルトフローインデックス（ＭＩ
）は八ＳＴＭ　Ｄ−１２３８、曲げ弾性率はＡＳＴＭＤ
−７９０、Ｔｚｏｔ衝撃強度はＡＳＴＭ　Ｄ−２５６、
加熱変形温度はＡＳＴ？Ｉ　０−６４８に従って測定し
た。

又、表面特性については、次の方法により目視により判
定した。

サンプル ８０ｘ　１６０Ｘ　２ｍｓ＋の凸部面積約３ｍｍ”の楕
円状で深さ約０．１ｍ−のシボ付き平板（但しベンガラ
：カーボンブラック−５：ｌの顔料１重量部を試料組成
物１００重量部に対して添加して着色） 判定方法 ＪＩＳに−５４０１に示される鉛筆引掻き試験装置にて
、鉛筆の代わりに先端部０．５Ｒ真鍮棒を取付け、荷重
０．８Ｋｇにて上記サンプルの表面に傷を付け、その受
傷の程度を判定した。

判定基準 ◎：傷付き全く認められない Ｏ：　〃　はとんど認められない Δ；　〃　やや認められる ×：＃　　認められる ウェルドラインの目立ち易さの判定は、次の方法により
目視により判定した。

サンプル ８０Ｘ　２４０Ｘ　２ｍｍで、ゲート部より８０ｍｍの
中心に２０ｍｍφの穴を有する平板（但しベンガラ：カ
ーボンブラック＝５＝１の顔料１重量部を試料組成物１
００重量部に対して添加して着色） 判定基準 Ｏ：ウエルドラインはとんど目立たないΔ：　　　　　
　　やや目立つ ×：　　　　　　　　かなり目立つ 製造例　〈表面処理無機フィラーの製造〉＋粘度原料 タルク：平均粒子径約１０μｍの通常の粒度分布を有す
るもの マイカ：平均粒子径約１５μｍの通常の粒度分布を有す
るもの 炭酸カルシウム：平均粒子径３μｍの重質炭酸カルシウ
ム （２）粉砕機及び粉砕条件 ｊ５）砕機：流動層式カウンタージェットミル（***ア
ルビネ社製４００ＡＦＧ型） 粉砕圧：　６Ｋｇ／ｃｊ　（圧縮空気を用いた）分級機
回転数：　４０００ｒｐｍ （３）表面処理剤および添加量 表１に示す。

（４）処理方法 上記ｆｉ＋記載の原料及び（３）記載の表面処理剤を（
２）記載の粉砕機に別々にフィードしながら粉砕表面処
理を行った。

以下の実施例及び比較例で用る無機フィラー、ポリプロ
ピレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合体ゴム及び有
機過酸化物を表１〜４に示す。

実施例１〜１５及び比較例１〜９ 上記ポリプロピレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合
体ゴム、無機フィラー及び有機過酸化物を表５に示す割
合にて、少量の酸化防止剤、金属セッケン等を添加し、
ヘンシェルミキサーで混合した後、２３０℃で４０−　
φ１軸押出機にてペレット化し、得られたベレットを射
出成形機にて２３０℃で所定の試験片に成形し、諸物性
を測定した。

得られた結果を表５に示す。

表２　　ポリプロピレン樹脂（Ｐ　Ｐ）表３　エチレン
・プロピレン共重合体ゴム（ＩＥＰＲ）表−４有機過酸
化物（ＰＯ） 〔発明の効果〕 表５からも明らかなように、本発明による場合のみ、曲
げ弾性、衝撃強度、熱変形耐性および表面特性の全てが
良好であることが判る。

本発明による無機フィラー含有ポリオレフィン樹脂組成
物は、剛性、耐衝撃性、耐熱性、表面特性等の物性バラ
ンスに優れており、自動車部品、家電部品等の工業部品
に適する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）エチレン含量４〜３０重量％、沸騰ｎ−ヘプ
   タン不溶分（ＩＩ）６５重量％以上、２３０℃でのメル
   トフローインデックス（ＭＩ）が５ｇ／１０分以下であ
   る結晶性エチレン・プロピレンブロック共重合体４０〜
   ８７重量部 （ｂ）プロピレン含量４０〜９０重量％、ムーニー粘度
   （ＭＬ＿１＿＋＿４（１００℃））が１０〜１００であ
   るエチレン・プロピレン共重合体ゴム３〜２０重量部 （ｃ）表面処理剤と共に乾式乃至半乾式で粉砕処理され
   た無機フィラー１０〜４０重量部 （ｄ）有機過酸化物０．００５〜０．５重量部からなる
   組成物を、１７０〜２８０℃で加熱処理したことを特徴
   とする無機フィラー含有ポリプロピレン樹脂組成物。 ２、粉砕処理がジェット気流式粉砕機によるものである
   特許請求の範囲第１項記載の無機フィラー含有ポリオレ
   フィン樹脂組成物。 ３、ジェット気流式粉砕機が流動層型ジェット粉砕機で
   ある特許請求の範囲第２項記載の無機フィラー含有ポリ
   オレフィン樹脂組成物。