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JP2003226791A - ポリプロピレン系複合樹脂組成物 - Google Patents

ポリプロピレン系複合樹脂組成物

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Publication number
JP2003226791A
JP2003226791A JP2002026396A JP2002026396A JP2003226791A JP 2003226791 A JP2003226791 A JP 2003226791A JP 2002026396 A JP2002026396 A JP 2002026396A JP 2002026396 A JP2002026396 A JP 2002026396A JP 2003226791 A JP2003226791 A JP 2003226791A
Authority
JP
Japan
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ethylene
resin composition
polypropylene
based composite
composite resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002026396A
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English (en)
Inventor
Susumu Nakagawa
將 中川
Koki Hirano
幸喜 平野
Osamu Isogai
修 磯貝
Toshifumi Shimazaki
敏文 嶋崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Idemitsu Petrochemical Co Ltd filed Critical Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority to JP2002026396A priority Critical patent/JP2003226791A/ja
Priority to CA002474749A priority patent/CA2474749A1/en
Priority to PCT/JP2003/001059 priority patent/WO2003066730A1/ja
Priority to US10/501,927 priority patent/US20050119392A1/en
Publication of JP2003226791A publication Critical patent/JP2003226791A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形における成形サイクルを短縮した
場合でも、ショートショット、バリ、面貼り不良、デフ
ォームおよび糸引き等の不良現象が発生し難いポリプロ
ピレン系複合樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】(1)190℃、角周波数(ω)0.1r
ad/sにおける複素粘性率η*が2000Pa.s以
上で、(2)90℃、角周波数100、10、0.1お
よび0.01rad/sにおける剪断貯蔵弾性率G'100
とG'10、G'0.1とG'0.01が、各々式(I)および式
(II)を満たし、 log(G'100)−log(G'10)≧0.6 (I) log(G'0.1)−log(G'0.01)≦0.4 (II) (3)190℃、角周波数0.0251rad/sにお
ける剪断貯蔵弾性率G'0 .0251が60Pa以上であるポ
リプロピレン系複合樹脂組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形における
成形サイクルを短縮した場合でもショートショット、バ
リ、面張り不良、デフォームおよび糸引き等の不良現象
が発生し難いポリプロピレン系複合樹脂組成物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレン系複合樹脂組成物は、自
動車用部品や家電部品等射出成形部品として良く用いら
れている。成形は日に複数回行われるため、成形1回に
必要な時間(成形サイクル)が長いと一日当たり成形で
きる製品の数が減少し、製品のコストが上昇する。しか
し、単純に成形サイクルを短くするような成形を行った
場合、ショートショット、バリ、面張り不良、デフォー
ムおよび糸引き等の不良現象が発生し、良好な製品を得
ることができない。従って、成形サイクルを短縮しても
これらの不良現象が発生し難い材料の開発が求められて
いる。成形性に優れた材料として、特開平10−459
69号公報には、特定のメルトフローレート(MFR)
を有するポリプロピレン、特定の動的粘断性挙動を有す
るエチレン−α−オレフィン構造のエラストマーおよび
タルクからなる剛性−低温衝撃強度−成形性のバランス
に優れたポリプロピレン系樹脂組成物、並びに特定のM
FRのプロピレン−エチレンブロック共重合体およびエ
チレン−α−オレフィン共重合ゴムからなる優れた流動
性、高剛性および低温衝撃強度を有するプロピレン系樹
脂組成物が開示されている。また、特開平10−364
66号公報には、結晶性ポリプロピレン部の分子量分布
が特定の範囲にあり、且つMFRが特定の範囲にある剛
性、耐衝撃性および溶融流動性に優れたプロピレン−エ
チレンブロック共重合体が開示されている。特開200
1−002841号公報には、特定のMFRのプロピレ
ン−エチレンブロック共重合体および特定のメルトイン
デックス(MI)のスチレン−(エチレン/1−ブテ
ン)−スチレンブロック共重合体、スチレン−(エチレ
ン/プロピレン)−スチレン共重合体および特定のMI
のエチレン−α−オレフィン系エラストマーと、タルク
からなる成形性、外観、剛性および耐衝撃性に優れた自
動車部品用ポリプロピレン組成物が開示されている。さ
らに、特開2000−344978号公報には、ホモポ
リプロピレン部の極限粘度が特定の範囲にあり、エチレ
ン−プロピレン共重合部の極限粘度とホモポリプロピレ
ン部の粘度の比が特定の範囲にある二種類のプロピレン
−エチレンブロック共重合体、またはプロピレン−エチ
レンブロック共重合体と特定の極限粘度をもつエラスト
マーと、タルクからなる高剛性、高衝撃性および高流動
性を有するプロピレン系樹脂組成物が開示されている。
しかし、上記に開示されている材料を用いて成形サイク
ルを短くした場合、充填時間の短縮は可能であるが、保
圧時間を短縮した場合、ゲートシールが充分起こらない
うちにスクリューが後退するため、樹脂のバックフロー
が起こり、その結果、面張り不良やデフォームが発生す
る。また、冷却時間を短縮した場合、糸引きが起こるた
め、糸がキャビティー内に残り、次の成形時に製品に付
着し、外観不良を引き起こす。このため、上記に開示さ
れている材料では、成形サイクルの短縮には限界があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下でなされたもので、射出成形における成形サイク
ルを短縮した場合でもショートショット、バリ、面張り
不良、デフォームおよび糸引き等の不良現象が発生し難
いポリプロピレン系複合樹脂組成物を提供することを目
的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は、(1)190
℃、角周波数(ω)0.1rad/sにおける複素粘性
率η*が2000Pa・s以上で、(2)190℃、角
周波数100、10、0.1及び0.01rad/sに
おける剪断貯蔵弾性率G'100とG'10、G'0.1とG'0.01
が、各々式(I)および式(II)を満たし、 log(G'100)−log(G'10)≧0.6 (I) log(G'0.1)−log(G'0.01)≦0.4 (II) (3)190℃、角周波数0.0251rad/sにお
ける剪断貯蔵弾性率G'0.0251が60Pa以上であるポ
リプロピレン系複合樹脂組成物、 190℃、剪断速度γ=1216s-1におけるキャピ
ラリー粘度が100Pa・s以下で、示差走査熱量計
(DSC)で測定した冷却温度10℃/分における結晶
化温度が120℃以上である上記に記載のポリプロピ
レン系複合樹脂組成物、 (1)(A)極限粘度(135℃デカリン中)[η]
が0.3〜2.0で、その立体規則性指標Icが95%
以上である25℃p−キシレンおよび沸騰n−ヘプタン
に不溶な成分60〜96質量%、(B)極限粘度(13
5℃デカリン中)[η]が1.5〜9.0で、エチレン
に由来する単位を10質量%以上含有する25℃p−キ
シレンに可溶な成分4〜40質量%、よりなり且つメル
トインデックス(MI)が20以上(230℃、2.1
6kgf)であるプロピレン−エチレンブロック共重合
体95〜50質量%、(2)メルトインデックス(M
I)が0.5〜20(230℃、2.16kgf)であ
るエラストマーの一種又は二種類以上を5〜30質量
%、(3)平均粒径10μm以下のタルク0〜40質量
%、(4)一次粒子径が0.1μm以下の微粉末シリカ
0.3〜10質量%、および(5)造核剤0.0〜0.
3質量%、からなる上記またはに記載のポリプロピ
レン系複合樹脂組成物、 エラストマーが、エチレンとα−オレフィンの共重合
体である上記記載のポリプロピレン系複合樹脂組成
物、 エラストマーが、スチレン−(エチレン/1−ブテ
ン)−スチレントリブロック共重合体(SEBS)また
はスチレン−(エチレン/プロピレン)−スチレントリ
ブロック共重合体(SEPS)である上記に記載のポ
リプロピレン系複合樹脂組成物、 エラストマーが、エチレンとα−オレフィンの共重合
体、スチレン−(エチレン/1−ブテン)−スチレント
リブロック共重合体(SEBS)およびスチレン−(エ
チレン/プロピレン)−スチレントリブロック共重合体
(SEPS)から選ばれる二種以上よりなる請求項3に
記載のポリプロピレン系複合樹脂組成物および 微粉末シリカが、アエロジルである上記〜のいず
れかに記載のポリプロピレン系複合樹脂組成物に関する
ものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明のポリプロピレン系複合樹
脂組成物は、(1)190℃、角周波数(ω)0.1r
ad/sにおける複素粘性率η*が2000Pa・s以
上であり、好ましくは、5000Pa・s以上である。
複素粘性率η*が2000Pa・s以上とは、剪断速度
が小さいときの(溶融)粘度が大きいことを意味してい
る。すなわち、金型内への樹脂の充填と補充後の、ゲー
ト部における樹脂組成物の流動を早く止めることができ
ため、ゲート部が固化し易くなる。その結果、保圧時間
の短縮による面張り不良の発生防止に寄与する。複素粘
性率η*が2000Pa・s未満では、ゲートシール時
間が長くなるため、保圧時間を短くした場合に、デフォ
ームおよび面張り張り不良が発生する。複素粘性率η*
を2000Pa・s以上にする方法としては、例えば、
微粉末シリカ量を増量する。タルク量を増量する。
微粉末シリカ量およびタルク量を増量する。後添加
エラストマー量を増量する。プロピレン−エチレン共
重合体における25℃、p−キシレン可溶部の極限粘度
を高くする等が挙げられる。
【0006】また、本発明のポリプロピレン系複合樹脂
組成物は、(2)90℃、角周波数100、10、0.
1及び0.01rad/sにおける剪断貯蔵弾性率G'
100とG'10、G'0.1とG'0.01が、各々式(I)および
式(II) log(G'100)−log(G'10)≧0.6 (I) log(G'0.1)−log(G'0.01)≦0.4 (II) を満たす。本要件は、樹脂組成物の糸引き防止に寄与す
る。従って、緩和時間が長い成分(長時間緩和成分、す
なわち、ωが0.01〜0.1におけるG'が大きいこ
と)が多い樹脂組成物ほど、溶融状態で切れ易く、糸引
きが起こり難いことになる。すなわち、長時間緩和成分
が多いと、変形に対するポリプロピレン分子の配向が均
一に起こらないため切れ易くなり、糸引きしないという
ことである。式(I)の値は、0.6以上、好ましくは
0.6〜2.0、より好ましくは0.7〜2.0であ
る。また、式(II)の値は、0.4以下、好ましくは
0.3以下である。式(I)の値が0.6未満では、糸
引きし易くなり、冷却時間を短縮できず、式(II)の値
が0.4を超えると、同様に糸引きし易くなり、冷却時
間を短縮できないことになる。式(I)の値を0.6以
上にする方法としては、例えば、ポリプロピレン部の分
子量分布を狭くする方法等が挙げられる。また、式(I
I)の値を0.4以下にする方法としては、タルクや微
粉末シリカを添加する方法等が挙げられる。
【0007】さらに、本発明のポリプロピレン系複合樹
脂組成物は、(3)190℃、角周波数0.0251r
ad/sにおける剪断貯蔵弾性率G'0.0251は60Pa
以上であり、好ましくは250Pa以上である。剪断貯
蔵弾性率G'0.0251が60Pa以上であると、樹脂組成
物の糸引き防止に寄与する。従って、緩和時間が長い成
分(長時間緩和成分)が多い樹脂組成物ほど、溶融状態
で切れ易く、糸引きが起こり難いことになる。すなわ
ち、長時間緩和成分が多いと、変形に対して溶融樹脂組
成物の流動が追いつかずに切れる(糸引きしない)とい
うことである。剪断貯蔵弾性率G'0.0251が60Pa未
満であると、糸引きし易くなり、冷却時間を短縮できな
いことになる。剪断貯蔵弾性率G'0.0251を60Pa以
上にする方法としては、微粉末シリカを添加する。
タルクと微粉末シリカをブレンドする方法等挙げられ
る。
【0008】また、本発明のポリプロピレン系複合樹脂
組成物は、(4)190℃、剪断速度γ=1216s-1
におけるキャピラリー粘度が100Pa・s以下である
こと、さらに10〜80Pa・sであることが好まし
い。キャピラリー粘度を100Pa・s以下、すなわ
ち、溶融樹脂組成物の粘度を低くすることにより、金型
への充填時間を短縮でき、成形サイクルの短縮に寄与す
ることになる。キャピラリー粘度を100Pa・s以下
にすることにより、樹脂組成物の充填時間を短くしたと
きの、ショートショットやバリ等の不良現象の発生をよ
り有効に防止できる。キヤピラリー粘度を100Pa・
s以下にする方法としては、例えばプロピレン−エチ
レンブロック共重合体の25℃p−キシレンおよび沸騰
n−ヘプタンに不溶な成分の極限粘度[η]を小さくす
る。エラストマーのメルトインデックス(MI)を高
くする方法等が挙げられる。
【0009】さらに、本発明のポリプロピレン系複合樹
脂組成物は、(5)示差走査熱量計(DSC)で測定し
た冷却温度10℃/分における結晶化温度は120℃以
上であること、さらに125〜168℃程度であること
が好ましい。結晶化温度が120℃以上である、すなわ
ち、樹脂組成物の結晶化温度が高いと、ゲート部の固化
が早くなり、保圧時間を短縮したときに発生する面張り
不良を防止することができる。結晶化温度は120℃以
上とすることにより、ゲートシール時間が短くなり、保
圧を短くした時の、面張り不良およびデフォームの発生
をより有効に防止できる。また、冷却を短くした時の、
スプール切れなどの不良現象の発生をより有効に防止で
きる。結晶化温度を120℃以上にする方法としては、
例えば造核剤を添加する方法やp−キシレンおよび沸騰
n−ヘプタンに不溶な部分の極限粘度[η]を小さくす
る方法等が挙げられる。
【0010】本発明のポリプロピレン系複合樹脂組成物
は、ポリプロピレン系樹脂、すなわち、プロピレンの単
独重合体または共重合体に、エラストマーやタルク、微
粉末シリカ、造核剤等の樹脂以外の成分を含有する組成
物であり、その典型的な例は、プロピレン−エチレンブ
ロック共重合体95〜50質量%、エラストマーの一種
又は二種類以上を5〜30質量%、タルク0〜40質量
%、微粉末シリカ0.3〜10質量%および造核剤0.
0〜0.3質量%からなる組成物である。
【0011】本発明のポリプロピレン系複合樹脂組成物
のプロピレン−エチレンブロック共重合体は、(A)極
限粘度(135℃デカリン中)[η]が0.3〜2.0
で、その立体規則性指標Icが95%以上である25℃
p−キシレンおよび沸騰n−ヘプタンに不溶な成分60
〜96質量%、(B)極限粘度(135℃デカリン中)
[η]が1.5〜9.0で、エチレンに由来する単位を
10質量%以上含有する25℃p−キシレンに可溶な成
分4〜40質量%、よりなり且つメルトインデックス
(MI)が20以上(230℃、2.16kgf)であ
る。プロピレン−エチレンブロック共重合体のメルトイ
ンデックス(MI)は20以上、好ましくは20〜30
0である。20以上とすることにより、充填時における
流動性が増加するため、バリ等の不良現象が発生せず、
300以下とすることにより、ω=0.1rad/sに
おける粘度が上昇し、面張り不良およびデフォームが発
生し難い。25℃p−キシレンおよび沸騰n−ヘプタン
に不溶な成分の極限粘度[η]を0.3以上とすること
により、ω=0.1rad/sにおける粘度が上昇し、
面張り不良およびデフォームが発生し難く、2.0以下
とすることにより、充填過程での流動性が上昇し、バリ
等の不良現象が発生しない。また、立体規則性指標Ic
を95%以上とすることにより、結晶化温度が上昇する
結果、ゲートシール時間が短くなるため、保圧時間を短
くした時に面張り不良およびデフォームが発生し難い。
25℃p−キシレンに可溶な成分の極限粘度[η]が
1.5以上とすることにより、ω=0.1rad/sに
おける粘度が上昇し、面張り不良およびデフォームが発
生し難く、9.0以下とすることにより、充填過程にお
ける流動性が増加し、バリ等の不良現象が発生しない。
また、エチレンに由来する単位を10質量%以上とする
ことにより、結晶化温度が高くなり、ゲートシール時間
が短くなるため保圧時間を短くした時に、面張り不良お
よびデフォームが発生し難い。
【0012】本発明のポリプロピレン系複合樹脂組成物
のプロピレン−エチレンブロック共重合体は、公知の方
法で製造することができる。例えば、1段目でホモポ
リプロピレを製造し、次いで2段目でエチレン−プロピ
レン共重合部を製造する多段重合プロセス、分子量の
異なる二種類以上のホモポリプロピレンを多段階で製造
し、次いでエチレン−プロピレン共重合部を製造する多
段重合プロセス、1段目でホモポリプロピレを製造
し、次いで2段目でエチレン−プロピレン共重合部を製
造する多段重合プロセス、次いでエチレン量および分子
量の異なる二種類以上のエチレン−プロピレン共重合部
体を多段階で製造する重合プロセスおよび別々に製造
したホモポリプロピレまたはエチレン−プロピレン共重
合体を通常の溶融混練又は溶液混合等で配合する方法等
を採用することができる。
【0013】25℃p−キシレンおよび沸騰n−ヘプ
タンに不溶な成分(成分A) (ア)本発明のポリプロピレン系複合樹脂組成物のプロ
ピレン−エチレンブロック共重合体において、25℃p
−キシレンおよび沸騰n−ヘプタンに不溶な成分は、以
下の方法により得られる成分である。すなわち、(1)
試料5±0.05gを精秤し、1000ミリリットルの
ナス型フラスコに入れ、BHT(酸化防止剤)1±0.
05gを添加した後、回転子およびパラキシレン700
±10ミリリットルを投入する。次いで(2)ナス型フ
ラスコに冷却器をとりつけ、回転子を作動させながら、
140±5℃のオイルバスでフラスコを120±30分
間加熱して、試料をパラキシレンに溶解させる。次に、
1000ミリリットルのビーカーにフラスコの内容物を
注いだ後、ビーカー内の溶液を回転子で撹拝しながら、
25℃になるまで放冷(8時間以上)後、析出物を金網
でろ取する。この金網でろ取した析出物を、再度上記
(1)および(2)の方法に準じてパラキシレンに溶解
した後、3000ミリリットルのビーカーに収容された
メタノール2000±100ミリリットル中にすばやく
熱いまま移し、2時間以上回転子で攪拌後、一晩室温
(25℃)で放置する。次いで、析出物を金網でろ取し
た後、5時間以上風乾後、真空乾燥器にて100℃±5
℃で240〜270分間乾燥して、p−キシレン不溶部
を得る。得られたp一キシレン不溶部1gをソックスレ
ー抽出器を用いて沸騰n−ヘプタンで6時間抽出し、そ
の後、不溶部を5時間以上風乾後、真空乾燥機にて60
±5℃で240〜270分間乾燥してp−キシレンに不
溶で沸騰n−ヘプタンに不溶な部分を得る。
【0014】(イ)立体規則性指標Icの測定は以下の
方法で行った。立体規則性指標 Icは、25℃p−キ
シレンおよび沸騰n−ヘプタンに不溶な成分の13CNM
R測定を行ない、メチル領域のmmmm(化学シフト、
21.86ppm),mmmr(21.62ppm),
mmrr(21.07ppm),mmrm+rrmr
(20.88ppm),rrrr(20.36ppm)
およびmrrm(19.95ppm)由来の吸収ピーク
の高さPmmmm,Pmmmr、P mmrr、Pmmrm+rrmr、Prrrr
およびPmrrmを用いて以下の式で計算した。 Ic=[Pmmmm×100]/[Pmmmm+Pmmmr+Pmmrr
+Pmmrm+rrmr+Prrr r+Pmrrm] なお、Pmmmm,Pmmmr、Pmmrr、Pmmrm+rrmr、Prrrr
およびPmrrmは対応する各ピークのベースラインからの
高さにより決定した。一方、mmmr由来のピークは、
mmmm由来のピークのテーリング上に重なるため、常
法に従いmmmrのベ一スラインからの高さからmmm
mのテーリングの寄与を差し引き、Pmmmrを決定した。
また、13CNMR測定は以下の条件で行った。 溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼン/重ベンゼン
(90:10体積%)混合溶媒 濃度:150mg/3ml 溶解温度:140℃ 測定装置:日本電子(株)製JNM−EX400NMR
装置 パルス幅:8.7μs/45° パルス繰返し時間:4秒(s) 測定温度:130℃ 積算回数:1000回
【0015】p−キシレンに可溶な成分(成分B) (ア)本発明のポリプロピレン系複合樹脂組成物のプロ
ピレン−エチレンブロック共重合体において、25℃p
−キシレンに可溶な成分は、以下の方法により得られる
成分である。すなわち、試料を5±0.05g精秤して
1000ミリリットルのナス型フラスコにいれ、さらに
BHT(酸化防止剤)1±0.05gを添加した後、回
転子およびパラキシレン700±10ミリリットルを投
入する。次いで、ナス型フラスコに冷却器をとりつけ、
回転子を作動させながら、140±5℃のオイルバスで
フラスコを120±30分間加熱して、試料をパラキシ
レンに溶解させる。次に、1000ミリリットルのビー
カーにフラスコの内容物を注いだ後、ビーカー内の溶液
を回転子で攪拌しながら、25℃になるまで放冷(8時
間以上)後、析出物を金網でろ取する。さらに、ろ液を
ろ紙でろ過した後、このろ液を3000ミリリットルの
ビーカーに収容されたメタノール2000±100ミリ
リットル中に注ぎ、この液を室温(25℃)にて回転子
で攪拌しながら、2時間以上放置する。次いで、析出物
を金網でろ取した後、5時間以上風乾後、真空乾燥機に
て100±5℃で240〜270分間乾燥して、p−キ
シレン可溶成分を回収する。p−キシレンに可溶成分の
含有量(X)は、試料重量をAg、上記方法で回収した
可溶成分の重量をCgとすれば、下式で表わされる。 X(質量%)=[C/A]×100
【0016】(イ)p−キシレン可溶成分のエチレン量
測定 p−キシレン可溶部のエチレン量は、13CNMR測定に
より以下の方法により決定した。p−キシレン可溶部の
エチレン量を、13CNMR法により評価し、Tδδ、T
βδ、Sγδ、Sδδ、Tββ、SβδおよびSββ炭
素に帰属されるピークの面積強度I(Tδδ)、I(Tβ
δ)、I(Sγδ)、I(Sδδ)、I(Tββ)、I(Sβ
δ)およびI(Sββ)を得る。そして、これらの面積強
度を用いて、EEE、EPE、PPE、PEEおよびP
EPtriad連鎖分布の分率fEEE,fEPE,fPPE
PPP,fPEEおよfPEPを以下の式で計算する。 fEEE:[I(Sδδ)/2+I(Sγδ)/4]/[I
(Sδδ)/2+I(Sγδ)/4+I(Tδδ)+I
(Tβδ)+I(Tββ)+I(Sβδ)+I(Sββ)] fEPE=I(Tδδ)/[I(Sδδ)/2+I(Sγ
δ)/4+I(Tδδ)+I(Tβδ)+I(Tββ)
+I(Sβγ)+I(Sββ)] fPPE=I(Tβδ)/[I(Sδδ)/2+I(Sγ
δ)/4+I(Tδδ)+I(Tβδ)+I(Tββ)+I
(Sβδ)+I(Sββ)] fPEE=I(Sβδ)/[I(Sδδ)/2+I(Sγ
δ)/4+I(Tδδ)+I(Tβδ)+I(Tββ)
+I(Sβδ)+I(Sββ)] fPEP:I(Sββ)/[I(Sδδ)/2+I(Sγ
δ)/4+I(Tδδ)+I(Tβδ)+I(Tββ)
+I(Sβδ)+I(Sββ)] 従って、エチレン量(モル%)[Et(モル%)]は、
これらの分率を用いて以下の式で計算することができ
る。 エチレン量(モル%)=100×[fEEE+2(fEEP
EPE)/3+(fPEP+fPPE)/3]×3 すなわち、エチレン量(質量%)は、以下の式で計算す
ることができる。 エチレン量(質量%)=[28Et(モル%)/[28
Et(モル%)+42(100−Et(モル%)]]×1
00 なお、13CNMR測定条件は、25℃p−キシレンおよ
び沸騰n−ヘプタンに不溶な成分(成分A)の測定条件
と同一である。
【0017】本発明のポリプロピレン系複合樹脂組成物
のエラストマーのメルトインデックス(MI)は、0.
5〜20(230℃、2.16kgf)である。0.5
以上とすることにより、充填時における流動性が増加
し、バリ等の不良現象が発生せず、20以下とすること
により、ω=0.1rad/sにおける粘度が上昇する
ため、面張り不良およびデフォームが発生し難い。エラ
ストマーとしては、例えばエチレン−α−オレフィン共
重合体、スチレン−エチレン/プロピレン−スチレント
リブロックブロック共重合体、スチレン−(エチレン/
1−ブテン)−スチレントリブロック共重合体、スチレ
ン−(エチレン/プロピレン)−スチレン共重合体、ス
チレン−(エチレン/1−ブテン)ブロック共重合体、
スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体のブタジエン
部を水添したゴムであって、水添率が95モル%以下の
もの、1−2ビニル結合が20モル%以下からなるブタ
ジェンブロツク(ブロックI)と1−2ビニル結合が5
0〜80モル%からなるブタジエンブロック(ブロック
II)からなる、ジブロック(ブロックI−ブロックII)
共重合体またはトリブロック(ブロックI−ブロックII
−ブロックI)共重合体等が挙げられる。
【0018】本発明のポリプロピレン系複合樹脂組成物
のタルクの含有量は、0〜40質量%である。含有量が
40質量%以下とすることにより、充填時における流動
性が増加し、バリ等の不良現象が発生しない。本発明の
タルクの平均粒径は10μm以下である。10μm以下
とすることにより、ω=0.1rad/sにおける粘度
やω=0.0251rad/sにおける剪断貯蔵弾性率
が上昇するため、保圧時間を短くした時に面張り不良お
よびデフォームが発生し難く、冷却時間を短くした時に
は糸引きが起こり難い。タルクの平均粒径は、「粒子計
測技術(粉体工学学会編、日刊工業新聞社、平成6年1
1月1日発行)」の測定原理に基づき、レーザー光回折
散乱方式の粒度分布計を用いて測定した。測定機器は、
島津製作所製SALD−2000型を用いた。なお、タ
ルクの屈折率は1.60−0.10iとした。
【0019】微粉末シリカの含有量は、0.3〜10質
量%である。微粉末シリカの量が0.3質量%以上とす
ることにより、ω=0.1rad/sにおける粘度やω
=0.0251rad/sにおける剪断貯蔵弾性率が上
昇するため、保圧時間を短くした時に面張り不良および
デフォームが起こり難く、冷却時間を短くした時に糸引
きが起こり難い。また、微粉末シリカの含有量を10質
量%以下とすることにより、充填時における流動性が増
加し、バリ等の不良現象が発生しない。本発明の微粉末
シリカの一次粒子径は、0.1μm以下である。0.1
μm以下とすることにより、ω=0.1rad/sにお
ける粘度やω=0.0251rad/sにおける剪断貯
蔵弓単性率が上昇するため、保圧時間を短くした時に面
張り不良、デフォームが発生し難く、冷却時間を短くし
た時に糸引きが起こり難い。微粉末シリカとしては、沈
降シリカ、シリカゲルおよびアエロジル等が挙げられ、
アエロジルが好ましい。微粉末シリカの一次粒子径の測
定は、下記のようにして行なった。微粉末シリカをコロ
ジオン支持膜をつけたグリッド上に振り掛け、ブロアー
で軽く余分な粉末を除去した後、透過型電子顕微鏡によ
り観察する。微粉末シリカの平均一次粒子径は、Jou
rnal of MaterialScience 1
211、21(1986)に従い、この透過型電子顕微
鏡写真より求めた。
【0020】本発明のポリプロピレン系複合樹脂組成物
の造核剤の具体例としては、高融点ポリマー、有機カル
ボン酸またはその金属塩、芳香族スルホン酸塩またはそ
の金属塩、有機リン酸化合物またはその金属塩、ジベン
ジリデンソルビトールまたはその誘導体、ロジン酸部分
金属塩、無機微粒子、イミド類、アミド類、キナクリド
ン類、キノン類またはこれらの混合物が挙げられる。こ
れらの造核剤は、一種類を用いてもよく、二種類以上を
組み合わせて用いてもよい。
【0021】高融点ポリマーとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリビニルシクロ
ヘキサン、ポリビニルシクロペンタン等のポリビニルシ
クロアルカン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリ
3−メチルペンテン−1、ポリ3−メチルブテン−1、
ポリアルケニルシラン等が挙げられる。金属塩として
は、安息香酸アルミニウム塩、p−t−ブチル安息香酸
アルミニウム塩、アジピン酸ナトリウム、チオフェネカ
ルボン酸ナトリウム、ピロールカルボン酸ナトリウム等
が挙げられる。
【0022】ジベンジリデンソルビトール又はその誘導
体としては、ジベンジリデンソルビトール、1,3:
2,4−ビス(o−3,4−ジメチルベンジリデン)ソ
ルビトール、1,3:2,4−ビス(o−2,4−ジメ
チルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビ
ス(o−4−エチルベンジリデン)ソルビトール、1,
3:2,4−ビス(o−4−クロロベンジリデン)ソル
ビトール、1,3:2,4−ジベンジリデンソルビトー
ル等が挙げられる。また、具体的には、新日本理化
(製)のゲルオールMDやゲルオールMD−R(商品
名)等も挙げられる。ロジン酸部分金属塩としては、荒
川化学工業(製)のパインクリスタルKM1600、パ
インクリスタルKM1500、パインクリスタルKM1
300(商品名)等が挙げられる。
【0023】無機微粒子としては、タルク、クレー、マ
イカ、アスベスト、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラ
スビーズ、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベン
トナイト、グラファィト、アルミニウム粉末、アルミ
ナ、シリカ、ケイ藻土、酸化チタン、酸化マグネシウ
ム、軽石粉末、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイ
ト、硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウ
ム、亜硫酸カルシウム、硫化モリブデン等が挙げられ
る。
【0024】本発明のポリプロピレン系複合樹脂組成物
は、中でも下記一般式で示される有機リン酸金属塩およ
び/またはタルク等の無機微粒子を用いることが臭いの
発生が少なく好ましい。
【0025】
【化1】
【0026】(式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4
のアルキル基を示し、R2及びR3はそれぞれ水素原子、
炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基、アリ
ール基又はアラルキル基を示す。Mはアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、アルミニウム及び亜鉛のうちのいずれ
かを示し、Mがアルカリ金属のときmは0を、nは1を
示し、Mがアルカリ土類金属又は亜鉛のときnは1又は
2を示し、nが1のときmは1を、nが2のときmは0
を示し、Mがアルミニウムのときmは1を、nは2を示
す。)
【0027】有機リン酸金属塩の具体例としては、アデ
カスタブNA−11やアデカスタブNA−21[旭電化
株式会社(製)]が挙げられる。また、アミド化合物と
しては、アジピン酸ジアニリド、スペリン酸ジアニリド
等が挙げられる。
【0028】本発明の造核剤の含有量は、0.0〜0.
3質量%であることが好ましい。
【0029】
【実施例】次に、本発明を実施例により、更に詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 [プロピレン−エチレンブロック共重合体の製造] (1)触媒の調製 マグネシウム化合物の調製 内容積約6リットルの攪拌機付きのガラス製反応器を窒
素ガスで十分に置換し、これにエタノール[和光純薬
(株)製、試薬特級]約2400g、ヨウ素[和光純薬
(株)製、試薬特級]16g及び平均粒径350μmの
粒状金属マグネシウム160gを仕込み、攪拌しながら
環流条件下で系内から水素ガスの発生がなくなるまで反
応させ、固体状生成物を得た。この固体状生成物を含む
反応液を減圧下で乾燥することにより、マグネシウム化
合物(固体生成物)を得た。
【0030】固体触媒成分の調製 窒素ガスで十分に置換した内容積500ミリリットルの
ガラス製三口フラスコに、上記で得られたマグネシウ
ム化合物16g、精製ヘプタン80ミリリットル、四塩
化ケイ素2.4ミリリットルおよびフタル酸ジエチル
2.3ミリリットルを仕込んだ。系内を90℃に保ち、
攪拌しながら四塩化チタン77ミリリットルを投入し、
110℃で2時間反応させた後、さらに四塩化チタン1
22ミリリットルを加え、110℃で2時間反応させ、
次いで精製ヘプタンで十分に洗浄し、固体触媒成分を得
た。
【0031】予備重合 5リットルのガラス製攪拌機および温度計付き三口フラ
スコを用いて、モレキュラーシーブ4A及び窒素バブリ
ングにより、脱水したヘプタンを、窒素気流下で4リッ
トル投入した後、25℃でトリエチルアルミニウム(T
EA)26.8ミリモル、次にジシクロペンチルジメト
キシシラン(DCPDMS)2.5ミリモル、更に固体
触媒成分をTi原子当たり5.3ミリモル(3.8g−
固体触媒)を攪拌しながら添加した。次に、攪拌しなが
ら常温にてプロピレンを連続投入し、固体触媒当たり
0.3倍量のポリプロピレンが生成するように予備重合
を行なった。この生成物を予備重合触媒として以下の重
合に使用した。
【0032】ポリプロピレンの製造 (プロピレンの重合)よく窒素置換し、乾燥した10リッ
トルの耐圧オートクレーブに、モレキュラーシーブでよ
く脱水したn−ヘプタン6リットルを窒素気流中で仕込
んだ。次いで、トリエチルアルミニウム(TEA)7.
5ミリモル及びDCPDMS0.5ミリモルを加えた
後、80℃にて窒素をプロピレンで置換し、水素4.0
kg/cm2Gを精密ゲージにて導入し、さらにプロピ
レンを8.0kg/cm2Gになるまで攪拌しながら導
入した。次に、上記で得られた予備重合触媒をTi原
子換算で0.05ミリモル仕込んだ後、8.0kg/c
2Gになるようにプロピレンを連続的に導入するとと
もに、重合温度を80℃に保持して2時間反応を行っ
た。次いで、オートクレーブ内をプロピレンで置換した
後、水素を0.2kg/cm2G導入し、80℃に保持
しながら4.0kg/cm2Gまで昇圧して30分間重
合を行った。このプロピレン単独重合における1段目と
2段目の反応重量比を積算流量計の値を用いて概算した
ところ、2段目の反応量は全反応量の8%であった。
【0033】(プロピレン−エチレンの重合)系内を脱圧
後にポリプロピレンを少量サンプリングし、オートクレ
ーブ内をプロピレンで置換した後、水素を0.01kg
/cm2G導入した。エチレン/プロピレンを流量比
0.35/1.0で連続的に導入し、圧力5.0kg/
cm2G、57℃で20分間重合を行った。大気圧まで
脱圧、n−ヘプタンを含む重合パウダーをステンレスの
400メッシュの金網を用いて57℃で分離し、さらに
57℃のヘプタン4リットルを用いて30分間攪拌洗浄
後、再び400メッシュでパウダーを分離、乾燥させて
プロピレン−エチレンブロック共重合体2.15kgを
得た。このプロピレン−エチレンブロック共重合体の諸
物性を表1に示す。
【0034】実施例1〜5及び比較例1〜4 1.配合に用いた原料 プロピレン−エチレンブロック共重合体 上記で製造したプロピレン−エチレンブロック共重合体
を用いた。 エラストマー SEBS[スチレン−(エチレン/1−ブテン)−スチ
レントリブロック共重合体]:スチレン量18質量%、
MI=4.0、EOM(エチレン−1−オクテンゴ
ム):密度0.863g/cm3、MI=1.4、EBM
(エチレン−1−ブテンゴム):密度0.863g/c
3、タルク:平均粒子径4μm、浅田製粉社製FF
R、微粉末シリカ:アエロジルA−1(一次粒子径1
5nm)、造核剤:ポリプロピレン結晶化温度向上用
有機リン酸エステル金属塩系造核剤N−1[リン酸2,
2'−メチレンビス(4,6−ジ−ブチルフェニル)ナ
トリウム]、N-2(p−t−ブチル安息香酸アルミニ
ウム)
【0035】2.ポリプロピレン系複合樹脂組成物の製
造 表2または表3の使用量に従い、プロピレン−エチレン
ブロック共重合体、エラストマー、必要に応じタルクお
よび微粉末シリカからなる混合物に酸化防止剤を添加し
た後、異方向二軸混練機[(株)神戸製鋼所、2FCM]
を用いて、設定温度200℃、スクリュー回転数900
回転で機械的に混練後、押出し機にてストランドを形成
した後、ペレタイザーにて造粒し、ポリプロピレン系複
合樹脂組成物を作成した。その後、十分な乾燥を行い成
形用原料とした。このポリプロピレン系複合樹脂組成物
組成物について、キャピラリー粘度、複素粘性率η*
剪断貯蔵弾性率G'および結晶化温度の測定を行なっ
た。また、成形品について面張り、デフォームおよび糸
引きの評価を行なった。以下に、キャピラリー粘度、複
素粘性率η*、剪断貯蔵弾性率G'および結晶化温度の測
定法並びに成形品の面張り、デフォームおよび糸引きの
評価法を述べる。
【0036】3.キャピラリー粘度測定 キャピラリー粘度測定は、東洋精器製作所製キャピログ
ラフを用い、L/D=40/1、190℃の条件で測定
した。結果を、表2及び表3に示す。 4.複素粘性率η*および剪断貯蔵弾性率G'の測定 レオメトリックス社製RMS装置に円錐円盤粘度計をと
りつけ、歪み30%、温度190℃で角周波数ωが0.
01(rad/s)から100(rad/s)の範囲で
複素粘性率η*および剪断貯蔵弾性率G'の測定の測定を
行い、角周波数ωが0.01におけるη*の値とωが1
00、10、0.1、0.01、および0.0251
(rad/s)におけるG'の値を求めた。結果を、表
2及び表3に示す。図1に、実施例3および比較例1に
おける角周波数ω(横軸)−剪断貯蔵弾性率G'(縦
軸)の関係を示す。 5.結晶化温度の測定 結晶化温度の測定は、パーキンエルマー社製DSC−7
を用い、試料を220℃で3分間加熱後、10℃/分で
50℃まで冷却することにより行ない、結晶化温度は、
得られた吸熱曲線のピークの温度から求めた。結果を、
表2及び表3に示す。
【0037】6.面張りおよびデフォームの評価 金型形伏 成形品形状:長さ420mm、幅100mm、厚さ3m
mの平板 ゲート形状:フィルムゲート 幅4mm、厚さ1mm、
長さ3mm ランナー形状:台形;上辺6mm、下辺8mm、高さ7
mm、スプールからゲートまでの距離440mm 成形条件 成形機:東芝機械1S200CNNH シリンダー温度設定:ノズル;210℃、H1;220
℃、H2;210℃、H3(ホッパー下);200℃ 金型温度設定:40℃ 射出圧力:100Kg/cm2 スクリュー回転数:100rpm 充填時間:2秒(s) 面張りおよびデフォームが解消される保圧時間の決定 上記の金型を用い、上記の成形条件で冷却時間13
秒(s)を固定し、保圧時間を変えて成形品を作成し、
面張りおよびデフォームがなくなる保圧時間を決定し
た。結果を、表2及び表3に示す。
【0038】7.糸引きの評価 金型 製品形状:縦100mm、横75mm、幅45mmおよ
び厚さ2mmの箱型製品、図2に製品形状を示す。 ゲート:ダイレクトゲート 成形条件 成形機:東芝機械1S100FIII シリンダー設定温度:NH(ノズル下);160℃、H
1;200℃、H2;200℃、H3;200℃ 金型温度:固定側;設定温度15℃、移動側;設定温度
40℃ 射出圧力:17kg/cm2、保圧;20kg/cm2 充填時間と保圧時間の和:7秒(s) 保圧切り替え位置:15mm 型開き:型を30m/分で310mm(型間の間隔)ま
で、その後、7/分で360mmまで開いた。 糸引きが解消される冷却時間 冷却時間を変えて、成形品のスプールの先に現れる糸引
きの長さを観察した。10個の成形品の全ての糸引きの
長さが、2cm以下になる時間を、冷却時間とした。結
果を、表2及び表3に示す。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】
【表3】
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、射出成形における成形
サイクルを短縮した場合でも、ショートショット、バ
リ、面張り不良、デフォームおよび糸引き等の不良現象
が発生し難いポリプロピレン系複合樹脂組成物が得られ
る。従って成形サイクルを短縮することが可能であるた
め、一日当たりの生産製品数が増加し、コスト低下が図
れる。
【0043】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例3および比較例1における角周
波数ω(横軸)−剪断貯蔵弾性率G'(縦軸)の関係を
示す図である。
【図2】図2は、糸引きの評価に用いた金型(箱型製
品)を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋崎 敏文 千葉県市原市姉崎海岸1番地1 Fターム(参考) 4J002 BB033 BB052 BB103 BB123 BB173 BC033 BP012 BP021 BP032 DE148 DG048 DJ008 DJ017 DJ046 DL008 EG058 EG078 EL108 FD016 FD017 FD203 FD208 GN00 GQ00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1)190℃、角周波数(ω)0.1
    rad/sにおける複素粘性率η*が2000Pa・s
    以上で、(2)90℃、角周波数100、10、0.1
    および0.01rad/sにおける剪断貯蔵弾性率G'
    100およびG'10、G'0.1およびG'0.01が、式(I)お
    よび式(II)を満たし、 log(G'100)−log(G'10)≧0.6 (I) log(G'0.1)−log(G'0.01)≦0.4 (II) (3)190℃、角周波数0.0251rad/sにお
    ける剪断貯蔵弾性率G'0 .0251が60Pa以上であるポ
    リプロピレン系複合樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 190℃、剪断速度γ=1216s-1
    おけるキャピラリー粘度が100Pa・s以下で、示差
    走査熱量計(DSC)で測定した冷却温度10℃/分に
    おける結晶化温度が120℃以上である請求項1に記載
    のポリプロピレン系複合樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 (1)(A)極限粘度(135℃デカリ
    ン中)[η]が0.3〜2.0で、その立体規則性指標
    Icが95%以上である25℃p−キシレンおよび沸騰
    n−ヘプタンに不溶な成分60〜96質量%、(B)極
    限粘度(135℃デカリン中)[η]が1.5〜9.0
    で、エチレンに由来する単位を10質量%以上含有する
    25℃p−キシレンに可溶な成分4〜40質量%、より
    なり且つメルトインデックス(MI)が20以上(23
    0℃、2.16kgf)であるプロピレン−エチレンブ
    ロック共重合体95〜50質量%、(2)メルトインデ
    ックス(MI)が0.5〜20(230℃、2.16k
    gf)であるエラストマーの一種又は二種類以上を5〜
    30質量%、(3)平均粒径10μm以下のタルク0〜
    40質量%、(4)一次粒子径が0.1μm以下の微粉
    末シリカ0.3〜10質量%、および(5)造核剤0.
    0〜0.3質量%、からなる請求項1または請求項2に
    記載のポリプロピレン系複合樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 エラストマーが、エチレンとα−オレフ
    ィンの共重合体である請求項3に記載のポリプロピレン
    系複合樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 エラストマーが、スチレン−(エチレン
    /1−ブテン)−スチレントリブロック共重合体(SE
    BS)またはスチレン−(エチレン/プロピレン)−ス
    チレントリブロック共重合体(SEPS)である請求項
    3に記載のポリプロピレン系複合樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 エラストマーが、エチレンとα−オレフ
    ィンの共重合体と、スチレン−(エチレン/1−ブテ
    ン)−スチレントリブロック共重合体(SEBS)およ
    び/またはスチレン−(エチレン/プロピレン)−スチ
    レントリブロック共重合体(SEPS)よりなる請求項
    3に記載のポリプロピレン系複合樹脂組成物。
  7. 【請求項7】 微粉末シリカが、アエロジルである請求
    項3〜6のいずれかに記載のポリプロピレン系複合樹脂
    組成物。
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