JP2003226791A - ポリプロピレン系複合樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
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,
fPPP,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+
fEPE)/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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。)
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。
3質量%であることが好ましい。
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。
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。
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。
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
m2G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。
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。
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
m3、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)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
品)を示す図である。
Claims (7)
- 【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。 - 【請求項2】 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℃以上である請求項1に記載
のポリプロピレン系複合樹脂組成物。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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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