JP5277785B2 - 樹脂組成物及び樹脂製品 - Google Patents
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Description
上記目的を達成するため、本発明の樹脂組成物は、
ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレート(MFR)が60〜120g/10分であり、かつ、ISO179に準拠して測定したシャルピー衝撃強度(シャルピー衝撃強さ)が3kJ/m2以上のエチレン−プロピレンブロック共重合体(b−PP)30〜65質量%と、
ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレート(MFR)が10g/10分以上であり、かつ、ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が2000MPa以上のホモポリプロピレン樹脂(h−PP)0〜25質量%と、
エラストマー6〜20質量%と、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した平均粒径が8μm以下のタルク23〜37質量%とからなり、
ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が2600〜3070MPaであり、
かつ、ISO180に準拠して測定した23℃におけるアイゾット衝撃強度が15〜29.8kJ/m 2 であり、
かつ、ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが30〜43.8g/10分である。
上記目的を達成するため、本発明の樹脂製品は、上記樹脂組成物を成形してなる。
前記タルクは、前記樹脂製品の断面の400平方μmの範囲に現れている複数のタルクのそれぞれの面積から該面積と面積が等しい真円の直径を求め平均した平均測定粒径が0.1〜0.7μmであり、かつ、該範囲に現れている複数のタルクの一つ毎に該タルクと該タルクに最も近いものから順に選んだ他の10個のタルクとの平均距離をそれぞれ求め、前記平均距離を平均した平均粒子間距離が0.1〜0.9μmであり、
前記エラストマーからなるゴム粒子は、前記樹脂製品の断面の100平方μmの範囲に現れている複数のゴム粒子のそれぞれの面積から該面積と面積が等しい真円の直径を求め平均した平均測定粒径が0.2〜0.5μmであり、かつ、該範囲に現れている複数のゴム粒子の一つ毎に該ゴム粒子と該ゴム粒子に最も近いものから順に選んだ他の10個のゴム粒子との平均距離をそれぞれ求め、前記平均距離を平均した平均粒子間距離が0.3〜1.3μmであり、
ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が2600〜3070MPaであり、
かつ、ISO180に準拠して測定した23℃におけるアイゾット衝撃強度が15〜29.8kJ/m 2 であり、
かつ、ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが30〜43.8g/10分である。
エチレン−プロピレンブロック共重合体としては、特に限定はされないが、ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレート(MFR)が、60g/10分未満では樹脂組成物の流動性が悪くなり、120g/10分を超えると樹脂組成物の耐衝撃性が悪くなる。好ましくは、80〜110g/10分である。ISO179に準拠して測定したシャルピー衝撃強度が、3kJ/m2未満では樹脂組成物の耐衝撃性が悪くなる。好ましくは、3.5kJ/m2以上である。
配合量としては、30〜55質量%であることが好ましく、より好ましくは、35〜55質量%である。
ホモポリプロピレン樹脂としては、特に限定はされないが、ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレート(MFR)が、10g/10分未満では樹脂組成物の流動性が悪くなる。好ましくは、11g/10分以上であり、より好ましくは、12g/10分以上である。ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が、2000MPa未満では樹脂組成物の剛性が悪くなる。好ましくは、2050MPa以上であり、より好ましくは、2300MPa以上である。
また、ホモポリプロピレン樹脂は、23℃におけるパルスNMR(Nuclear Magnetic Resonance)によりソリッドエコー(Solid Echo)法で測定した緩和時間(スピン−スピン緩和時間、T2)が相対的に短い硬質成分と、緩和時間(T2)が相対的に長い他成分とからなり、硬質成分の割合が92.4〜93.0質量%であることが好ましい。硬質成分の割合が、92.4質量%未満では、樹脂組成物の剛性は向上せず、93.0質量%を超えると剛性は向上するものの、樹脂組成物の耐衝撃性の低下が大きくなる。
ここで、パルスNMRによりソリッドエコー法で測定した緩和時間(T2)が相対的に短い硬質成分とは、パルスNMRのソリッドエコー法で測定して得られたホモポリプロピレン樹脂の緩和曲線を、最小二乗法によりローレンツ型関数を用いて緩和時間(T2)の異なる二本の曲線に分離し、この分離した二本の曲線のうちで、緩和時間(T2)が相対的に短くなっている方の曲線を緩和曲線とする成分である。緩和時間(T2)は成分の運動性によって異なり、硬い成分ほど運動性が小さくなるため緩和時間(T2)が短くなることによる。
ホモポリプロピレン樹脂は、配合されていなくてもよいが、配合されている場合の配合量としては、特に限定はされないが、15〜22質量%であることが好ましい。なぜなら、樹脂組成物の剛性を確保するには、タルクをより多く配合することも有効ではある。しかし、ホモポリプロピレン樹脂を配合する方が、タルクを多く配合する場合より、樹脂組成物の耐衝撃性の低下が小さくなる上に、樹脂組成物の流動性の低下も小さくなる。それゆえ、硬質成分の割合が、92.4〜93.0質量%であるホモポリプロピレン樹脂を配合することにより、樹脂組成物は、剛性及び耐衝撃性が共に高いレベルでバランスがとれ、流動性を確保することも可能となる。
エラストマーとしては、特に限定はされないが、一種若しくは二種以上のエチレン−αオレフィン共重合体ゴム又は一種若しくは二種以上のスチレン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。
また、エラストマーの配合量としては、10〜15質量%であることが好ましい。
また、エラストマーが一種若しくは二種以上のエチレン−αオレフィン共重合体ゴムである場合のエラストマーの配合量、すなわち、一種若しくは二種以上のエチレン−αオレフィン共重合体ゴムの樹脂組成物中の配合量は11〜17質量%であることが好ましい。より好ましくは、13〜15質量%である。
また、エラストマーが一種若しくは二種以上のスチレン系熱可塑性エラストマーである場合のエラストマーの配合量、すなわち、一種若しくは二種以上のスチレン系熱可塑性エラストマーの樹脂組成物中の配合量は7〜13質量%であることが好ましい。より好ましくは、10〜12質量%である。
エチレン−αオレフィン共重合体ゴムは、特に限定はされないが、架橋されることが好ましい。
また、この架橋に用いられる架橋剤としては、特に限定されず、ゴム等の架橋に用いられる有機過酸化物であるブチル系(t−ブチルを分子内に有する)パーオキサイド等が例示できる。架橋剤の添加量としては、特に限定はされないが、他の原料成分(エチレン−プロピレンブロック共重合体、ホモポリプロピレン樹脂、タルク及びエチレン−αオレフィン共重合体ゴム)の合計量100質量部に対し、0.1〜0.2質量部であることが好ましい。
エチレン−αオレフィン共重合体ゴムとしては、特に限定はされないが、エチレン−プロピレン共重合体ゴム(EPM)、エチレン−ブテン共重合体ゴム(EBM)、エチレン−オクテン共重合体ゴム(EOM)又はエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体ゴム(EPDM)であることが好ましい。また、ISO667に準拠して測定したロータの形状L形、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、100℃におけるムーニー粘度(ML(1+4)100℃)が、20〜75であることが好ましい。このムーニー粘度が20未満では樹脂組成物の剛性・耐衝撃性が悪くなる。より好ましくは、30〜65 ML(1+4)100℃ である。
スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、特に限定はされないが、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレン共重合体ゴム(SEBS)であることが好ましい。
スチレン−エチレン・ブチレン−スチレン共重合体ゴムとしては、特に限定はされないが、含まれているスチレン(ポリスチレンも含む)の量、すなわち、スチレン成分の含有量が、15〜30質量%であることが好ましい。15質量%未満では樹脂組成物の剛性が悪くなり、30質量%を超えると樹脂組成物の耐衝撃性が悪くなる。
タルクの配合量が、23質量%未満では樹脂組成物の剛性が悪くなり、37質量%を超えると樹脂組成物の耐衝撃性及び流動性が悪くなる。より好ましくは、25〜35質量%である。
本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、可塑剤、着色剤、分散剤、難燃剤等の添加剤を、配合することができる。
上記樹脂組成物を用いて樹脂製品を成形する方法としては、特に限定はされないが、射出成形、プレス成形等が例示できる。
樹脂製品の用途としては、特に限定はされないが、バンパー、カウルルーバ等の自動車の外装製品や、インストゥルメントパネル、フロントピラー、コンソール、センタクラスタ、デッキサイドトリム等の自動車の内装製品等が例示できる。
補強部位とは、成形体の全体の厚さを増すことなく必要な強度をだすために、成形体(樹脂製品)の用途や形状等に応じた要所要所に設けられる補強リブ、厚肉部等をいう。よって、成形体の補強部位を除く部位とは、この補強部位を除く、成形体の部位である。
成形体の補強部位を除く部位の厚さは、成形体(樹脂製品)の用途や形状等によっても異なるが、例えば自動車用内外装樹脂製品の場合には2mm未満とすることが好ましく(より好ましくは1.8mm以下)、また、本発明の樹脂組成物であればその厚さを実現可能である。例えば、バンパー、インストゥルメントパネルでは同部位の厚さを1.6〜1.9mmとし、ドアトリム等のその他の内装樹脂製品では同部位の厚さを1.0〜1.7mmとする等である。また、内外装製品の用途によっては同部位の厚さを1.0mm以下とすることも可能である。
ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが10g/10分以上であり、かつ、ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が2000MPa以上のホモポリプロピレン樹脂0〜25質量%と、
ISO667に準拠して測定したロータの形状L形、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、100℃におけるムーニー粘度が20〜75である一種若しくは二種以上のエチレン−αオレフィン共重合体ゴム、又はスチレン成分の含有量が15〜30質量%である一種若しくは二種以上のスチレン−エチレン・ブチレン−スチレン共重合体5〜20質量%と、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した平均粒径が8μm以下のタルク23〜37質量%とからなり、
ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が2600MPa以上であり、
かつ、ISO180に準拠して測定した23℃におけるアイゾット衝撃強度が15kJ/m2以上であり、
かつ、ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが30g/10分以上である樹脂組成物。
また、実施例4、5、6、8、12と比較例6、7については、各試料の成形体の断面における、タルク及びゴム粒子の状態(平均測定粒径、平均粒子間距離)を測定し、その結果を表3に示す。
ISO1133に準拠して、試験温度が230℃、試験荷重が21.2Nの条件で測定を行った。
ISO178に準拠して、測定を行った。
ISO180に準拠して、深さ2mmのノッチを設けた試験片を使用、温度23℃の条件で測定を行った。
混練された各試料を、射出成形機(FANUC 100トン)を用いて、設定温度230℃、金型温度20〜35℃、充填時間0.8秒の成形条件で、一辺が150mmの正方形で厚さが2.0mmの試験片を作成した。
上記のようにして成形した各試験片の任意の断面(例えば、試験片の平面の略中央で厚さ方向に切断した断面の略中央部等)のタルクは約48μm×54μmの範囲、また、ゴム粒子は約19μm×22μmの範囲(測定範囲ついては、タルクは400平方μm、ゴム粒子は100平方μmで、それぞれの特性を十分把握することができると思料されるが、今回より慎重をきして、それぞれ、この4倍以上の範囲を測定した)を走査型電子顕微鏡を用いて拡大(タルクは2000倍に拡大、ゴム粒子は5000倍に拡大)した。この拡大した画像(タルク:図2、ゴム粒子:図4)に画像解析処理(二値化処理)を行って、この画像中(タルク:図3、ゴム粒子:図5)でのタルク(図3の、例えば丸で囲んだ、他部より色が淡い部位)又はゴム粒子(図5の、例えば丸で囲んた、他部より色が淡い部位)の占有域を特定した。
特定されたタルク又はゴム粒子の占有域の一つ毎を画像解析(画像解析ソフトとして、三谷商事社の商品名「WIN ROOF」を使用)により、その面積を算出した。そして、その面積と等しい面積の真円の直径を求め、それぞれの占有域について求めた値を算術平均したものをタルク又はゴム粒子の平均測定粒径とした。
上記の画像中で上記のようにして特定されたタルク又はゴム粒子の占有域の一つ毎を画像解析(画像解析ソフトとして、三谷商事社の商品名「WIN ROOF」を使用)によりその重心を求めた。このようにして求めたタルク又はゴム粒子の重心から重心同士の距離を、一つの粒子毎に最小となるもの(最短となるもの)から順に10個の値を算術平均して粒子毎の平均値(平均距離)を求め、さらに、この粒子毎の平均値を算術平均したものをタルク又はゴム粒子の平均粒子間距離とした。
ISO1133に準拠し、試験温度が230℃、試験荷重が21.2Nである。
ISO178に準拠した。
ISO179に準拠し、深さ2mmのノッチを設けた試験片を使用した。
23℃において、パルスNMR装置を用いソリッドエコー法で測定した。この測定で得られたポリプロピレン樹脂の緩和曲線(c1)を、最小二乗法により緩和時間(T2)の長い方からローレンツ型関数を用いて緩和時間(T2)の異なる二本の曲線に分離した。この分離した二本の曲線のうちで、緩和時間(T2)が相対的に短くなっている方の曲線を硬質成分の緩和曲線(c2)とし、緩和時間(T2)が相対的に長くなっている方の曲線を他成分の緩和曲線(c3)とした。そして、硬質成分の緩和曲線(c2)の時間0における値(h2)と、他成分の緩和曲線(c3)の時間0における値(h3)とを足した値(h2+h3)に対する、硬質成分の緩和曲線(c2)の時間0における値(h2)の比率(h2/(h2+h3)×100)を求めた。そして、この値を硬質成分量(硬質成分の割合)とした。
ISO667に準拠し、ロータの形状がL形、予熱時間が1分、ロータの回転時間が4分、試験温度が100℃である。
レーザー回折散乱式粒度分布測定法により粒径を測定し、平均粒径D50を求めた。
・射出成形機:東芝社の商品名「IS1800」
・金型温度:25℃(油温)
・成形温度:200〜230℃
・射出圧力:射出時、1650kgf/cm2(162MPa)
保持時、330kgf/cm2(32.3MPa)
・射出時間:15秒
・冷却時間:25秒
Claims (10)
- ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが60〜120g/10分であり、かつ、ISO179に準拠して測定したシャルピー衝撃強度が3kJ/m2以上のエチレン−プロピレンブロック共重合体30〜65質量%と、
ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが10g/10分以上であり、かつ、ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が2000MPa以上のホモポリプロピレン樹脂0〜25質量%と、
エラストマー6〜20質量%と、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した平均粒径が8μm以下のタルク23〜37質量%とからなり、
ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が2600〜3070MPaであり、
かつ、ISO180に準拠して測定した23℃におけるアイゾット衝撃強度が15〜29.8kJ/m 2 であり、
かつ、ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが30〜43.8g/10分である樹脂組成物。 - 前記タルクは、前記樹脂組成物の成形体の断面の400平方μmの範囲に現れている複数のタルクのそれぞれの面積から該面積と面積が等しい真円の直径を求め平均した平均測定粒径が0.1〜0.7μmであり、かつ、該範囲に現れている複数のタルクの一つ毎に該タルクと該タルクに最も近いものから順に選んだ他の10個のタルクとの平均距離をそれぞれ求め、前記平均距離を平均した平均粒子間距離が0.1〜0.9μmであり、
前記エラストマーからなるゴム粒子は、前記樹脂組成物の成形体の断面の100平方μmの範囲に現れている複数のゴム粒子のそれぞれの面積から該面積と面積が等しい真円の直径を求め平均した平均測定粒径が0.2〜0.5μmであり、かつ、該範囲に現れている複数のゴム粒子の一つ毎に該ゴム粒子と該ゴム粒子に最も近いものから順に選んだ他の10個のゴム粒子との平均距離をそれぞれ求め、前記平均距離を平均した平均粒子間距離が0.3〜1.3μmである請求項1記載の樹脂組成物。 - 前記ホモポリプロピレン樹脂は、23℃におけるパルスNMRによりソリッドエコー法で測定した緩和時間(T2)が相対的に短い硬質成分と、前記緩和時間(T2)が相対的に長い他成分とからなり、前記硬質成分の割合が92.4〜93.0質量%である請求項1又は2記載の樹脂組成物。
- 前記エラストマーが、一種若しくは二種以上のエチレン−αオレフィン共重合体ゴム11〜17質量%又は一種若しくは二種以上のスチレン系熱可塑性エラストマー7〜13質量%である請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記エチレン−αオレフィン共重合体ゴムが架橋される請求項4記載の樹脂組成物。
- 前記エチレン−αオレフィン共重合体ゴムが、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体ゴム又はエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体ゴムであり、かつ、ISO667に準拠して測定したロータの形状L形、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、100℃におけるムーニー粘度が20〜75である請求項4又は5記載の樹脂組成物。
- 前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、スチレン成分の含有量が15〜30質量%のスチレン−エチレン・ブチレン−スチレン共重合体である請求項4記載の樹脂組成物。
- 成形体の補強部位を除く部位の肉厚を2mm未満で成形できる請求項1〜7のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の樹脂組成物を成形してなる樹脂製品。
- ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが60〜120g/10分であり、かつ、ISO179に準拠して測定したシャルピー衝撃強度が3kJ/m2以上のエチレン−プロピレンブロック共重合体30〜65質量%と、
ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが10g/10分以上であり、かつ、ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が2000MPa以上のホモポリプロピレン樹脂0〜25質量%と、
エラストマー6〜20質量%と、
タルク23〜37質量%とからなる樹脂組成物を成形してなる樹脂製品であって、
前記タルクは、前記樹脂製品の断面の400平方μmの範囲に現れている複数のタルクのそれぞれの面積から該面積と面積が等しい真円の直径を求め平均した平均測定粒径が0.1〜0.7μmであり、かつ、該範囲に現れている複数のタルクの一つ毎に該タルクと該タルクに最も近いものから順に選んだ他の10個のタルクとの平均距離をそれぞれ求め、前記平均距離を平均した平均粒子間距離が0.1〜0.9μmであり、
前記エラストマーからなるゴム粒子は、前記樹脂製品の断面の100平方μmの範囲に現れている複数のゴム粒子のそれぞれの面積から該面積と面積が等しい真円の直径を求め平均した平均測定粒径が0.2〜0.5μmであり、かつ、該範囲に現れている複数のゴム粒子の一つ毎に該ゴム粒子と該ゴム粒子に最も近いものから順に選んだ他の10個のゴム粒子との平均距離をそれぞれ求め、前記平均距離を平均した平均粒子間距離が0.3〜1.3μmであり、
ISO178に準拠して測定した曲げ弾性率が2600〜3070MPaであり、
かつ、ISO180に準拠して測定した23℃におけるアイゾット衝撃強度が15〜29.8kJ/m 2 であり、
かつ、ISO1133に準拠して測定した230℃、21.2Nにおけるメルトフローレートが30〜43.8g/10分である樹脂製品。
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