(57)【要約】【課題】  オレフィン系重合体、エラストマー及び微粒子炭酸カルシウムからなり、高剛性でありながら耐衝撃性に優れているオレフィン系樹脂組成物を提供すること。【解決手段】  オレフィン系重合体（Ａ）１００重量部、エラストマー（Ｂ）１０〜１００重量部及び平均粒子径が２０ｎｍ〜５００ｎｍの炭酸カルシウム粒子（Ｃ）４０〜３００重量部からなり、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の２０〜９０％がオレフィン系重合体（Ａ）相中に存在することを特徴とするオレフィン系樹脂組成物とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン系重合体（Ａ）１００重量部、エラストマー（Ｂ）１０〜１００重量部及び平均粒子径が２０〜５００ｎｍの炭酸カルシウム粒子（Ｃ）４０〜３００重量部からなり、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の２０〜９０％がオレフィン系重合体（Ａ）相中に存在することを特徴とするオレフィン系樹脂組成物。
【請求項２】
オレフィン系重合体（Ａ）が、プロピレン系重合体である請求項１記載のオレフィン系樹脂組成物。
【請求項３】
エラストマー（Ｂ）が、オレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーからなる群から選択される少なくとも一種である請求項１又は２記載のオレフィン系樹脂組成物。
【請求項４】
炭酸カルシウム粒子（Ｃ）が表面処理されたものである請求項１〜３のいずれか記載のオレフィン系樹脂組成物。
【請求項５】
ＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠して測定した曲げ弾性率が７５０ＭＰａ以上である請求項１〜４のいずれか記載のオレフィン系樹脂組成物。
【請求項６】
エラストマー（Ｂ）と炭酸カルシウム粒子（Ｃ）とを予め溶融混練してから、オレフィン系重合体（Ａ）を加えて更に溶融混練することを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のオレフィン系樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オレフィン系重合体、エラストマー及び炭酸カルシウム粒子からなるオレフィン系樹脂組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オレフィン樹脂は、一般にその優れた成形性、機械的強度や経済性の特徴を活かし、例えばバンパー、インストルメントパネル、グローブボックス等の自動車部品、テレビ、ＶＴＲ、洗濯機等の家電機器部品等の各種成形品材料として、幅広い分野に使用されている。しかしながら、近年、各種用途において益々高機能化や製品大型化が進みつつあり、それに伴い高度な物性バランス（高い剛性及び衝撃強度）の向上が求められている。
【０００３】
オレフィン系樹脂の改質を目的として、スチレン−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物をポリオレフィン系樹脂に配合する試みがなされている。例えば、耐衝撃性、表面硬度等に優れた組成物を得る方法として、ポリプロピレン系樹脂に２種類のスチレン−ブタジエンブロック共重合体の水素添加物と無機充填剤を配合することが記載されている（例えば、特許文献１参照）。また、耐衝撃性と耐熱変形性に優れた組成物としてポリプロピレン系樹脂とビニル結合含有量が相違する２種類のスチレン−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物を配合してなる組成物が記載されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、高剛性で、耐衝撃性に優れたオレフィン系樹脂組成物を得るために、変性オレフィン系樹脂、オレフィン系樹脂、エラストマー、無機フィラーを組み合わせた組成物も知られている（例えば、特許文献３参照）。また、特定の条件で作製した炭酸カルシウムとタルクの複合フィラーを用いてポリプロピレンの剛性と衝撃強度のバランスを改良することも試みられている（例えば、特許文献４参照）。しかしながら、上記の方法で得られた組成物においても、衝撃強度と剛性のバランスを満足できるものではなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１７０４５２号公報
【特許文献２】特開平６−３２９４７号公報
【特許文献３】特開平７−１１８４６２号公報
【特許文献４】特開２００２−８０６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ポリオレフィン系重合体、エラストマー及び炭酸カルシウムからなり、高剛性でありながら耐衝撃性に優れた樹脂組成物を提供することを目的とするものである。また、そのような樹脂組成物を製造するのに好適な樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、オレフィン系重合体（Ａ）１００重量部、エラストマー（Ｂ）１０〜１００重量部及び平均粒子径が２０〜５００ｎｍの炭酸カルシウム粒子（Ｃ）４０〜３００重量部からなり、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の２０〜９０％がオレフィン系重合体（Ａ）相中に存在することを特徴とするオレフィン系樹脂組成物を提供することによって解決される。
【０００８】
このとき、オレフィン系重合体（Ａ）がプロピレン系重合体であることが好適であり、エラストマー（Ｂ）がオレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーからなる群から選択される少なくとも一種であることが好適であり、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）が表面処理されたものであることが好適である。また、上記オレフィン系樹脂組成物のＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠して測定した曲げ弾性率が７５０ＭＰａ以上であることも好適である。
【０００９】
また、上記課題は、エラストマー（Ｂ）と炭酸カルシウム粒子（Ｃ）とを予め溶融混練してから、オレフィン系重合体（Ａ）を加えて更に溶融混練することを特徴とする上記オレフィン系樹脂組成物の製造方法を提供することによっても解決される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のオレフィン系樹脂組成物は、オレフィン系重合体、エラストマー及び炭酸カルシウムからなる組成物において、特定のモルホロジーを形成させたものであり、高剛性でありながら耐衝撃性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のオレフィン系樹脂組成物は、オレフィン系重合体（Ａ）、エラストマー（Ｂ）及び平均粒子径が２０〜５００ｎｍの炭酸カルシウム粒子（Ｃ）からなるものである。
【００１２】
オレフィン系重合体（Ａ）の種類は特に限定されないが、エチレン、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン等で代表されるα−オレフィンの単独重合体、あるいは、これらα−オレフィンの相互共重合体、あるいはそれらの重合体へのグラフト重合体を挙げることができる。オレフィン系重合体（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は特に制限されないが、ＡＳＴＭ−Ｄ２３８に準拠して測定した値が通常０．００１〜２００ｇ／１０分であり、好ましくは０．０１〜１００ｇ／１０分である。
【００１３】
オレフィン系重合体（Ａ）の具体例としては、例えば、いわゆる低圧法ポリエチレン、中圧法ポリエチレン、高圧法ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリ１−ブテン、ポリ３−メチル−１−ブテン、ポリ４−メチル−１−ペンテン、エチレン−プロピレンブロック共重合体等の、ポリα−オレフィン系重合体を挙げることができる。これらの中でも、例えば、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等のプロピレン系重合体が好ましい。上記重合体を単独で、あるいは、複数種類混合した混合物として使用することができ、通常、市販の樹脂の中から適宜選んで使用することができる。
【００１４】
エラストマー（Ｂ）としては、特にその種類が限定されるものではないが、オレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーからなる群から選択される少なくとも一種であることが、オレフィン系重合体（Ａ）との相溶性の観点から好ましい。
【００１５】
オレフィン系エラストマーとしては、エチレンとα―オレフィンとの低密度共重合体、及びプロピレンにエチレン、α―オレフィン等を共重合体させたオレフィン系エラストマーが上げられ、その他、公知のオレフィン系エラストマーを使用することができる。スチレン系エラストマーとしては、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素からなるランダム共重合体又はその水添物、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素からなるブロック共重合体又はその水添物などを使用することができる。
【００１６】
オレフィン系エラストマーとスチレン系エラストマーとを併せて使用することが、剛性と耐衝撃性のバランスの観点から特に好ましい。この場合の配合比は特に限定されないが、重量比（オレフィン系エラストマー／スチレン系エラストマー）で９５／５〜２０／８０であることが好ましく、９０／１０〜５０／５０であることがより好ましい。
【００１７】
エラストマー（Ｂ）の配合量は、オレフィン系重合体１００重量に対して１０〜１００重量部である。本発明の樹脂組成物は、剛性率を高くするために比較的大量の炭酸カルシウム粒子が配合されるが、その場合、エラストマー（Ｂ）の配合量が１０重量部未満の場合には、衝撃強度が不十分となる。エラストマー（Ｂ）の配合量は、より好適には２０重量部以上であり、さらに好適には３０重量部以上である。一方、エラストマー（Ｂ）の配合量が１００重量部を超える場合には、得られる樹脂組成物の剛性が低下する。エラストマー（Ｂ）の配合量は、より好適には７０重量部以下であり、さらに好適には５０重量部以下である。
【００１８】
本発明で使用される炭酸カルシウム粒子（Ｃ）は、その平均粒子径が２０〜５００ｎｍであるものである。微細な粒子を使用することによって、比較的大量に配合しても耐衝撃性を大きく損なうことがない。平均粒子径が２０ｎｍ未満の場合には、炭酸カルシウムが凝集しやすくなるために、組成物中での分散性が悪化するおそれがある。また、ハンドリングも困難になるし、原料コストも上昇する。平均粒子径は、より好適には５０ｎｍ以上であり、さらに好適には１００ｎｍ以上である。一方、平均粒子径が５００ｎｍを超える場合には、応力集中点として作用する為、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）を比較的大量に配合した際に、衝撃強度が低下する。平均粒子径は、より好適には３００ｎｍ以下であり、さらに好適には２００ｎｍ以下である。
【００１９】
樹脂組成物中での分散性や、樹脂成分と炭酸カルシウム粒子（Ｃ）との界面接着力を良好にするためには、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）が表面処理されたものであることが好ましい。表面処理剤としては、ステアリン酸などの有機カルボン酸、界面活性剤、シランカップリング剤などが例示される。表面処理を施すことによって、樹脂成分と炭酸カルシウム粒子（Ｃ）との親和性が良好になるので、衝撃強度が向上する。
【００２０】
炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の配合量は、オレフィン系重合体１００重量に対して４０〜３００重量部である。本発明の樹脂組成物は、剛性率を向上させるために比較的大量の炭酸カルシウム粒子（Ｃ）が配合されるが、粒径の小さい炭酸カルシウム粒子（Ｃ）を選択し、エラストマー（Ｂ）も配合することによって、衝撃強度の低下を抑制することができた。炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の配合量が４０重量部未満の場合には、得られる樹脂組成物の剛性が低下する。炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の配合量は、より好適には６０重量部以上であり、さらに好適には７５重量部以上である。一方、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の配合量が３００重量部を超える場合には、衝撃強度が不十分となる。炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の配合量は、より好適には２００重量部以下であり、さらに好適には１５０重量部以下である。
【００２１】
また、本発明の樹脂組成物には、その他必要に応じて任意の添加剤を配合することができる。添加剤の種類は、熱可塑性樹脂やゴム状重合体の配合に一般的に用いられるものであれば特に制限はない。ステアリン酸、ベヘニン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、エチレンビスステアロアミド等の滑剤、離型剤、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル、パラフィン、有機ポリシロキサン、ミネラルオイル等の軟化剤・可塑剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属ウィスカ等の補強剤、着色剤、その他添加剤あるいはこれらの混合物等「ゴム・プラスチック配合薬品」（ラバーダイジェスト社編）などに記載されたものが挙げられる。また、本発明の効果を阻害しない範囲内であれば、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）以外のフィラーを併用してもかまわない。
【００２２】
本発明のオレフィン系樹脂組成物の製造方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法が利用できる。例えば、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、２軸スクリュー押出機、コニーダ、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法、各成分を溶解又は分散混合後、溶剤を加熱除去する方法等が用いられる。本発明においては溶融混練方法、特に押出機による溶融混練方法が生産性、良混練性の点から好ましい。
【００２３】
こうして得られた本発明の樹脂組成物は、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の２０〜９０％がオレフィン系重合体（Ａ）相中に存在するものである。オレフィン系重合体（Ａ）相中の存在割合が２０％未満の場合、あるいは９０％を超える場合には、いずれも本発明の特徴である衝撃強度が確保できない。炭酸カルシウム粒子（Ｃ）のオレフィン系重合体（Ａ）中での存在割合は、走査型電子顕微鏡で撮影した写真の一定範囲において、全炭酸カルシウム粒子の数をカウントし、その中でオレフィン系重合体相中に存在する炭酸カルシウム粒子数をカウントして、両者の比から求めたものである。
【００２４】
また、本発明のオレフィン系樹脂組成物を製造するにあたり、溶融混練する際に、オレフィン系重合体（Ａ）、エラストマー（Ｂ）及び炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の添加順序は特に制限されない。全ての成分を一度に混合する方法も採用されるし、任意の成分を予備混合した後で残りの成分を添加する方法も採用できる。なかでも、エラストマー（Ｂ）と炭酸カルシウム粒子（Ｃ）とを予め溶融混練してから、オレフィン系重合体（Ａ）を加えて更に溶融混練する方が好ましい。こうすることによって、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）の内の２０〜９０％をオレフィン系重合体（Ａ）相中に存在させることが容易となる。
【００２５】
本発明のオレフィン系樹脂組成物は、オレフィン系重合体（Ａ）を主成分とする樹脂組成物としてはかなり剛性が高く、ＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠して測定した曲げ弾性率が７５０ＭＰａ以上であることが好適である。曲げ弾性率は、より好適には１０００ＭＰａ以上であり、さらに好適には１２００ＭＰａ以上である。また、曲げ弾性率は、通常３０００ＭＰａ以下である。
【００２６】
本発明のオレフィン系樹脂組成物は、剛性と耐衝撃性のバランスに優れる。本発明の樹脂組成物は、これらの特徴を生かして、射出成形、押出成形などによって各種形状の成形品に加工でき、自動車部品（自動車内装材料、自動車外装材料）、食品包装容器などの各種容器、家電用品、医療機器部品、工業部品、玩具等に用いることができる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。また、オレフィン系樹脂組成物の各種測定は下記の方法に従って行った。
【００２８】
（１）曲げ弾性率（ＭＰａ）
ＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠して測定した。
【００２９】
（２）ノッチ付きＩｚｏｄ衝撃強度
ＪＩＳ  Ｋ７１１０に準拠して測定した。測定温度は０℃で行った。
【００３０】
（３）炭酸カルシウム粒子（Ｃ）のオレフィン系重合体（Ａ）中での存在割合
株式会社日立製作所製走査型電子顕微鏡「Ｓ４７００」を用いて得られたサンプル表面の写真を用い、１００μｍ２の範囲中での全炭酸カルシウム粒子の数（ａ）をカウントし、その中でオレフィン系重合体（Ａ）相中に存在する炭酸カルシウム粒子数（ｂ）をカウントして以下の式を用いて、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）のオレフィン系重合体（Ａ）中での存在割合を求めた。
オレフィン系重合体（Ａ）中での存在割合（％）＝（ｂ／ａ）×１００  （％）
【００３１】
実施例１
オレフィン系重合体（Ａ）として、サンアロマー株式会社製ホモポリプロピレン「ＰＭ６００Ａ」を使用した。エラストマー（Ｂ）として、デュポン・ダウ株式会社製エチレン−オクテン共重合体「エンゲージ８１５０」及び旭化成ケミカルズ株式会社製スチレン系エラストマー「タフテックＨ１０６２」を使用した。また、炭酸カルシウム粒子（Ｃ）として、神島化学工業株式会社製脂肪酸処理炭酸カルシウム「カルシーズＰ」を使用した。「カルシーズＰ」の、透過型電子顕微鏡法で測定した平均粒子径は１５０ｎｍである。
【００３２】
「エンゲージ８１５０」１００重量部、「タフテックＨ１０６２」３０重量部及び「カルシーズＰ」３６０重量部を混合し、２３０℃で２軸押出機を用いて溶融混合してマスターバッチペレットを製造した。その後、「ＰＭ６００Ａ」１００重量部に、前記マスターバッチペレット１２０重量部を添加し、再度２軸押出機で溶融混合し、樹脂組成物を製造した。本樹脂組成物の組成は、「ＰＭ６００Ａ」１００重量部、「エンゲージ８１５０」２４．５重量部、「タフテックＨ１０６２」７．３重量部及び「カルシーズＰ」８８．２重量部である。得られた樹脂組成物中の炭酸カルシウム粒子（Ｃ）のオレフィン系重合体（Ａ）中での存在割合は７８％であった。また、得られた樹脂組成物を射出成形し、物性を評価したところ、曲げ弾性率は１５００ＭＰａであり、ノッチ付きＩｚｏｄ衝撃強度は５５ｋＪ／ｍ２であり、剛性と耐衝撃性を兼ね備えていることがわかった。