(57)【要約】【課題】高温下で荷重負荷がかかる樹脂製品にも使用できるポリプロピレン樹脂組成物及びそのポリプロピレン樹脂組成物からなる樹脂成形体を提供する。【解決手段】（Ａ）ポリプロピレン、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレン、（Ｃ）エラストマー、（Ｄ）相溶化剤を含むポリプロピレン樹脂組成物。ポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、（Ａ）ポリプロピレンの含有量が４０〜８０質量部、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレンの含有量が５〜３０質量部、（Ｃ）エラストマーの含有量が１０〜３０質量部、（Ｄ）相溶化剤の含有量が１〜１５質量部である前記のポリプロピレン樹脂組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリプロピレン、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレン、（Ｃ）エラストマー、（Ｄ）相溶化剤を含むポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項２】
ポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、（Ａ）ポリプロピレンの含有量が４０〜８０質量部、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレンの含有量が５〜３０質量部、（Ｃ）エラストマーの含有量が１０〜３０質量部、（Ｄ）相溶化剤の含有量が１〜１５質量部である請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項３】
（Ｃ）エラストマーが、メタクリル酸アルキル−スチレン−ブタジエン共重合体である請求項１又は２に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項４】
前記（Ｃ）エラストマーが、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体である請求項１又は２に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項５】
（Ｅ）ポリフェニレンエーテルをポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、１〜１０質量部含む請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物であって、海島構造の相分離構造を形成し、（Ａ）ポリプロピレンが（ａ）海相を、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレンが（ｂ）島相を形成し、（Ｃ）エラストマーが島相内に存在するポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体。
【請求項８】
請求項７に記載の樹脂成形体であって、荷重たわみ温度が８０℃以上、かつ、衝撃強度が１０ｋＪ／ｍ２以上である樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高耐熱・高衝撃性のポリプロピレン樹脂組成物及びその樹脂組成物からなる樹脂成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレンは安価で比重が軽い、成形し易い、耐薬品性に優れているという特徴があることから、多くの樹脂製品に用いられている。特許文献１では、高温下で荷重負荷がかかる樹脂製品に使用できるポリプロピレン樹脂組成物が開示されており、これらは、加熱変形温度（荷重たわみ温度）が７０℃以上であり、且つ、アイゾット衝撃強度が６．５ｋＪ／ｍ２以上である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１においても、ポリプロピレンの耐熱性は不十分であり、特に、高温下において高荷重負荷がかかる製品に対してはたわみが生じやすく、その用途にポリプロピレンは使用することが困難であり、さらに、高耐熱、且つ、高衝撃性なポリプロピレン樹脂が望まれている。
【０００５】
本発明は、高温下で荷重負荷がかかる樹脂製品にも使用できる耐熱性と耐衝撃性の特性を両立するポリプロピレン樹脂組成物及びそのポリプロピレン樹脂組成物からなる樹脂成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下の通りである。
（１）（Ａ）ポリプロピレン、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレン、（Ｃ）エラストマー、（Ｄ）相溶化剤を含むポリプロピレン樹脂組成物。
（２）ポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、（Ａ）ポリプロピレンの含有量が４０〜８０質量部、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレンの含有量が５〜３０質量部、（Ｃ）エラストマーの含有量が１０〜３０質量部、（Ｄ）相溶化剤の含有量が１〜１５質量部である（１）に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
（３）前記（Ｃ）エラストマーがメタクリル酸アルキル−スチレン−ブタジエン共重合体である（１）又は（２）に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
（４）前記（Ｃ）エラストマーがアクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体である（１）又は（２）に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
（５）（Ｅ）ポリフェニレンエーテルをポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、１〜１０質量部含む（１）〜（４）のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
（６）（１）〜（５）のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物であって、海島構造の相分離構造を形成し、（Ａ）ポリプロピレンが（ａ）海相を、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレンが（ｂ）島相を形成し、（Ｃ）エラストマーが島相内に存在するポリプロピレン樹脂組成物。
（７）（１）〜（６）のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体。
（８）（７）に記載の樹脂成形体であって、荷重たわみ温度が８０℃以上、かつ、衝撃強度１０ｋＪ／ｍ２以上である樹脂成形体。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高温下で荷重負荷がかかる樹脂製品にも使用できる耐熱性と耐衝撃性の特性を両立するポリプロピレン樹脂組成物及びそのポリプロピレン樹脂組成物からなる樹脂成形体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のポリプロピレン樹脂組成物が形成する海島構造の一実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明は、（Ａ）ポリプロピレン、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレン、（Ｃ）エラストマー、（Ｄ）相溶化剤を含むポリプロピレン樹脂組成物である。
【００１０】
本発明で用いる（Ａ）ポリプロピレンの含有量は、ポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、４０〜８０質量部が好ましい。より好ましくは５０〜７０質量部、さらに好ましくは５５〜６５質量部である。（Ａ）ポリプロピレンの含有量が４０質量部より少ないと流動性が低下し射出成形ができなくなる恐れがある。また、８０質量部より多いと荷重たわみ温度が低くなる恐れがある。
【００１１】
本発明で用いる（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレンの含有量は、ポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、５〜３０質量部が好ましい。より好ましくは１０〜２５質量部、さらに１５〜２０質量部であることが好ましい。（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレンの含有量が５質量部より少ないと、荷重たわみ温度が低くなる恐れがある。また、３０質量部より多いと、耐衝撃性が著しく低くなる恐れがある。
【００１２】
本発明で用いる（Ｃ）エラストマーの含有量は、ポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、１０〜３０質量部であることが好ましい。より好ましくは１０〜２５質量部、さらに１５〜２０質量部であることが好ましい。（Ｃ）エラストマーの含有量が１０質量部より少ないと、衝撃強度が低下する恐れがある。また、３０質量部より多いと、耐熱性が著しく低くなる恐れがある。
【００１３】
本発明で用いる（Ｄ）相溶化剤の含有量は、ポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、１〜１５質量部であることが好ましく、より好ましくは２〜１０質量部、さらに３〜７質量部であることが好ましい。（Ｄ）相溶化剤の含有量が１質量部より少ないと、衝撃強度が低下する恐れがある。また、（Ｄ）相溶化剤の含有量が１５質量部より多いと、荷重たわみ温度が低下する恐れがある。
【００１４】
本発明で用いる（Ａ）ポリプロピレン（ＰＰ）は、ホモポリマー、ランダムコポリマーとブロックコポリマーがあるが、耐熱性の面からはホモポリマー、耐衝撃性の面からはブロックコポリマーを用いることが好ましい。（Ａ）ポリプロピレン（ＰＰ）としては、特に限定されないが、本発明の実施形態では、以下のＰＰ１、ＰＰ２を用いた。
ＰＰ１：住友化学株式会社製のノーブレンＤ１０１（ホモポリマー）。メルトフローレート（以下、ＭＦＲ；２３０℃、２１．１８Ｎ）が０．５ｇ／１０分、荷重たわみ温度（１．８ＭＰａ）が６０℃、アイゾット衝撃強度が１１ｋＪ／ｍ２。なお、「ノーブレン」は登録商標。
ＰＰ２：住友化学株式会社製のノーブレンＡＨ１３１１（ホモポリマー）。ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）が０．６ｇ／１０分、荷重たわみ温度（１．８ＭＰａ）が５７℃、アイゾット衝撃強度が６７ｋＪ／ｍ２。
【００１５】
本発明で用いる（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレン（ＭＩ−ＰＳ）としては、特に限定されないが、ガラス転移点（Ｔｇ）が１３０℃以上のものであることが好ましい。より好ましくは、１４０℃以上であり、さらに好ましくは、１５０℃以上である。ガラス転移点が１３０℃より低いと、荷重たわみ温度の向上効果が小さくなる恐れがある。本発明の実施形態では特に限定されないが、以下のＭＩ−ＰＳ１、ＭＩ−ＰＳ２、ＭＩ−ＰＳ３を用いた。
ＭＩ−ＰＳ１：電気化学工業株式会社製の「デンカＩＰ（ＭＳ−ＣＰ）」。ガラス転移温度１９６℃。なお、「デンカ」は登録商標。
ＭＩ−ＰＳ２：電気化学工業株式会社製の「デンカＩＰ（ＭＳ−Ｌ２Ａ）」。ガラス転移温度１９６℃。
ＭＩ−ＰＳ３：電気化学工業株式会社製の「デンカＩＰ（ＭＳ−ＮＡ）」。ガラス転移温度１９６℃。
【００１６】
本発明で用いる（Ｃ）エラストマーとしては、特に限定されないが、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエンゴム等のジエン系、ブチルゴム（イソブチエン−イソプレンゴム）、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の非ジエン系、スチレン系、オレフィン系、エステル系、ウレタン系、アミド系、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）系、フッ素系の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）が挙げられる。（Ｃ）エラストマーとしては、特に、メタクリル酸アルキル−スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体が好ましい。本実施形態では、以下のＢＳＲ１、ＢＳＲ２を用いた。
ＢＳＲ１：三菱レイヨン株式会社製の「メタブレン（Ｃ−２２３Ａ）」。コアがブタジエン、シェルがメタクリル酸メチル−スチレンのコアシェル型ゴム。なお、「メタブレン」は登録商標。
ＢＳＲ２：電気化学工業株式会社製の「デンカＡＢＳ（ＧＲＧＴ１９）」。
【００１７】
本発明で用いる（Ｄ）相溶化剤としては、特に限定されないが、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、無水マレイン酸変性ポリスチレン（ＳＭＡ）、無水マレイン酸変性ポリプロピレン（ＰＰ−ＭＡ）、グリシジルメタクリレート変性ポリエチレン（Ｅ−ＧＭＡ）等が挙げられる。
【００１８】
スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）としては、特に限定されないが、ＳＥＢＳ内のポリスチレン含有率が、１５〜８０質量％であることが好ましい。より好ましくは３０〜７０質量％、さらに好ましくは５０〜７０質量％である。ＳＥＢＳ内のポリスチレン含有率が増加すると衝撃強度が低下するが、荷重たわみ温度が向上する傾向が見られる。
【００１９】
本発明の実施形態で用いた（Ｄ）相溶化剤は以下である。
ＳＥＢＳ１：旭化成ケミカルズ株式会社の水添スチレン系熱可塑性エラストマー「タフテックＨ１０４３」。スチレン含量６７質量％。なお、「タフテック」は登録商標。
ＳＥＢＳ２：ＪＳＲ株式会社製のスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体「ＤＹＮＡＲＯＮ８６００Ｐ」。スチレン含量１５質量％。
【００２０】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物においては、（Ｅ）ポリフェニレンエーテルを含むことが好ましい。また、（Ｅ）ポリフェニレンエーテルの含有量としては、ポリプロピレン樹脂組成物１０５質量部に対し、１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは２〜８質量部、さらに３〜７質量部であることが好ましい。（Ｅ）ポリフェニレンエーテルの含有量が１質量部より少ないと、衝撃強度が低下する恐れがある。また、（Ｅ）ポリフェニレンエーテルの含有量が１０質量部より多いと、荷重たわみ温度が低下する恐れがある。
本発明で用いる（Ｅ）ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）としては、特に限定されないが、本発明では旭化成ケミカルズ株式会社製の「ザイロン１０００Ｈ」（「ザイロン」は登録商標）を用いた。荷重たわみ温度（１．８ＭＰａ）が１５６℃、アイゾット衝撃強度が１３ｋＪ／ｍ２である。
【００２１】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体は、荷重たわみ温度は、７０℃以上が好ましく、さらに８０℃以上が好ましい。また、衝撃強度は６．５ｋＪ／ｍ２以上が好ましく、さらに１０ｋＪ／ｍ２以上がより好ましい。さらに、荷重たわみ温度８０℃以上かつ衝撃強度１０ｋＪ／ｍ２以上である２つの特性が両立することがより好ましい。なお、本発明における衝撃強度とは、アイゾット衝撃強度のことである。
なお、樹脂成形体の成形方法としては、特に限定しないが、射出成形、押出し成形、熱圧成形、ブロー成形等が挙げられる。
【００２２】
本発明において、荷重たわみ温度と衝撃強度を両立するためには、（Ａ）ポリプロピレン、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレン、（Ｃ）エラストマー、（Ｄ）相溶化剤を含む。（Ａ）ポリプロピレンのみでは荷重たわみ温度が低くなるおそれがある。（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレン及び（Ｄ）相溶化剤を含むと荷重たわみ温度が９０℃以上となり、高い耐熱性を示す。また、（Ｃ）エラストマーを含むことで衝撃強度に優れたポリプロピレン樹脂組成物が得られる。さらに、（Ｄ）相溶化剤を含むことで、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレン及び（Ｃ）エラストマーを（Ａ）ポリプロピレン内に細かく分散させることができると推定される。
【００２３】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、それらを混練し、成形して樹脂成形体とすると、海島構造の相分離構造を形成し、（Ａ）ポリプロピレンが（ａ）海相、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレンが（ｂ）島相を形成する。さらに、（Ｃ）エラストマーが（ａ）海相又は（ｂ）島相に細かく分散する。
図１に、本発明のポリプロピレン樹脂組成物が形成する海島構造の一実施形態を模式的に示した。（ａ）は海相で、（ｂ）は島相である。（ｂ）で示した島相の直径が５μｍ以下であることが好ましく、さらに２μｍ以下であることがより好ましい。また、耐衝撃性を高くするためには、（Ｃ）エラストマーが（ａ）海相にあることが好ましいが、耐熱性が低下する恐れがある。耐熱性を低下させないためには、（Ｃ）エラストマーが（ｂ）島相に存在しているほうがより好ましい。図１に示した（ｂ）島相において、黒い丸の部分は、（Ｃ）エラストマーであり、外側の灰色の部分は、（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレンである。
【００２４】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物においては、必要に応じて各種添加剤成分、例えば、可塑剤、滑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、防黴剤、無機充填材、有機充填材などを混練時又は成形時に配合することもできる。
【００２５】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、射出成形、押出し成形、熱圧成形、ブロー成形等で任意の形に成形加工が可能である。例えば、電気／電子関係用部品、ＯＡ関連用部品、オフィス機器関連部品、自動車の内装・外装部品、その他インフラ関連の内装・外装部品などの幅広い分野の各種部品に使用できる。特に荷重負荷がかかる部品や水平部品への適用が期待できる。
【実施例】
【００２６】
〔実施例１〜１５、比較例１〜４〕
〔樹脂組成物の作製例〕
表１及び表２に示した材料を二軸混練機（株式会社日本製鋼所製ＴＥＸ３０α−４２ＢＷ−３Ｖ）を用いて、設定温度２６０℃、回転数３００ｒｐｍ（回転／分）、吐出量７ｋｇ／ｈで混練し、ポリプロピレン樹脂組成物を得た。
【００２７】
〔樹脂成形体の作製例〕
得られたポリプロピレン樹脂組成物を東洋機械金属株式会社製ＰＬＡＳＴＡＲ  Ｓｉ−１３０ＩＩの射出成形機を用い、樹脂温度２３０〜２８０℃、金型温度６０℃、冷却時間１５ｓで成形体を作製した。
【００２８】
樹脂成形体の荷重たわみ温度及びアイゾット衝撃強度の測定方法は以下の通りである。なお、試験片のアニール処理は行わずに、荷重たわみ温度、アイゾット衝撃強度を測定した。結果を表１及び表２に示した。
【００２９】
荷重たわみ温度；ＪＩＳ  Ｋ  ７１９１に準拠して、フラットワイズ、Ａ法：１．８ＭＰＡで測定した。
アイゾット衝撃強度は；ノッチ付き試験用テストピースを用い、ＡＳＴＭ  Ｄ−２５６に準拠して測定した。
【００３０】
【表１】
2015124373.tif 000003
（配合単位；質量部）
【００３１】
【表２】
2015124373.tif 000004
（配合単位；質量部）
【００３２】
以下に使用した材料の詳細を示す。
（Ａ）ポリプロピレン
ＰＰ１：住友化学株式会社製のノーブレンＤ１０１（ホモポリマー）。ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）が０．５ｇ／１０分、荷重たわみ温度（１．８ＭＰａ）が６０℃、アイゾット衝撃強度が１１ｋＪ／ｍ２。
ＰＰ２：住友化学株式会社製のノーブレンＡＨ１３１１（ホモポリマー）。ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）が０．６ｇ／１０分、荷重たわみ温度（１．８ＭＰａ）が５７℃、アイゾット衝撃強度が６７ｋＪ／ｍ２。
（Ｂ）マレイミド変性ポリスチレン（ＭＩ−ＰＳ）
ＭＩ−ＰＳ１：電気化学工業株式会社製の「デンカＩＰ（ＭＳ−ＣＰ）」。ガラス転移温度１９６℃。
ＭＩ−ＰＳ２：電気化学工業株式会社製の「デンカＩＰ（ＭＳ−Ｌ２Ａ）」。ガラス転移温度１９６℃。
ＭＩ−ＰＳ３：電気化学工業株式会社製の「デンカＩＰ（ＭＳ−ＮＡ）」。ガラス転移温度１９６℃。
（Ｃ）エラストマー
ＢＳＲ１：三菱レイヨン株式会社製の「メタブレン（Ｃ−２２３Ａ）」。コアがブタジエン、シェルがメタクリル酸メチル−スチレンのコアシェル型ゴム。
ＢＳＲ２：電気化学工業株式会社製の「デンカＡＢＳ（ＧＲＧＴ１９）」。
（Ｄ）相溶化剤
ＳＥＢＳ１：旭化成ケミカルズ株式会社の水添スチレン系熱可塑性エラストマー「タフテックＨ１０４３」。スチレン含量６７質量％。
ＳＥＢＳ２：ＪＳＲ株式会社製のスチレン／エチレン／ブチレン／スチレンブロック共重合体「ＤＹＮＡＲＯＮ８６００Ｐ」。スチレン含量１５質量％。
（Ｅ）ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）
ＰＰＥ（ザイロン１０００Ｈ）：旭化成ケミカルズ株式会社製。荷重たわみ温度（１．８ＭＰａ）が１５６℃、アイゾット衝撃強度が１３ｋＪ／ｍ２。
【００３３】
（Ａ）成分のポリプロピレン単独では衝撃強度に優れるが、荷重たわみが低い（比較例１）。（Ｂ）成分のマレイミド変性ポリスチレン、（Ｄ）成分の相溶化剤、（Ｅ）成分のポリフェニレンエーテルを添加すると荷重たわみ温度が９０℃以上を示すが、衝撃強度は４ｋＪ／ｍ２以下と低くなる（比較例２〜４）。
そして、（Ｃ）エラストマーを添加すると耐衝撃性が向上し、耐熱性と耐衝撃性を両立したポリプロピレン樹脂組成物が得られる。実施例においては、荷重たわみ温度は６０℃以上であり、また、衝撃強度は７ｋＪ／ｍ２以上であり、耐熱性と耐衝撃性に優れていることがわかる。特に組成を最適化することで、荷重たわみ温度８０℃以上、衝撃強度１０ｋＪ／ｍ２以上の樹脂組成物を得ることができる（実施例１０〜１２）。
本発明により、高温下で荷重負荷がかかる樹脂製品にも使用できる耐熱性と耐衝撃性の特性を両立するポリプロピレン樹脂組成物及びそのポリプロピレン樹脂組成物からなる樹脂成形体、そして、ポリプロピレンの特徴である安価で比重が軽い、成形し易い、耐薬品性に優れているという特性を併せ持ち、なおかつ、耐熱性の高い樹脂組成物及び樹脂成形体を提供できる。
【図１】
2015124373.tif 000005