(57)【要約】【課題】射出発泡成形において問題となるスワールマークが低減した発泡成形体を製造するのに好適なポリプロピレン樹脂組成物を提供すること。【解決手段】（Ａ）ポリプロピレン５０〜１００質量％、（Ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合体０〜５０質量％、（Ｃ）タルク０〜２５質量％及び（Ｄ）発泡剤からなる樹脂組成物であって、（Ｄ）成分の配合量が、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計量１００質量部に対して０．３〜２．０質量部であり、（Ａ）成分、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合物及び（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の混合物のいずれかの、２３０℃において測定したメルトインデックス（ＭＩ）が３０〜１００ｇ／１０分であり、１９０℃、せん断速度１２２０ｓ−１におけるキャピラリースウェルｄ／ｄ０  （ｄ：樹脂の広がり径，ｄ０  ：ダイス径）が１．８以上であるポリプロピレン樹脂組成物である。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリプロピレン５０〜１００質量％、（Ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合体０〜５０質量％、（Ｃ）タルク０〜２５質量％及び（Ｄ）発泡剤からなる樹脂組成物であって、（Ｄ）成分の配合量が、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計量１００質量部に対して０．３〜２．０質量部であり、（Ａ）成分、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合物及び（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の混合物のいずれかの、２３０℃において測定したメルトインデックス（ＭＩ）が３０〜１００ｇ／１０分であり、１９０℃、せん断速度１２２０ｓ−１におけるキャピラリースウェルｄ／ｄ０  （ｄ：樹脂の広がり径，ｄ０  ：ダイス径）が１．８以上であることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項２】
（Ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合体のα−オレフィンが、炭素数が４〜８のものである請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項３】
（Ｃ）タルクが、平均粒径が１０μｍ以下のものである請求項１又は２に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物を射出成形してなる発泡成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出発泡成形において問題となるスワールマークが低減し、自動車部品等として好適な発泡成形体を製造するのに好適なポリプロピレン樹脂組成物及びその発泡成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車分野においては、燃費向上のために、自動車部品の軽量化が図られており、軽量化の方法としては、製品の薄肉化、製品を発泡成形体で作製するなどの方法がある。発泡剤を配合した組成物を発泡させ、硬化させることにより、軽量の発泡成形体を得ることができるが、発泡成形体表面にはスワールマーク（エアーが湧出したもの）が発生するため、自動車部品を発泡成形体で形成した場合、製品の意匠性が損なわれてしまう。このため、カウンタープレッシャー法などの成形方法を採用することにより、発泡成形体の外観を向上させることが検討されているが、材料面での改良は充分であると言えるものではなかった。
例えば、メルトインデックス（ＭＩ）とキャピラリースウェルを規定した樹脂を用いることにより、良好な発泡セル制御が達成されているが（例えば、特許文献１参照）、このＭＩでは、射出成形品における外観品質及びセル形態を良好に保つことは困難である。また、キャピラリースウェルとせん断粘度（流動性）を規定した樹脂を用いることにより発泡成形体のセル形態を制御し、機械特性に優れる発泡成形体を得ることが開示されているが（例えば、特許文献２参照）、外観品質が充分に満足できる発泡成形体と言えるものではなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２３１８１６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２３４０４６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、射出発泡成形時に発生するスワールマークが低減し、緻密で均一なセルを有する発泡成形体を得ることができる樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定のメルトインデックス及び特定のキャピラリースウェルを有する樹脂に発泡剤を加えた樹脂組成物により、上記目的が達成されることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、（Ａ）ポリプロピレン５０〜１００質量％、（Ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合体０〜５０質量％、（Ｃ）タルク０〜２５質量％及び（Ｄ）発泡剤からなる樹脂組成物であって、（Ｄ）成分の配合量が、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計量１００質量部に対して０．３〜２．０質量部であり、（Ａ）成分、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合物及び（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の混合物のいずれかの、２３０℃において測定したメルトインデックス（ＭＩ）が３０〜１００ｇ／１０分であり、１９０℃、せん断速度１２２０ｓ−１におけるキャピラリースウェルｄ／ｄ０  （ｄ：樹脂の広がり径，ｄ０  ：ダイス径）が１．８以上であることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において用いる（Ａ）成分のポリプロピレンとしては、ポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン，ブロックポリプロピレン及びランダムポリプロピレンが挙げられる。ポリプロピレンの配合量は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計量の５０〜１００質量％であることを要し、６５〜８０質量％が好ましい。ポリプロピレンの配合量が５０質量％未満であると、キャピラリースウェル及び流動性（ＭＩ）の低下により、外観品質の確保が困難となる。
（Ｂ）成分のエチレン−α−オレフィン共重合体におけるα−オレフィンとしては、炭素数４〜８のものが好ましく、具体的にはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンなどが挙げられる。このエチレン−α−オレフィン共重合体は、外観品質の確保に必要な流動性の確保の点から、ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準拠して１９０℃、荷重２１．１８Ｎにおいて測定したメルトインデックス（ＭＩ）が８〜６０ｇ／１０分であることが好ましく、３０〜４０分／１０分がより好ましい。
エチレン−α−オレフィン共重合体の配合量は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計量の０〜５０質量％であることを要し、１０〜２５質量％が好ましい。エチレン−α−オレフィン共重合体の配合量が５０質量％を超えると、成形品に必要とされる剛性を満足できなくなる。
（Ｃ）成分のタルクは、成形品における耐衝撃性の保持の点から、平均粒径が１０μｍ以下のものが好ましく、３〜７μｍのものがより好ましい。タルクの配合量は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計量の０〜２５質量％であることを要し、０〜１０質量％が好ましい。タルクの配合量が２５質量％を超えると、キャピラリースウェルの低下を招き、外観品質を保持することができなくなるとともに、耐衝撃性の低下が起こってしまう。
タルクは、ポリプロピレン等のエチレン−α−オレフィン共重合体と混合することにより、マスターバッチの形態で用いることもできる。タルクの配合量は、エチレン−α−オレフィン共重合体とタルクとの合計量中４０〜７０質量％が好ましく、５０〜６５質量％がより好ましい。
【０００７】
本発明においては、（Ａ）成分、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合物及び（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の混合物のいずれかの、２３０℃において測定したメルトインデックス（ＭＩ）が３０〜１００ｇ／１０分であり、１９０℃、せん断速度１２２０ｓ−１におけるキャピラリースウェルｄ／ｄ０  （ｄ：樹脂の広がり径，ｄ０  ：ダイス径）が１．８以上であることを要する。
上記メルトインデックスが３０ｇ／１０分未満であると、組成物の流動性を低下させることとなるため、射出発泡成形時にショートショットやスワールマークが発生してしまう。また、１００ｇ／１０分を超えると、発泡成形体の機械物性（特に耐衝撃性）を低下させることとなるため、ドアパネル等の自動車内装部品の製品規格を満足する製品を得ることが困難となる。このメルトインデックスは、好ましくは４０〜８０ｇ／１０分である。なお、このメルトインデックスは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準拠し、２３０℃、荷重２１．１８Ｎて測定する。
上記キャピラリースウェルｄ／ｄ０  が１．８未満であると、発泡成形体．外観が悪化する。このキャピラリースウェルｄ／ｄ０  は、好ましくは１．９〜２．５である。なお、このキャピラリースウェルｄ／ｄ０  は、キャピラリーレオメーターを用い、温度１９０℃、Ｌ／Ｄ＝２０（Ｌ：ノズル長さ、Ｄ：ノズル径）、せん断速度１２２０ｓ−１の条件で測定する。
ここで、樹脂のキャピラリースウェルｄ／ｄ０  が１．８以上であると、発泡成形体の外観は良好となるが、樹脂にはある程度の流動性も必要である。押出し成形用の樹脂のように、キャピラリースウェルｄ／ｄ０  が高くても、流動性が悪いものを用いると、発泡成形体の外観が悪化するため、成形性と機械物性を両立させるためには、射出成形用の樹脂においては、流動性及びキャピラリースウェルｄ／ｄ０  の制御が重要となってくる。
【０００８】
本発明の組成物において、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を配合しない場合は、（Ａ）成分として、メルトインデックス３０〜１００ｇ／１０分、キャピラリースウェルｄ／ｄ０  が１．８以上のポリプロピレンを用いる。このようなポリプロピレンとしては、例えば、後述する実施例で用いるＰＰ−１（ブロックポリプロピレン，ＭＩ＝３０ｇ／１０分，キャピラリースウェル＝２．４）やＰＰ−２（ブロックポリプロピレン，ＭＩ＝９０ｇ／１０分，キャピラリースウェル＝２．４）等が挙げられる。ＰＰ−１やＰＰ−２よりもキャピラリースウェルを上げたい場合は、分子量分布を広くすればよく、ブロックポリプロピレンの場合は、共重合部の重量平均分子量を高くしてもよい。
（Ａ）成分に、（Ｂ）成分あるいは（Ｂ）成分と（Ｃ）成分を併用することにより、発泡成形体の機械物性を調整することができる。（Ａ）成分と（Ｂ）成分を併用する場合は、例えば、（Ａ）成分としてＰＰ−２、（Ｂ）成分としてＥＯＭ（エチレン−オクテン共重合体ゴム）（ＭＩ＝３０ｇ／１０分，密度＝０．８６０ｇ／ｃｍ３  ）を用い、（Ａ）成分７０〜９０質量％、（Ｂ）成分１０〜３０質量％で混合することにより、ＭＩ＝３０〜８０ｇ／１０分、ｄ／ｄ０  ＝１．８以上とすることができる。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分を併用する場合は、例えば、（Ａ）成分としてＰＰ−２、（Ｂ）成分としてＥＯＭ、（Ｃ）成分としてタルク（浅田製粉社製，ＪＭ２１０，平均粒径＝６μｍ）を用い、（Ａ）成分６０〜８０質量％、（Ｂ）成分１５〜２５質量％、（Ｃ）成分５〜１５質量％で混合することにより、ＭＩ＝３０〜８５ｇ／１０分、ｄ／ｄ０  ＝１．８以上とすることができる。
【０００９】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、上記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計量１００質量部に対して、（Ｄ）成分の発泡剤を０．３〜２．０質量部、好ましくは０．６〜１．０質量部を配合したものである。発泡剤としては、アゾジカルボン酸アミド、重炭酸ソーダとクエン酸の混合物、オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド、ベンゼンスルフォニルヒドラジド、Ｐ−トルエンスルフォニルヒドラジド、ジアゾアミノベンゼン、アゾビスイソブチロニトリル等の熱分解型化学発泡剤から選ばれる一種又は二種以上を使用することができる。
また、これらの発泡剤は、エチレン−α−オレフィン共重合体と混練して発泡剤マスターバッチの形態で用いることもできる。発泡剤の配合量は、エチレン−α−オレフィン共重合体と発泡剤との合計量中２０〜５０質量％が好ましく、２５〜４０質量％がより好ましい。
【００１０】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、熱安定剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を配合することができる。
本発明の樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば上記（Ａ）〜（Ｄ）成分、及び必要に応じて用いる各種添加剤を、通常の機械的混練法によって混練することにより、本発明の樹脂組成物を製造することができる。また、（Ｃ）成分のタルクを用いない場合あるいは（Ｃ）成分としてタルクのマスターバッチを用いる場合であって、かつ（Ｄ）成分として発泡剤のマスターバッチを用いる場合は、機械的混練を行うことなくドライブレンドにより、本発明の樹脂組成物を製造することができる。
このようにして得られた樹脂組成物を、公知の方法で射出発泡成形することにより、発泡成形体を得ることができる。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさら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。なお、ポリプロピレン単独あるいは発泡剤を含まない樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）及びキャピラリースウェル、並びに発泡剤を添加した樹脂組成物を射出発泡成形して製造した発泡成形体の外観を下記の方法により評価した。
（１）メルトインデックス
ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準拠して測定した。ポリプロピレンについては、温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎで測定し、エチレン−オクテン共重合体ゴムについては、温度１９０℃、Ｌ／Ｄ＝２０、荷重２１．１８Ｎで測定した。
（２）キャピラリースウェル
キャピラリーレオメーター［（株）東洋精機製作所製，キャピログラフ）を用い、温度１９０℃、せん断速度１２２０ｓ−１の条件で測定した。
（３）外観評価
直径２５０ｍｍ、厚さ２ｍｍ（センターダイレクトゲート）を射出成形し、樹脂組成物を充填した直後に金型を開くことにより、円板状の発泡成形体を得た。このときの、円板表面に発生したスワールマークの状態を目視により５段階（最良のものが５、最悪のものが１）に分別して採点し、４点以上を○、３点以下を×とした。
【００１２】
実施例１
ポリプロピレン（ＰＰ−１）［ブロックポリプロピレン（コモノマーはエチレン），ＭＩ＝３０ｇ／１０分，キャピラリースウェル＝２．４］１００質量部と発泡剤［炭酸水素ナトリウム，永和化成工業社製，セルボン］０．９質量部を、混練機にて温度２００℃で混練し、得られた組成物を、温度２００℃で射出成形し、外観を評価した。結果を表１に示す。
【００１３】
実施例２
ポリプロピレン（ＰＰ−２）［ブロックポリプロピレン（コモノマーはエチレン），ＭＩ＝９０ｇ／１０分，キャピラリースウェル＝２．４］１００質量部と実施例１と同じ発泡剤０．９質量部を、混練機にて温度２００℃で混練し、得られた組成物を、温度２００℃で射出成形し、外観を評価した。結果を表１に示す。
【００１４】
実施例３
ポリプロピレン（ＰＰ−２）７０質量％及びエチレン−オクテン共重合体ゴム（ＥＯＭ）（ＭＩ＝３０ｇ／１０分）を、混練機にて温度２００℃で溶融混合し、得られた組成物についてＭＩ及びキャピラリースウェルを測定した。また、ポリプロピレンとエチレン−オクテン共重合体ゴムの合計量１００質量部に対して実施例１と同じ発泡剤０．９質量部を加えて上記と同様に溶融混合し、得られた組成物を、温度２００℃で射出成形し、外観を評価した。結果を表１に示す。
【００１５】
実施例４
ポリプロピレン（ＰＰ−２）７０質量％、実施例３と同様のエチレン−オクテン共重合体ゴム２０質量％及びタルク（浅田製粉社製，ＪＭ２１０，平均粒径＝６μｍ）１０質量％を、混練機にて温度２００℃で溶融混合し、得られた組成物についてＭＩ及びキャピラリースウェルを測定した。また、ポリプロピレンとエチレン−オクテン共重合体ゴムとタルクの合計量１００質量部に対して実施例１と同じ発泡剤０．９質量部を加えて上記と同様に溶融混合し、得られた組成物を、温度２００℃で射出成形し、外観を評価した。結果を表１に示す。
【００１６】
比較例１
ポリプロピレン（ＰＰ−３）［ブロックポリプロピレン（コモノマーはエチレン），ＭＩ＝３０ｇ／１０分，キャピラリースウェル＝１．３］１００質量部と実施例１と同じ発泡剤０．９質量部を、混練機にて温度２００℃で混練し、得られた組成物を、温度２００℃で射出成形し、外観を評価した。結果を表１に示す。
【００１７】
比較例２
ポリプロピレン（ＰＰ−４）［ブロックポリプロピレン（コモノマーはエチレン），ＭＩ＝９０ｇ／１０分，キャピラリースウェル＝１．４］１００質量部と実施例１と同じ発泡剤０．９質量部を、混練機にて温度２００℃で混練し、得られた組成物を、温度２００℃で射出成形し、外観を評価した。結果を表１に示す。
【００１８】
比較例３
ポリプロピレン（ＰＰ−４）７０質量％及び実施例３と同様のエチレン−オクテン共重合体ゴム３０質量％を、混練機にて温度２００℃で溶融混合し、得られた組成物についてＭＩ及びキャピラリースウェルを測定した。また、ポリプロピレンとエチレン−オクテン共重合体ゴムの合計量１００質量部に対して実施例１と同じ発泡剤０．９質量部を加えて上記と同様に溶融混合し、得られた組成物を、温度２００℃で射出成形し、外観を評価した。結果を表１に示す。
【００１９】
比較例４
ポリプロピレン（ＰＰ−４）７０質量％、実施例３と同様のエチレン−オクテン共重合体ゴム２０質量％及び実施例４と同様のタルク１０質量％を、混練機にて温度２００℃で溶融混合し、得られた組成物についてＭＩ及びキャピラリースウェルを測定した。また、ポリプロピレンとエチレン−オクテン共重合体ゴムとタルクの合計量１００質量部に対して実施例１と同じ発泡剤０．９質量部を加えて上記と同様に溶融混合し、得られた組成物を、温度２００℃で射出成形し、外観を評価した。結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
2004307665.tif 000002
【００２１】
（注）
ＰＰ−１：ＭＩ（２３０℃）＝３０ｇ／１０分
キャピラリースウェル＝２．４
ポリプロピレンの数平均分子量（Ｍｎ）＝３００００
ポリプロピレンの重量平均分子量（Ｍｗ）＝２５００００
ポリプロピレンの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝８．２
プロピレン単独重合部の立体規則性［ｍｍｍｍ］＝９４モル％
２５℃キシレン可溶分の割合＝１０質量％
２５℃キシレン可溶分のエチレン単位含量＝３０質量％
ＰＰ−２：ＭＩ（２３０℃）＝９０ｇ／１０分
キャピラリースウェル＝２．４
ポリプロピレンの数平均分子量（Ｍｎ）＝３８０００
ポリプロピレンの重量平均分子量（Ｍｗ）＝１９００００
ポリプロピレンの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝４．９
プロピレン単独重合部の立体規則性［ｍｍｍｍ］＝９７モル％
２５℃キシレン可溶分の割合＝７質量％
２５℃キシレン可溶分のエチレン単位含量＝３０質量％
ＰＰ−３：ＭＩ（２３０℃）＝３０ｇ／１０分
キャピラリースウェル＝１．３
ポリプロピレンの数平均分子量（Ｍｎ）＝４００００
ポリプロピレンの重量平均分子量（Ｍｗ）＝２１００００
ポリプロピレンの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝５．４
プロピレン単独重合部の立体規則性［ｍｍｍｍ］＝９４モル％
２５℃キシレン可溶分の割合＝１２質量％
２５℃キシレン可溶分のエチレン単位含量＝３５質量％
ＰＰ−４：ＭＩ（２３０℃）＝９０ｇ／１０分
キャピラリースウェル＝１．４
ポリプロピレンの数平均分子量（Ｍｎ）＝３８０００
ポリプロピレンの重量平均分子量（Ｍｗ）＝１６００００
ポリプロピレンの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝４．２
プロピレン単独重合部の立体規則性［ｍｍｍｍ］＝９７モル％
２５℃キシレン可溶分の割合＝７質量％
２５℃キシレン可溶分のエチレン単位含量＝３０質量％
ＥＯＭ  ：メタロセン触媒を用いて製造されたもの
密度＝０．８６０ｇ／ｃｍ３  
ＭＩ（１９０℃）＝３０ｇ／１０分
【００２２】
【発明の効果】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、射出発泡成形において問題となるスワールマークが低減し、自動車部品等として好適な発泡成形体を製造するのに好適な樹脂組成物である。