(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融指数が２０〜５０ｇ／１０分（２３０℃、２．６ｋｇｆ）であるエチレン−プロピレンブロック共重合体３０〜７０重量％、
エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム１０〜３０重量％、
スチレン系重合体ゴム１〜１０重量％、
ポリプロピレン樹脂とシリコーンゴムが重量比で１：（０．５〜１．５）で構成されているポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチ２〜８重量％、
マグネシウム化合物１〜７重量％および
平均粒度が０．５〜７μｍのタルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウムおよび珪灰石から選ばれる１種以上の無機充填剤１０〜４０重量％を含有し、
エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム、スチレン系重合体ゴム、ポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチ、マグネシウム化合物、および無機充填剤の全体の量が１００重量％とした組成でな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】
前記エチレン−プロピレンブロック共重合体は、エチレンとプロピレンの合計量に対して、エチレンが３〜２０重量％であることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項３】
前記エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムは、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＲ）、エチレンブテン−１共重合体（ＥＢＭ）およびエチレンオクテン−１共重合体（ＥＯＭ）の中から選ばれる１種、または２種以上の混合物であることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項４】
前記エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムは、エチレンとα−オレフィンの合計量に対して、α−オレフィンが、エチレンプロピレン共重合体では２０〜８０重量％、エチレンブテン−１共重合体では１２〜２５重量％、エチレンオクテン−１共重合体では１５〜４５重量％であることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項５】
前記スチレン系重合体ゴムは、線形または非線形構造であり、不飽和結合の９７〜９９．８％が水添されていることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項６】
前記スチレン系重合体ゴムは、スチレン重合体ブロック群１０〜５０重量％と、エチレン、イソプレン、ブチレン、ブタジエンおよびプロピレンから選ばれる１種の単一重合体ブロック群、またはエチレン、イソプレン、ブチレン、ブタジエンおよびプロピレンから選ばれる２種以上の共重合体ブロック群５０〜９０重量％とからなることを特徴とする請求項４記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項７】
前記ポリプロピレン樹脂は、重量平均分子量３５，０００〜４０，０００、溶融指数２５〜４０ｇ／１０分（２３０℃、２．６ｋｇｆ）、固有粘度は１．１〜１．２ｄＬ／ｇであり、前記シリコーンゴムは、重量平均分子量が８０，０００〜１００，０００、比重が０．９５〜０．９８であるシロキサン系シリコーンゴムであることを特徴とする請求項６記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項８】
前記シリコーンゴムは、ポリジメチルシロキサンのメチル基の一部がビニル基および／またはフェニル基で置換されたシリコーンゴム複合体であることを特徴とする請求項７記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項９】
前記マグネシウム化合物は、水酸化マグネシウム３０重量％と硫酸マグネシウム７０重量％で構成され、平均直径０．１〜１．０μｍ、平均長さ１０〜８０μｍの単結晶繊維状であることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項１０】
フェノール系酸化防止剤、亜リン酸塩系酸化防止剤およびチオジプロピオン酸系酸化防止剤から選ばれる１種以上の酸化防止剤、ステアリン酸カルシウム、酸化亜鉛およびステアリン酸亜鉛から選ばれる１種以上の中和剤、および帯電防止剤から選ばれる１種以上がさらに加えられることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項１１】
前記ポリプロピレン樹脂組成物は、溶融指数が１０〜５０ｇ／１０分（２３０℃、２．６ｋｇｆ）であることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項１２】
前記ポリプロピレン樹脂組成物は、射出成形されて成形品とすることを特徴とする請求項１項記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリプロピレン樹脂組成物に関し、詳細には自動車内装材用、特にインストルメントパネルなどのような自動車内装材として使用するに適合したポリプロピレン樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレン複合樹脂は成形性、耐衝撃性、耐薬品性に優れ、加えて低比重、低価という大きな長所を有し、自動車の内外装材に幅広く使用され、特に、安全性および機能性が要求されるインストルメントパネル素材として使用されている。しかし、今日まで開発されたポリプロピレン樹脂組成物は、剛性、耐衝撃性などの物性面で優れているが、剛性、耐衝撃性を高くするほど流動性が減少し、従って、部品の軽量化のために厚さを薄くするときに射出性が良好でなく、さらに成形品の表面外観の問題、耐スクラッチ性の面で問題があった。逆に、樹脂の流動性を高めようとすると、耐衝撃性が下がって事故時に破片が発生する危険が伴い、更に、剛性が低くなって変形およびねじれ現象が生じ、インストルメントパネル周辺部品との組立に不利であった。
【０００３】
これまでインストルメントパネルなど自動車内装材として開発されたポリプロピレン系の樹脂組成物では、プライマーの処理をせずにペイント塗料で直接塗装が可能な樹脂組成物〔特許文献１参照〕、プライマーを処理せずにペイント塗料で直接塗装が可能なエアバッグ一体形インストルメントパネル用樹脂組成物〔特許文献２参照〕、耐スクラッチ性および成形性を向上させた自動車内装材用ポリプロピレン樹脂組成物〔特許文献３参照〕、その他、耐熱性、耐衝撃性、耐スクラッチ性を高めたポリプロピレン樹脂組成物〔特許文献４参照〕、軽量性、表面硬度、剛性、耐衝撃性および引張強度特性のバランスに優れ、自動車内装材に適したポリプロピレン樹脂〔特許文献５参照〕良好な塗装密着性と導電性を有し、優れた加工性と機械的強度をバランスよく有するポリプロピレン系樹脂組成物〔特許文献６参照〕、射出成形後の塗装外観が良好で、耐衝撃特性、線膨張特性、塗装鮮鋭性に優れたポリプロピレン系樹脂組成物〔特許文献７参照〕などの提案があるが、耐衝撃性と耐スクラッチ性、耐衝撃性または剛性と流動物性、の一方を満たすようにすると他方が満たされなくなるとういう互いに相反する傾向があり、これらの物性を同時に満足するようなインストルメントパネル用樹脂組成が望まれていた。
【０００４】
上記エアバッグ一体形インストルメントパネル用樹脂組成物〔特許文献２〕は、剛性などの物性と塗装性が優れ、エアバッグを全開時に必要な優れれた低温衝撃性を有しているが、この樹脂組成物は流動性が低いため、製品成形後に製品の外観性の問題（Ｗｅｏｌｄ  ｌｉｎｅ，Ｓｉｎｋ，Ｆｌｏｗ  Ｍａｒｋ）を有しており、耐スクラッチ性も低いため塗装を行わなければならないという問題点があった。
【０００５】
従って、塗装工程を必要とせず、高剛性、耐衝撃性、高流動性、耐スクラッチ性に優れ、特にエアバッグの展開時に必要な低温衝撃性を有するポリプロピレン樹脂組成物の開発が切実である。
【０００６】
【特許文献１】大韓民国特許第１０−０２６３３３２号公報
【特許文献２】大韓民国特許第１０−０４１２４５２号公報
【特許文献３】大韓民国特願第２００５−７２５１４号公報
【特許文献４】特開２００２−１４６１２９号公報
【特許文献５】特開平１１−０６０８８６号公報
【特許文献６】特開２００５−２６４０３２号公報
【特許文献７】特開２００７−０９１７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかる問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、耐衝撃性と耐スクラッチ性、耐衝撃性および剛性と流動性、というこれまで相反すると考えられていた要求を同時に満足させることができ、かつ、塗装工程を必要とせず、自動車用内装材としての優れた性質を有するポリプロピレン樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、溶融指数が２０〜５０ｇ／１０分（２３０℃、２．６ｋｇｆ）であるエチレン−プロピレンブロック共重合体３０〜７０重量％、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム１０〜３０重量％、スチレン系重合体ゴム１〜１０重量％、ポリプロピレン樹脂とシリコーンゴムが重量比で１：（０．５〜１．５）で構成されているポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチ２〜８重量％、マグネシウム化合物１〜７重量％および平均粒度が０．５〜７μｍのタルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウムおよび珪灰石から選ばれる１種以上の無機充填剤１０〜４０重量％を含有し、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム、スチレン系重合体ゴム、ポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチ、マグネシウム化合物、および無機充填剤の全体の量が１００重量％とした組成でなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、剛性、低温衝撃性、耐スクラッチ性、光沢が優れ、レーザー加工成形性に優れ、流動性も充分あり、自動車内装材として適し、特に無塗装エアバッグ一体形インストルメントパネルに適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は自動車内装材として使用するのに適したポリプロピレン樹脂組成物に関し、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム、スチレン系重合体ゴム、ポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチ、マグネシウム化合物および無機充填剤を主要構成成分とし、任意にその他添加剤を加えてなっている。
【００１１】
本発明によるポリプロピレン樹脂組成物は、射出成形したときの表面特性が優れ、さらに、レーザー加工成形性および低温衝撃強度が従来の成形品より遥かに優れ、無塗装でインストルメントパネルなど自動車内装材成形品とすることができる。
【００１２】
本発明の自動車内装材用ポリプロピレン樹脂組成物は、エチレン−プロピレンブロック共重合体を３０〜７０重量％、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムを１０〜３０重量％、スチレン系重合体ゴムを１〜１０重量％、ポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチを２〜８重量％、マグネシウム化合物を１〜７重量％および無機充填剤を１０〜４０重量％を含有し、任意にその他添加剤を加えて全体で１００重量％とする組成である。
【００１３】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物における一成分であるエチレン−プロピレンブロック共重合体は、ポリプロピレン樹脂組成物の全体重量に対して３０〜７０重量％、好ましくは４０〜６０重量％使用する。この成分が３０重量％未満であると流動性が減少して成形性が低下し、７０重量％を超えると剛性と衝撃物性が充分でなく、性状のバランス面で満足しないことがある。
【００１４】
エチレン−プロピレンブロック共重合体において、エチレン含有量は、エチレンとプロピレンの合計量に対して３〜２０重量％が好ましく、５〜１５重量％がさらに好ましい。エチレンが３重量％未満であるとポリプロピレン樹脂組成物の衝撃強度が低くなり、２０重量％を超えると剛性が低下する。また、エチレン−プロピレンブロック共重合体の溶融指数が２３０℃、２．６ｋｇｆで２０ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分であるのが好ましく、２５〜４０ｇ／１０分であるのがさらに好ましい。溶融指数が１０ｇ／１０分未満であると流動性が低くなり、成形後、ウエルドライン、ヒケ、フローマークなどの成形品の表面不良による外観上の問題が発生することがあり、５０ｇ／１０分を超えると剛性および衝撃強度が低下することがある。
【００１５】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物における一成分であるエチレン−α−オレフィン共重合体ゴムは、ポリプロピレン樹脂組成物に弾性を付与して耐衝撃性を増加させる成分であり、ポリプロピレン樹脂組成物の全体重量に対して１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％である。１０重量％未満であると耐衝撃強度が充分でなく、３０重量％を超えるとポリプロピレン樹脂組成物の剛性および成形性が劣ることがある。
【００１６】
エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムは、代表的には、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＲ）、エチレンブテン−１共重合体（ＥＢＭ）、エチレンオクテン−１共重合体（ＥＯＭ）があり、１種単独でも、または２種以上の混合使用でもよい。これら共重合体におけるα−オレフィンの最適含有量は、αオレフィンの化学構造により異なるが、エチレンとα−オレフィン合計量に対して、エチレンプロピレン共重合体の場合には２０〜８０重量％、エチレンブテン−１共重合体の場合には１２〜２５重量％、エチレンオクテン−１共重合体の場合には１５〜４５重量％であるのが好ましい。
【００１７】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物における一成分であるスチレン系重合体ゴムは、剛性の低下なしに衝撃強度を向上させる役目をし、ポリプロピレン樹脂組成物の全体重量に対して１〜１０重量％、好ましくは１．５〜７重量％使用する。スチレン系重合体ゴムが１重量％未満では伸度が低くなり、耐衝撃強度が劣ることになり、１０重量％を超えるとポリプロピレン樹脂組成物の光沢が落ち、レーザー加工性の低下、剛性の低下がみられることがある。
【００１８】
スチレン系重合体ゴムは、一般式ａ−ｂ−ａで表される線形もしくは非線形構造を有する重合体ゴムを使用する。ここで、ａは、スチレンまたはその誘導体のスチレン重合体ブロック群（以下、「ａブロック群」とする）であり、ｂは、エチレン、イソプレン、ブチレン、ブタジエンおよびこれらの誘導体から選ばれる単量体の１種よりなる単一重合体ブロック群、または２種以上の共重合体ブロック群（以下、単一重合体ブロック群と共重合体ブロック群をまとめて、「ｂブロック群」とする）である。ａブロック群は、ポリプロピレン樹脂組成物の硬度、引張強度などの剛性を向上させ、さらに光沢を増す役割をし、ｂブロック群は衝撃強度を高める役割をする。
【００１９】
ａブロック群とｂブロック群の構成比は、ａブロック群とｂブロック群の合計に対し、ａブロック群を１０〜５０重量％、ｂブロック群を５０〜９０重量％とするのが好ましい。ａブロック群が１０重量％未満であるとポリプロピレン樹脂組成物の硬度などの剛性が劣り、５０重量％を超えると衝撃強度が低下することがある。
スチレン系重合体ゴムは、不飽和結合の好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９７％以上が水添されたものが選ばれる。不飽和結合の水添が９７％未満であるとポリプロピレン組成物の耐衝撃強度に劣り、剛性が低いことがある。
【００２０】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物における一成分であるポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチは、ポリプロピレン樹脂組成物にシリコーンゴムを加えるためにあり、シリコーンゴムにより耐衝撃性および耐スクラッチ性を向上させる効果がある。
ポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチは、ポリプロピレン樹脂とシリコーンゴムの混合物であり、通常、ポリプロピレンとシリコーンゴムの重量比が１：（０．５〜１．５）で製造され、ポリプロピレン樹脂組成物の全体重量に対して２〜８重量％、好ましくは３〜６重量％を使用する。２重量％未満であるとポリプロピレン樹脂組成物の耐磨耗性および耐スクラッチ性が低くなり、８重量％を超えると分散性の問題を引き起こし全般的な物性低下となることがある。
【００２１】
ポリプロピレン−シリコーンゴムマスターバッチにおける一方の成分であるポリプロピレンは、分子量３５，０００〜４０，０００、溶融指数２５〜４０ｇ／１０分（２３０℃、２．６ｋｇｆ）、固有粘度１．１〜１．２ｄＬ／ｇであるのが好ましい。
シリコーンゴムは、分子量８０，０００〜１００，０００、比重０．９５〜０．９８であるのが好ましく、特に、耐衝撃性だけでなく、耐熱性、耐寒性、耐候性および耐オゾン性などにおいて優れ、産業全般に幅広く応用されているシロキサン系のシリコーンゴムが好ましい。シロキサン系シリコーンゴムでは、ポリジメチルシロキサンのメチル基の一部がビニル基またはフェニル基に置換されたものを単独で含有するか、またはポリジメチルシロキサンのメチル基の一部がビニル基に置換されたものとフェニル基に置換されたものを混合して含有するシリコーンゴム複合体とし、さらにオイル成分を含んでいてもよい。
【００２２】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物における一成分であるマグネシウム化合物は、ポリプロピレン樹脂組成物の耐衝撃性を大きく低下することなく剛性を向上させるに寄与し、ポリプロピレン樹脂組成物の全体重量に対して１〜７重量％であり、好ましくは２〜６重量％である。１重量％未満では剛性補強効果が少なく、７重量％超えると耐衝撃性が劣ることがある。
【００２３】
マグネシウム化合物は、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウムなどであり、好ましくは水酸化マグネシウム３０重量％と硫酸マグネシウム７０重量％でなる単結晶繊維形態のマグネシウム化合物である。マグネシウム化合物は、平均粒径０．１〜１．０μｍ、平均長さ１０〜８０μｍであるのが好ましく選ばれる。
【００２４】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物における一成分である無機充填剤は、ポリプロピレン樹脂組成物の全体重量に対して１０〜４０重量％、好ましくは１５〜３５重量％の範囲内で使用する。１０重量％未満のとき剛性および耐熱性が低下し、４０重量％を超えると衝撃強度および耐スクラッチ性が低下することがある。無機充填剤は、平均粒度が０．５〜７μｍであるのが分散性および物性側面で好ましい。
【００２５】
無機充填剤は、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、珪灰石などであり、１種単独でもよく、２種以上の混合物でもよい。
【００２６】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、さらに、本発明の意図する性能が損なわれない範囲で各種添加剤をさらに加えることができる。
添加剤は、通常使用されるものであり、酸化防止剤、中和剤、帯電防止剤などがあり、酸化防止剤として、フェノール系酸化防止剤、亜リン酸塩系酸化防止剤、チオジプロピオン酸系酸化防止剤などがあり、中和剤として、ステアリン酸カルシウム、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛などがある。これらの添加剤は、その他添加剤を含め、本発明の意図する性能が損なわれない範囲で各種添加剤を任意の量で、また任意の組合せで使用することができ、上記に羅列した添加剤の種類により本発明が限定されるものではない。
【００２７】
以上説明した成分および含有比で製造した本発明のポリプロピレン組成物は、好ましくは溶融指数が１０〜５０ｇ／１０分（２３０℃、２．６ｋｇｆ）、更に好ましくは２５〜４０ｇ／１０分を有する。溶融指数が１０ｇ／１０分未満のとき、成形後、製品にウエルドライン、ヒケ、フローマークなどの外観上の問題が発生することがあり、５０ｇ／１０分を超えると、剛性および衝撃強度が低下することがある。
【００２８】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物の製造方法は特定なものに限定しない。例えば、各成分を通常の機械的混錬法により混合製造することが可能である。具体的に、バンバリーミキサー、シングルスクリュー圧出器、ツインスクリュー圧出器、多輪スクリュー圧出器などの一般的な溶融混錬器を利用する方法を採用することができる。更に、混錬温度は１７０〜２４０℃の範囲内で行うことが好ましい。
【００２９】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物を成形するには、圧出成形、中空成形、射出成形、シート成形などが全て可能であり、特に限定されることはないが、射出成形が最も適合する。
【００３０】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物から成形した自動車内装材部品は、別途の塗装加工なしに、レーザーを利用してエアバッグ部位に加工して製品とすることができる。ここで、加工後の厚さを一定にするために、特定赤外線波長（例えば、９４３ｃｍ−１）を使用することができるが、使用される樹脂組成物は特定赤外線波長に対する透過率が高くなければならない。透過率が低いと厚さの調節が不可能であるため、厚さが不均一になりエアバッグがうまく膨らなかったり、膨らんでも破片が生じ安全に問題が生じるためである。従って、エアバッグの展開実験を行い、破片が生じるかの可否を事前確認することが好ましい。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例および比較例に依拠して更に詳しく説明するが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
〔ポリプロピレン樹脂組成物の製造〕
実施例および比較例におけるポリプロピレン樹脂組成物の製造に用いた成分を表１に、各成分の使用比率を表２に示す。
【００３２】
【表１】
0005252541.tif 000002
【００３３】
【表２】
0005252541.tif 000003
【００３４】
ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法は、各成分を所定の割合で配合し、ヘンセルミキサーを使用して３分間ドライブレンドをした後、１９０℃に設定した２軸圧出器（直径４５ｍｍφ）を使用して混錬および射出成形した。
【００３５】
〔物性評価〕
実施例および比較例で製造した試片を、表３の方法で物性評価し、その結果を表８に示した。
【００３６】
【表３】
0005252541.tif 000004
【００３７】
【表４】
0005252541.tif 000005
【００３８】
【表５】
0005252541.tif 000006
【００３９】
【表６】
0005252541.tif 000007
【００４０】
【表７】
0005252541.tif 000008
【００４１】
【表８】
0005252541.tif 000009
【００４２】
この結果から、実施例１〜４のポリプロピレン樹脂組成物は、流動性および屈曲弾性率が優れ、表面状態が良好であり、耐スクラッチ性が高く、レーザー加工性がよく、優れたエアバッグ展開衝撃強度を保有する成形品を得ることができることが分かる。
【００４３】
反面、比較例１のように溶融指数が低いエチレン−プロピレンブロック共重合体を使用すると、樹脂のフロー性が低下し、成形製品表面にウエルドライン、ヒケ、フローマークなどが発生し、無塗装の適用が困難となる。比較例２のように、スチレン系重合体ゴム成分を過度に使用すると、物性の低下およびレーザー加工成形性が難しく、その結果エアバッグ展開時に衝撃強度が不良となる。比較例３のように、マグネシウム化合物を使用しないと、成形製品の屈曲弾性率が低下して後変形の発生が憂慮され、耐スクラッチ性が低下して外観品質が憂慮される。更に、比較例４のように、マグネシウム化合物を使用せずに別の無機充填剤の含量を増加させる場合や、比較例５、６のように、マグネシウム化合物が過処理されたり、粒径が大きい無機充填剤製品を使用する場合は衝撃物性の低下によりエアバッグ展開時に破片が発生し、安全上の問題を引き起こす。
【００４４】
実験例１〜４とは大きく異なる含有比を有する実験例５〜６の場合にも、本発明の範囲内であれば、自動車内装材用ポリプロピレン樹脂組成物として優れた物性などを有することを確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によるポリプロピレン樹脂組成物は、耐衝撃性と高剛性であり、かつ流動性が優れており、レーザー加工成形性および外観品質が優れ、製品の成形が容易である上に、無塗装で製品とすることができる。これは、エアバッグ一体形インストルメントパネルを含む自動車内装部品などの分野に広範囲に適用できる。