(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ弾性率が１６００ＭＰａ以上１９５０ＭＰａ未満で、シャルピー衝撃強度が６．０ＫＪ／ｍ２（２３℃）以上のオレフィン系熱可塑性樹脂と、有機変性層状ケイ酸塩とを含み、
前記オレフィン系熱可塑性樹脂は結晶性ポリプロピレン及び結晶性エチレン・プロピレン共重合体を含み、
前記有機変性層状ケイ酸塩は樹脂組成物中３〜２０質量％であり、
前記有機変性層状ケイ酸塩は、膨潤性層状ケイ酸塩の層間に両性界面活性剤及び非イオン性極性有機化合物を有するものであり、前記両性界面活性剤は前記膨潤性層状ケイ酸塩の陽イオン交換容量（CEC）に対し０．４〜１．５倍当量であることを特徴とする高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂組成物において、前記樹脂組成物の曲げ弾性率が２２００ＭＰａ以上、シャルピー衝撃強度が５．０ＫＪ／ｍ２以上（２３℃）であることを特徴とする高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載の樹脂組成物において、結晶性ポリプロピレンの曲げ弾性率が２２００ＭＰａより大きく、結晶性エチレン・プロピレン共重合体のシャルピー衝撃強度が６．０ＫＪ／ｍ２（２３℃）より大きいことを特徴とする高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の樹脂組成物において、前記膨潤性層状ケイ酸塩が合成粘土鉱物であることを特徴とする高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の樹脂組成物において、前記オレフィン系熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂であることを特徴とする高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の樹脂組成物において、前記オレフィン系熱可塑性樹脂中に酸変性樹脂を０．０１〜２０質量％含むことを特徴とする高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の樹脂組成物において、さらに金属石鹸を有機変性層状ケイ酸塩に対して２０質量％以下含むことを特徴とする高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオレフィン系樹脂組成物、特に高剛性と高耐衝撃性とを兼ね備え、ポリオキシメチレン（ポリアセタ−ル）樹脂（ＰＯＭ）と同等の実用特性を発揮し得るオレフィン系樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形によるＰＯＭ製部品は、機械的特性（強度特性等）及び熱的特性等（温度変化等）のバランスが比較的とれていることから、自動車、家電、情報関連等の各種プラスチック部品として幅広く使用されている。
【０００３】
一方、オレフィン系熱可塑性樹脂、特に、ポリプロピレン（ＰＰ）はその持つ特性（強度、熱、耐薬品性、価格等）から汎用樹脂として自動車、家電製品等に大量に使用されている。しかし、機械的特性、熱的特性等がＰＯＭとは根本的に異なることから、ＰＯＭ製部品の使用分野とは異なる分野に使用されている。
【０００４】
ＰＯＭでは曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度の何れも比較的高く、標準グレードで、曲げ弾性率が２３５０ＭＰａ以上、シャルピー衝撃強度が５．０ＫＪ／ｍ２以上である。例えば、標準的なポリオキシメチレン樹脂（ＰＯＭ）であるＭ２５−４４及びＭ９０−４４（何れもポリプラスチックス製）では、曲げ弾性率はそれぞれ２３５０ＭＰａ及び２５００ＭＰａ（カタログ値）、シャルピー衝撃強度はそれぞれ８ＫＪ／ｍ２及び６ＫＪ／ｍ２（カタログ値）である。
これに対して、ＰＰなどのオレフィン系熱可塑性樹脂においては、一般に、高い曲げ弾性率を有する高弾性ポリマーでは衝撃強度が低く、高い衝撃強度を有する高耐衝撃性ポリマーでは曲げ弾性率が低いため、ＰＯＭのような高剛性・高耐衝撃性を兼ね備えることが困難である。
【０００５】
近年、廃プラスチックの処理や環境ホルモンへの関心の高まりから、自動車関連業界・家電業界では、環境への配慮を加えた新しい価値観を事業活動に反映させることが求められている。自動車関連では、「欧州ＥＬＶ指令」という環境規制が発行され、国内自動車メーカー各社はこれに適合する製品の生産開始目標を独自に設定し対応している。ＥＬＶとは、End  of  Life  Vehicleの略で、この規制は使用済みとなった車両が環境に影響を与えないよう配慮することを目的として制定されており、具体的な内容は有害物質使用規制と、リサイクル率に関する規制の２つに分かれている。この規制は２００３年７月１日以降に販売される新車に適用され、自動車メーカーはこの規制を遵守することが義務化されることになる。このような背景から、自動車メーカーでは、使用部品のリサイクル性の向上という観点から、プラスチック部品においても、使用材料を共通化したいという要求があり、例えば、ＰＯＭ製部品をポリプロピレン製部品に置き換えたいという要求が存在する。
【０００６】
また、自動車業界ではＶＯＣ（ＶＯＣはＶｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  の頭文字を取ったもので、日本語では揮発性有機化合物と言う）への関心も高まっている。ＰＯＭ製部品では、ポリオキシメチレン由来のホルムアルデヒドが樹脂中に存在し、経時的に空気中に飛散してしまう。ホルムアルデヒドなど極少数の化学物質はシックハウス原因物質として考えられており、シックハウスの原因化学物質の多くはＶＯＣであると言う理解が進んでいる。このような背景から、ＰＯＭ製部品については、代替品、或いは低ホルムアルデヒド化が望まれている。
【０００７】
さらに、ＰＯＭ製部品が使用される自動車、家電、情報関連機械は、軽量化、小型化が急速に進んでおり、それに使用されるプラスチック部品も、軽量化、小型化が要求されている。しかし、ＰＯＭ製部品では、ポリオキシメチレンの物性を改善しても、これまで以上の軽量性を実現することは困難である。
【０００８】
従って、オレフィン系熱可塑性樹脂をＰＯＭ代替品として使用できれば、軽量性や環境適合性において非常に有用である。
しかしながら、オレフィン系熱可塑性樹脂をＰＯＭ製部品の代替として改良する提案は、ポリプロピレンに固体潤滑剤等を含有させ、耐磨耗性をＰＯＭに近づけるような提案（特許文献１）があるのみである。
【０００９】
一方、特許文献２には、膨潤性層状ケイ酸塩の層間に両性界面活性剤及び非イオン性極性有機化合物を有する有機変性層状ケイ酸塩を、ポリオレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂中に微細に分散させることにより、引張強度や曲げ強度、曲げ弾性率といった剛性が向上することが報告されている。
しかしながら、有機変性層状ケイ酸塩の配合により曲げ弾性率が向上すると耐衝撃性が低下してしまい、高い曲げ弾性率と高い耐衝撃性とを兼ね備えるものを得ることは非常に困難であった。
【特許文献１】特開２００２−３６３３０５号公報
【特許文献２】特開２００６−５６９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記背景技術に鑑みなされたものであり、その目的は、ＰＯＭ代替品となり得るような高い剛性及び耐衝撃性を有するオレフィン系樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明者らは曲げ弾性率が２２００ＭＰａ以上、シャルピー衝撃強度が５．０ＫＪ／ｍ２以上を目標値として鋭意検討を行った。その結果、特定の曲げ弾性率とシャルピー衝撃強度とを有するオレフィン系熱可塑性樹脂に、有機変性層状ケイ酸塩を微細に分散させれば、上記目標値を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明にかかる高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物は、曲げ弾性率が１６００ＭＰａ以上１９５０ＭＰａ未満で、シャルピー衝撃強度が６．０ＫＪ／ｍ２（２３℃）以上のオレフィン系熱可塑性樹脂と、有機変性層状ケイ酸塩とを含み、
前記オレフィン系熱可塑性樹脂は結晶性ポリプロピレン及び結晶性エチレン・プロピレン共重合体を含み、
前記有機変性層状ケイ酸塩は樹脂組成物中３〜２０質量％であり、
前記有機変性層状ケイ酸塩は、膨潤性層状ケイ酸塩の層間に両性界面活性剤及び非イオン性極性有機化合物を有するものであり、前記両性界面活性剤は前記膨潤性層状ケイ酸塩の陽イオン交換容量（CEC）に対し０．４〜１．５倍当量であることを特徴とする。
本発明の樹脂組成物は、曲げ弾性率が２２００ＭＰａ以上、シャルピー衝撃強度が５．０ＫＪ／ｍ２以上（２３℃）の高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物であることができる。
【００１３】
また、本発明の樹脂組成物において、前記膨潤性層状ケイ酸塩が合成粘土鉱物であることが好適である。
また、本発明の樹脂組成物において、前記オレフィン系熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂であることが好適である。
また、本発明の樹脂組成物において、前記オレフィン系熱可塑性樹脂中に酸変性樹脂を０．０１〜２０質量％含むことが好適である。
また、本発明の樹脂組成物において、さらに金属石鹸を有機変性層状ケイ酸塩に対して２０質量％以下含むことが好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の樹脂組成物は、オレフィン系熱可塑性樹脂をベースとしながら一定以上の高剛性・高耐衝撃性という優れた機械的性能を発揮する。よって、例えばＰＯＭの代替としてファスナー等の部品に好適に使用でき、ＰＯＭ製部品の軽量性、環境適合性を大幅に改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の樹脂組成物は、特定の曲げ弾性率及び衝撃強度のオレフィン系熱可塑性樹脂と、有機変性層状ケイ酸塩とを用いて製造される。
【００１６】
本発明において用いる有機変性層状ケイ酸塩は、膨潤性層状ケイ酸塩の層間に有機変性剤が挿入されたものである。
本発明において層状ケイ酸塩とは、層状結晶の層間に交換性陽イオンを有するケイ酸塩鉱物を意味し、例えば、これに特に限定されるものではないが、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト等のスメクタイト族、バーミキュライト族、マイカ族の粘土鉱物等が挙げられる。これらの中でも膨潤性層状ケイ酸塩が好適である。これらは天然、合成を問わないが、天然の場合には、重金属等の有害物質を含む可能性があり、使用に関しては注意が必要であるなどの点から、合成粘土鉱物の方が好ましく用いられる。また、膨潤性層状ケイ酸塩は、その陽イオン交換能が８０ｍｅｑ／１００ｇ以上の高純度のものであることが好ましい。合成粘土鉱物は高純度のものを得やすいという点で有利である。合成粘土鉱物としては、合成テトラシリシックマイカ、合成ナトリウムテニオライト等があるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１７】
上記層状ケイ酸塩は、層状結晶の層間を予めカチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等で陽イオン交換し疎水化しておくことによって、層状ケイ酸塩と熱可塑性樹脂との親和性を高め、オレフィン系熱可塑性樹脂中に均一に微分散させることができる。ここで、界面活性剤としては、より好ましくは両性界面活性剤である。
【００１８】
層状ケイ酸塩とカチオン性界面活性剤との反応は、通常液相法で行われ、イオン交換により、ハロゲンを含む塩類が副生する。材料への使用に際しては、水で繰り返し洗浄して副生したイオンや塩類を除去する洗浄工程が行われるがこれがコストや生産性を著しく悪化させ、現実的ではない。これに対し、両性界面活性剤を用いる場合には、余分な塩類の発生もなく、低コストで有機化処理が行える利点がある。
【００１９】
カチオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、４級アンモニウム塩、４級ホスホニウム塩等が挙げられる。なかでも炭素数が６以上であるアルキル鎖を有する４級アンモニウム塩、すなわちアルキルアンモニウム塩は、層状ケイ酸塩の層状結晶の層間を充分に非極性化し得るので好適に用いられる。上記４級アンモニウム塩としては、例えばラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、トリオクチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩等が挙げられる。また、上記４級ホスホニウム塩としては、例えば、ドデシルトリフェニルホスホニウム塩、ステアリルトリメチルホスホニウム塩、トリオクチルホスホニウム塩、ジステアリルジメチルホスホニウム塩等が挙げられる。
【００２０】
両性界面活性剤は、分子内にカチオン性基およびアニオン性基の両方を有する化合物である。このような両性界面活性剤としては、アミノ酸型、ベタイン型、イミダゾリニウム誘導体型等、公知の両性界面活性剤を適用することができるが、好ましくはベタイン型両性界面活性剤である。例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン、ミリスチン酸アミドプロピルベタイン、パーム核油脂肪酸アミドプロピルベタイン、ラウリルヒドロキシスルホベタイン、ラウリン酸アミドプロピルヒドロキシルスルホベタイン等が挙げられる。
なお、本発明においては、これらの両性界面活性剤等のうち、任意の１種以上を用いることができる。
【００２１】
また、非イオン性極性有機化合物により層間を拡大しておくことによって、層状ケイ酸塩と熱可塑性樹脂との分散性を高めることもできる。非イオン性極性有機化合物は、両性界面活性剤と併用することがより好適である。
【００２２】
非イオン性の極性有機化合物とは、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基、エーテル結合（−Ｏ−）、アミド結合（−ＣＯＮＨ−）、エステル結合（−ＣＯＯ−）などの極性基を有するものである。ここで、非イオン性とは、アミノ基、スルホ基等のイオン性基を含まないことを意味し、従って、オニウムイオン化合物（オニウム塩）は本発明の非イオン性極性有機化合物には含まれない。
【００２３】
上記非イオン性極性有機化合物は、基本的に膨潤性層状ケイ酸塩の層間に吸着してその層間を拡大することができるものであれば特に限定さないが、後述する樹脂マトリックスとの溶融混練に用いる場合には、層間結合力を弱めて樹脂中での層剥離を進行し易くし、且つ樹脂中での層状ケイ酸塩の分散性を良好なものとするような化合物が好適である。
【００２４】
非イオン性極性有機化合物として、好ましくは水溶性の化合物である。油溶性の有機化合物では、層間イオンへの配位あるいは層間への吸着が起こりにくい。また、油溶性の有機化合物では、膨潤性層状ケイ酸塩の有機変性の際に両性界面活性剤との同時処理が困難であり、また同時処理しようとすれば溶媒が必要となり、処理のコストアップが余儀なくされる。
【００２５】
非イオン性極性有機化合物として、さらに好ましくは沸点が１０５〜３００℃の水溶性化合物である。有機変性層状ケイ酸塩において、仮に膨潤性層状ケイ酸塩の層間に吸着しきれず表面に吸着した過剰の非イオン性極性有機化合物があると、樹脂組成物の物性低下の原因となる恐れがあるが、沸点が３００℃以下であれば、後述する熱可塑性樹脂と溶融混練する際（通常、溶融混練温度は３００℃以下である）に表面吸着している非イオン性極性有機化合物は揮発除去可能であり、樹脂物性の低下を抑制することができる。しかし、沸点が低すぎる場合には、膨潤性層状ケイ酸塩との混合の際に揮発してしまうことがあるので、沸点は１０５℃以上であることが好ましい。従って、非イオン性極性有機化合物は、その沸点が１０５℃以上で熱可塑性樹脂の溶融温度以下のものを用いることが好適であり、さらに好ましくは１０５〜３００℃、特に好ましくは１１０〜２００℃である。
【００２６】
上記非イオン性極性有機化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の２価または３価の多価アルコール；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル；エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート等の多価アルコールアルキルエステル類；ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマー等が挙げられる。また、可塑剤や表面改質剤として用いられているものの中からも選択可能である。これらの内、特に好ましくは２価又は３価の多価アルコールである。なお、本発明においては、有機変性剤として１種以上の非イオン性極性有機化合物を用いることができる。
【００２７】
膨潤性層状ケイ酸塩の層間に有機変性剤を挿入する方法としては、特にこれらに限定されるものではないが、有機変性剤と膨潤性層状ケイ酸塩を水中で接触させる液相法、分散媒の共存下あるいは非共存下で、機械的剪断力により混合する固相法、また、有機変性剤の蒸気と層状ケイ酸塩とを接触させる気相法が挙げられる。この中で、液相法が一般的に用いられるが、有機変性剤として両性界面活性剤及び／又は非イオン性有機化合物を用いる場合には、膨潤性層状ケイ酸塩と有機変性剤とを分散媒の非共存下で機械的剪断力で混合する方法が好適である。
【００２８】
上記混合に際しては、膨潤性層状ケイ酸塩、非イオン性有機化合物、ならびに両性界面活性剤とを同時に混合してもよいし、何れか一方の有機変性剤を膨潤性層状ケイ酸塩と混合後、他方の有機変性剤をさらに混合してもかまわない。しかし、製造コストを考えると同時に混合することが好ましい。膨潤性層状ケイ酸塩への有機変性剤の添加は、全部を一度に混合してもよいし、少しずつ混合してもよい。
【００２９】
上記混合は、シェアがかかる方式の装置を用いることが望ましく、例えば、プラネタリーミキサー、ニーダーミキサー、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、ジューサーミキサー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
シェアの程度としては、継粉ができない程度であればよく、通常回転数１００〜２０００ｒｐｍで処理すればよい。
攪拌時間は、反応が十分に行われるよう適宜設定すればよいが、通常１分〜２時間である。
【００３０】
なお、高速攪拌により膨潤性層状ケイ酸塩は自己発熱するが、反応系の温度は１００℃以下とすることが好ましい。温度が高くなり過ぎると、原料の変質や、蒸発の恐れがあるためである。
【００３１】
膨潤性層状ケイ酸塩に対する両性界面活性剤、非イオン性極性有機化合物の添加量としては、用いる原料の種類や目的とする性能等によって適宜決定することができる。ただし、膨潤性層状ケイ酸塩に対して有機変性剤が少なすぎると膨潤性層状ケイ酸塩の未反応相が生じることがあり、また、過剰に用いると未反応の有機変性剤が可塑剤として働き、所望の性能が得られない場合がある。
本発明において、膨潤性層状ケイ酸塩に対する両性界面活性剤の添加量は、膨潤性層状ケイ酸塩の陽イオン交換容量（CEC）に対し０．４〜１．５倍当量、より好ましくは、０．９〜１．２倍当量である。非イオン性極性有機化合物の添加量は、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは５〜２０質量％である。
このようにして得られた有機変性層状ケイ酸塩は、有機変性剤が挿入されたことにより原料の膨潤性層状ケイ酸塩よりも層間距離が拡大している。その層間距離は、好ましくは１３オングストローム以上である。
【００３２】
本発明の樹脂組成物は、上記有機変性層状ケイ酸塩を用い、これをオレフィン系熱可塑性樹脂の融点以上で樹脂と溶融混練することにより得ることができる。
【００３３】
溶融混練には、混練能力の高い装置を用いることが望ましく、このような能力を有する装置であれば、特に限定されない。例えば、汎用の二軸押出機、ディスク型押出機、ニーダー等を用いることができるので、特殊な装置を用意する必要はない。
上記熱可塑性樹脂に対する有機変性層状ケイ酸塩の比率は３〜２０質量％、好ましくは５〜１５質量％である。少なすぎると有機変性層状ケイ酸塩の添加効果が十分発揮されず、過剰に配合すると層状ケイ酸塩が十分分散されなかったり、作業性が低下したり、添加に見合った効果が発揮されなかったりすることがある。
【００３４】
本発明におけるオレフィン系熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが挙げられる。特に、ポリプロピレンは物性のバランスが良く好適である。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等の耐衝撃性を向上させるために、天然ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどのゴム成分を添加してもよく、これらは単独でもよいし、あるいは２種以上を組み合わせ用いてもよい。また、オレフィン系熱可塑性樹脂は、例えば、プロピレン−エチレンの共重合体のように、少量（例えば、約０．５〜７．０モル％）の共重合成分（例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン等の直鎖状オレフィン等）を含むものであってもよく、これらは単独でもよいし、あるいは２種以上を組み合わせ用いてもよい。
【００３５】
本発明における高剛性・高耐衝撃性樹脂組成物は、オレフィン系熱可塑性樹脂でありながら曲げ弾性率が２２００ＭＰａ以上、更には２２５０ＭＰａ以上、シャルピー衝撃強度（２３℃）が５．０ＫＪ／ｍ２以上、さらには６．０ＫＪ／ｍ２以上とすることができ、ＰＯＭ代替品として有望である。
また、シャルピー衝撃強度が５．０ＫＪ／ｍ２より小さい場合には、プラスチック部品とした場合にＰＯＭよりもクラック（割れ）が発生しやすくなる。
【００３６】
本発明においては、オレフィン系熱可塑性樹脂と有機変性層状ケイ酸塩との相溶性を向上させるために酸変性樹脂を併用することができる。本発明のオレフィン系熱可塑性樹脂においては、酸変性樹脂が樹脂組成物中０．０１〜２０質量％とすることが好ましい。
酸変性樹脂とは、ベース樹脂を酸で変性してなる樹脂であり、このようなベース樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン酢酸−アクリル酸エチル共重合樹脂、ポリプロピレンなどである。
【００３７】
これらの中でもポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が好適である。酸変性ポリオレフィン樹脂中の主鎖となるポリオレフィンの分子量は、通常１０×１０４〜１００×１０４であることが好ましく、２０×１０４〜８０×１０４であることがより好ましい。これらのポリオレフィン樹脂を変性する酸としては、マレイン酸、無水マレイン酸、アクリル酸、およびメタクリル酸などのカルボキシル基を含有する低分子量有機酸、スルホ基を含有する低分子量有機スルホン酸、ホスホン酸などのホスホ基を含有する低分子量有機酸等が挙げられ、これらの１種又は２種以上で変性したものを用いることができる。
【００３８】
酸変性樹脂における酸付加量としては、酸変性樹脂中通常０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０５〜１５質量％である。酸変性樹脂の添加により、樹脂組成物と有機変性層状ケイ酸塩の相溶性を高めることができ、分散性をより改善することが可能となる。
【００３９】
また、本発明のオレフィン系熱可塑性樹脂においては、有機変性層状ケイ酸塩の更なる分散性の向上、もしくは成形性を改善させるために、例えば、脂肪族炭化水素、高級脂肪酸、高級脂肪族アルコ−ル、金属石鹸、高級脂酸エステル等を配合してもよい。なかでも金属石鹸は、熱安定性、滑り性等のバランスが良く好適に用いられる。金属石鹸をオレフィン系熱可塑性樹脂に配合する場合には、樹脂組成物１００質量％に対して０．３質量％以上、さらには０．５質量％以上配合することが好ましい。
また、樹脂組成物の曲げ弾性率向上のためには、有機変性層状ケイ酸塩に対し２０質量％以下の範囲で配合することが好適である。過剰に配合してもそれに見合った効果の向上は得られない。
【００４０】
上記金属石鹸としては、公知のものを用いることができ、例えば（ＲＣＯＯ）ｎＸ（ただし、Ｒは炭素数１０〜４０の炭化水素残基であり、ＸはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｂａ又はＡｌの金属成分であり、ｎはＸのイオン価数に対応して、１、２、又は３である。）で示される化合物が挙げられる。
具体的には、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、および同様のラウリン酸金属塩、ベヘン酸金属塩、モンタン酸金属塩、ヒドロキシステアリン酸金属塩等が挙げられる。上記の中で、性能と入手の簡便さより、とりわけステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ベヘン酸マグネシウム、ベヘン酸亜鉛、ベヘン酸カルシウム等の金属石鹸が好ましく用いられる。
【００４１】
金属石鹸は溶融混練時に添加してもよいが、有機変性層状ケイ酸塩と金属石鹸とを予め混合してから、溶融混練に供する方が好ましい。金属石鹸と有機変性層状ケイ酸塩との混合は、両者を均質に出来る物であれば特に限定されず、容器回転型、容器固定型等の公知の混合機により行うことができる。更に好ましくは、有機変性層状ケイ酸塩の微粉砕時に金属石鹸を同時混合することである。この場合には、金属石鹸と有機変性層状ケイ酸塩の粉砕、混合を同時に行うことができ、経済性に有利である。その際には、例えばボールミル、ハンマーミル、ジェットミル等の公知の粉砕機により行うことができる。
【００４２】
更に、本発明のオレフィン系熱可塑性樹脂には、必要に応じて、顔料や染料、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、可塑剤、難燃剤、および帯電防止剤等の添加剤を添加することができる。
【００４３】
本発明の樹脂組成物は、ペレット、フィルム、シートなど、用途に応じて種々の形態に成形できる。上記樹脂組成物は、その成型品までも包含する概念である。
【００４４】
本発明の樹脂組成物は、例えば射出成形により各種機器・装置のためのプラスチック部品とすることができる。部品は、単独若しくは組立部品のいずれであってもよく、使用の対象となる機器・装置の種類について特に制約がないが、ＰＯＭ製部品が使用されている機器等に使用することができる。本発明のプラスチック部品は、オレフィン系熱可塑性樹脂を基材とする射出成形品であるので、任意の形状に形成することが可能で、機器等の目的に応じた形状のものにすることが可能である。
【００４５】
例えば、工業用ファスナー部品はその使用に際して他の部品若しくは部材との接合を行う部品であって、様々な種類及び形態があるが、プラスティックファスナー材料としてはＰＯＭが主流となっている。本発明のオレフィン系樹脂組成物は、ＰＯＭと同等の剛性、耐衝撃性を有するので、ＰＯＭの代替としてファスナー部品に使用できる。そして、例えば自動車用のファスナー部品である場合には、ポリオレフィン製内装材と共にリサイクル可能となり、本発明の効果を最大に享受可能となる。
【実施例】
【００４６】
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、用いた材料及び物性の評価方法は以下の通りである。また、ＣＥＣは理論陽イオン交換容量（層状ケイ酸塩１００ｇ当たりの理論陽イオン交換容量）を表す。
【００４７】
Ｉ．材料
＜層状ケイ酸塩＞
合成ナトリウム四ケイ素雲母（ＣＥＣ：  ９８meq/１００g）
合成ナトリウムヘクトライト（ＣＥＣ：  ８５meq/１００g）
天然モンモリロナイト      （ＣＥＣ：１１５meq/１００g）
【００４８】
＜カチオン性界面活性剤＞
ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド（ライオン・アクゾ製  アーカード２HT−７５）
【００４９】
＜両性界面活性剤＞
２０００ＨＧ：ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン、分子量≒３７０
（三洋化成工業製  レボン２０００ＨＧ（３０．４％水溶液））
ＬＤ−３６  ：ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、分子量=２７２
（三洋化成工業製  レボンＬＤ−３６（４０．５％水溶液））
【００５０】
＜非イオン性極性有機化合物＞
ＥＧ：エチレングリコール（試薬１級、和光純薬製、沸点：１９７．６℃）
ＰＥＧ２００：ポリエチレングリコール（分子量２００、試薬１級、和光純薬製）
【００５１】
＜オレフィン系熱可塑性樹脂＞
（ｉ）高弾性ＰＰ
ＭＡ３ＡＨ：結晶性ポリプロピレン
（日本ポリプロ製  ＭＡ３ＡＨ、ＭＦＲ１２ｇ／１０ｍｉｎ）
ＰＭ９００：結晶性ポリプロピレン
（サンアロマー製  ＰＭ９００、ＭＦＲ３０ｇ／１０ｍｉｎ）
【００５２】
（ii）高耐衝撃性ＰＰ
ＢＣ４ＡＳＷ：結晶性エチレン・プロピレン共重合体
（日本ポリプロ製  ＢＣ４ＡＳＷ、ＭＦＲ５ｇ／１０ｍｉｎ）
ＢＣ６Ｃ：結晶性エチレン・プロピレン共重合体
（日本ポリプロ製  ＢＣ６Ｃ、ＭＦＲ２．５ｇ／１０ｍｉｎ）
（iii）酸変性ＰＰ
ＰＰＭＡ：ＰＰベースの無水マレイン酸グラフト重合体
（日本ポリオレフィン製  ＥＲ３２０Ｐ）
曲げ弾性率：１３５０ＭＰａ、シャルピー衝撃強度：２ＫＪ／ｍ２（実測値）
【００５３】
＜金属石鹸＞
ステアリン酸カルシウム（和光純薬製）
【００５４】
II．試験方法
＜灰分＞
重量を測定した試料をるつぼに入れ、ガスバーナー上で加熱する。揮発性分解物を排除した後、５５０℃±２５℃に加熱しておいたマッフル炉にるつぼを入れ、炭素質物質がすべて燃焼し恒量になるまで加熱し、冷却した後の残量を測定する。当初の重量に対する残量の比率を算出し、灰分（％）とした。
【００５５】
＜曲げ弾性率＞
ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１に従って測定した。
＜シャルピー衝撃強度＞
ＪＩＳ  Ｋ  ７１１１に従って測定した（２３℃）。
【００５６】
製造例１  有機変性層状ケイ酸塩（処理マイカ１）
下記成分を用いて有機変性層状ケイ酸塩（処理マイカ１）を製造した。層状ケイ酸塩、有機変性剤（両性界面活性剤及び非イオン性極性有機化合物）をジューサーミキサーにより高速攪拌して反応させ、有機変性剤が層状ケイ酸塩の層間に挿入された有機変性層状ケイ酸塩を得た。なお、反応は粉体状を維持できるように両性界面活性剤および非イオン性極性有機化合物をそれぞれ何回かに分け添加、乾燥を繰り返し実施した。反応時間はいずれも５分間であった。得られた有機変性層状ケイ酸塩について、未処理の層状ケイ酸塩（原料の層状ケイ酸塩）に比べて層間距離が拡大していることを確認した。
なお、本発明において用いた有機変性層状ケイ酸塩は、特に記載のない限り、上記製造例１に従って製造したものである。
【００５７】
（処理マイカ１）
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
成分                                      使用量
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
合成ナトリウム四ケイ素雲母                  １００ｇ
両性界面活性剤（レボン２０００ＨＧ）        １１９ｇ＊
非イオン性極性有機化合物（ＥＧ）              ２０ｇ
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
＊合成ナトリウム四ケイ素雲母のＣＥＣに対し１．０当量
【００５８】
製造例２  樹脂組成物の製造
樹脂組成物の材料をV‐ブレンダーでドライブレンドし、同方向二軸押出機を用いて１８０〜２１０℃で溶融混合後、ペレット化した。このペレットを１００℃で熱風乾燥し、射出成形して試験片を作製した。試験片は、油圧式射出成形機（型締圧８０Ｔ）により成形温度２０５℃、金型温度３０℃、射出時間１０ｓｅｃ、冷却時間２５ｓｅｃの条件下で多目的試験片金型（ＪＩＳ  Ｋ  ７１３９）を用い、射出成形にて作製し、試験に用いた。
なお、本発明で用いた樹脂組成物の試験片は、特に記載のない限り、上記製造例２に従って製造したものである。
【００５９】
試験例１
まず、高耐衝撃性ＰＰと高弾性ＰＰとの混合により、曲げ弾性率２２００ＭＰａ以上、シャルピー衝撃強度５．０以上の実現を試みた。なお、試験片は下記組成Ａで製造したものであり、コントロールとして高耐衝撃性ＰＰ及び高弾性ＰＰ単独の試験片も同様に製造した。
【００６０】
（組成Ａ）
――――――――――――――――――――――――――――
成分                      使用量（質量％）
――――――――――――――――――――――――――――
処理マイカ１                    ９．５
ＰＰ                          ７６．５
ＰＰＭＡ                      １４．０
――――――――――――――――――――――――――――
合計    １００．０
――――――――――――――――――――――――――――
【００６１】
表１のように、曲げ弾性率が２２００ＭＰａより大きい高弾性ＰＰ（ＭＡ３ＡＨ）と、シャルピー衝撃強度が６．０ＫＪ／ｍ２より大きい高耐衝撃性ＰＰ（ＢＣ４ＡＳＷ）とを単に混合するのみでは、目標値である曲げ弾性率２２００ＭＰａ以上、シャルピー衝撃強度５．０ＫＪ／ｍ２以上の両者を満足することは困難であった。
これに対して、有機変性層状ケイ酸塩を配合した場合には、曲げ弾性率は向上し、シャルピー衝撃強度は低下する傾向が認められたが、混合ＰＰ（高耐衝撃性ＰＰおよび高弾性ＰＰを混ぜ合わせたもの）の曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度が一定範囲内であれば、曲げ弾性率２２００ＭＰａ以上、且つシャルピー衝撃強度５．０ＫＪ／ｍ２以上を達成できることが示唆された。
【００６２】
【表１】
0005156415.tif 000002
【００６３】
そこで、表１の高耐衝撃性ＰＰとしてＢＣ４ＡＳＷの代わりにＢＣ６Ｃを用いて検討を行った。結果を表２に示す。
表１と同様に、高耐衝撃性ＰＰ及び高弾性ＰＰの混合のみでは目標値である曲げ弾性率２２００ＭＰａ以上、シャルピー衝撃強度５．０ＫＪ／ｍ２以上の両者を満足することは困難であったが、有機変性層状ケイ酸塩を配合することにより、ＰＰ単独あるいは混合ＰＰの曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度が一定範囲内で、目標値を達成できた。
【００６４】
【表２】
0005156415.tif 000003
【００６５】
上記表１、２より、曲げ弾性率が１９５０ＭＰａ未満、シャルピー衝撃強度が６．０以上の特定の混合ＰＰに有機変性層状ケイ酸塩を配合する事によって、曲げ弾性率を２２００ＭＰａ以上に向上し、且つシャルピー衝撃強度を５．０ＫＪ／ｍ２以上に維持できると考えられる。
【００６６】
試験例２
ＰＰとして、高耐衝撃性ＰＰであるＢＣ６Ｃと高弾性ＰＰであるＭＡ３ＡＨとの混合物を用い、下記組成Ｂで処理マイカ１の配合量を変えた場合について検討を行った。
【００６７】
（組成Ｂ）
――――――――――――――――――――――――――――――――――
成分                                          使用量（質量％）
――――――――――――――――――――――――――――――――――
処理マイカ１                                        １〜２０
ＰＰ（ＢＣ６Ｃ／ＭＡ３ＡＨ＝６２．５／３７．５）        残部
ＰＰＭＡ                                                １４
――――――――――――――――――――――――――――――――――
合計        １００
――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００６８】
表３のように、有機変性層状ケイ酸塩が少なすぎると曲げ弾性率が十分向上しないことがある。一方、多すぎるとシャルピー衝撃強度が低下し過ぎることがある。
従って、有機変性層状ケイ酸塩の配合量は樹脂組成物中３〜２０質量％が好適である。
【００６９】
【表３】
0005156415.tif 000004
【００７０】
試験例３
次に、処理マイカ１の種類を変えて検討した。樹脂組成物は下記組成Ｃで製造した。
【００７１】
（組成Ｃ）
――――――――――――――――――――――――――――
成分                                使用量（質量％）
――――――――――――――――――――――――――――
処理マイカ                                ７〜１１
ＰＰ（ＢＣ６Ｃ／ＭＡ３ＡＨ＝５０／５０）    残部
ＰＰＭＡ                                    １４
――――――――――――――――――――――――――――
合計        １００
――――――――――――――――――――――――――――
【００７２】
表４は、処理マイカ１において有機変性剤の量を変えた場合である。
両性界面活性剤量が少ないと、曲げ弾性率の向上効果が低い。よって、両性界面活性剤は膨潤性層状ケイ酸塩にＣＥＣに対して０．４倍当量以上であることが好適である。
一方、両性界面活性剤を１．５倍当量より過剰に用いても増量に見合った曲げ弾性率の向上効果は認められない。よって、両性界面活性剤は膨潤性層状ケイ酸塩にＣＥＣに対して１．５倍当量以下、さらには１．２倍当量以下であることが好適である。
また、有機変性剤として両性界面活性剤とともに非イオン性極性化合物を併用すると、それぞれを単独で用いた場合に比して、曲げ弾性率とともにシャルピー衝撃強度を向上させることができるので、両者を併用する方が好ましい。このような効果を発揮するためには、非イオン性極性化合物は膨潤性層状ケイ酸塩に対して１〜５０質量％、さらには５〜２０質量％が好ましい。
【００７３】
【表４】
0005156415.tif 000005
【００７４】
表５は、処理マイカ１において層状ケイ酸塩、有機変性剤の種類を変えた場合である。
何れの場合にも、曲げ弾性率２２００ＭＰａ、シャルピー衝撃強度５．０ＫＪ／ｍ２以上の目標値が達成された。
【００７５】
【表５】
0005156415.tif 000006
【００７６】
試験例４
処理マイカ４（Ｎａ四ケイ素雲母１００ｇ／ＥＧ２０ｇ／２０００ＨＧ１．１ｅｑで調製した有機変性層状ケイ酸塩）に金属石鹸（ステアリン酸カルシウム）を有機変性層状ケイ酸塩に対して２、５、１０及び２０質量％添加し均一に混合した。この混合物を処理マイカとして使用し、前記組成Ｃで樹脂組成物を製造した。結果を表６に示す。
表６のように、有機変性層ケイ酸塩とともに金属石鹸を併用することにより、シャルピー衝撃強度を低下させることなく曲げ弾性率を高めることができる。このような効果を得るためには、金属石鹸は有機変性層状ケイ酸塩に対して、２０質量％以下であることが好適であった。２０質量％より過剰に配合してもそれに見合った効果の向上は得られなかった。
【００７７】
【表６】
0005156415.tif 000007