(57)【要約】本発明はポリプロピレン樹脂、無機フィラーのケイ灰石、無水マレイン酸をグラフトさせた変性ポリプロピレン及び分散剤からなるポリプロピレン樹脂組成物を提供する。本発明のポリプロピレン樹脂組成物は優れた表面硬度及び耐スクラッチ性を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン樹脂５０〜８７．９重量％、ケイ灰石１０〜４０重量％、変性ポリプロピレン２〜１０重量％及び分散剤０．１〜１重量％を含むことを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項２】
前記ポリプロピレン樹脂は溶融指数５〜４０ｇ／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃）であるホモポリプロピレン、並びにエチレンの含量が２５モル％以下のブロック共重合体又はランダム共重合体、又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項３】
前記ケイ灰石は、化学組成がＣａＳｉＯ３、モール硬度が４〜５、融点が１５００℃以上、アスペクト比が２〜５０及び平均粒子サイズが３〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項４】
前記変性ポリプロピレンはポリプロピレンに無水マレイン酸をグラフトさせたものであり、無水マレイン酸の結合率が０．３重量％以上であることを特徴とする請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項５】
前記分散剤はステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛又はステアリン酸マグネシウムであることを特徴とする請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は表面硬度及び耐スクラッチ性が向上されたポリプロピレン樹脂組成物に関するものであり、より詳しくはポリプロピレン樹脂と針状の無機フィラ−を充填剤として使用し、無水マレイン酸をグラフトさせた変性ポリプロピレン及び分散剤を添加して調製することにより、外観、成型加工性及び寸法安定性が優れており、特に、表面硬度及び耐スクラッチ性が向上されたポリプロピレン樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
（背景技術）
一般的にポリプロピレン樹脂組成物は、価格に対比すると、作業性及び物性が優れており、射出成型品の原料として広く用いられている。又、製品の耐熱特性、屈曲強度、引張強度及び寸法安定性等の特性を向上させる目的で、無機フィラーやその他の強化剤等を添加した組成物が開発されており、これらの樹脂は市販されている。特に、価格が安くて再生性に優れたタルクを含有するポリプロピレン複合素材が多く用いられている。しかしながら、よく知られたように、タルクの含量が増えるほど、屈曲剛性及び耐熱性は向上するが、外観が粗くなり、表面硬度及び耐スクラッチ性は悪くなる。従って、タルクが充填されたポリプロピレン樹脂を適用した自動車内装材又はインテリア部品等外観を重視する製品において、スクラッチがよく表れるという問題点がある。
従って、このような問題点を解決するために様々な方法が提案されている。例えば、アミノ系シランカップリング剤が処理された無機フィラー及びエポキシド官能機を有するα、β−不飽和酸エステル体で変性させたエチレン−α−オレフィン共重合体ゴムを利用してポリプロピレンマトリックス／ゴム成分／無機充填剤の間の結合力を向上させた樹脂組成物が韓国特許公開第９７−３３０７号に開示されている。又、エポキシド官能機を有するα、β−不飽和酸エステル体で変性させたエチレン−α−オレフィン共重合体ゴム及び不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性されたポリオレフィンを利用してポリプロピレンマトリックス／ゴム成分の間の結合力を向上させることにより、耐スクラッチ性及び耐衝撃強度を向上させた樹脂組成物が韓国特許公開第９０−６４１号に開示されている。しかし、これらの樹脂組成物はゴム成分が添加されるにつれ、屈曲剛性が低下し、樹脂の流動性が急激に低下するという問題点がある。又、ガラス繊維又は薄片状の雲母を使用して耐スクラッチ性を向上させた樹脂組成物が日本国特開昭５３−１１８０５５号に開示されているが、ガラス繊維及び薄片状の雲母を使用する場合、樹脂の流動性の低下と成型品の表面外観が悪いという問題点がある。又、ポリプロピレン樹脂のエチレン含量を特定範囲に限定し、耐スクラッチ性を改善した方法が日本国特開昭５６−８８４４７号に開示されているが、ポリプロピレンのエチレン含量を制限した場合、衝撃を吸収する役割をするエチレンの含量が減少するにつれ、衝撃強度が低下するという短所がある。
【０００３】
（発明の開示）
本発明の目的は前記した従来のポリプロピレン樹脂組成物の問題点を改善するためのものであり、射出成型時、加工性がよく、加工後の外観が優れており、寸法安定性と熱的物性及び機械的特性が良好であり、特に、表面硬度及び耐スクラッチ性が向上されたポリプロピレン樹脂組成物を提供することである。本発明の目的を達成するためには、無機フィラーとしてケイ灰石を使用し、ポリプロピレンとケイ灰石の間の接着性を増加させるために極性官能基を有する無水マレイン酸をグラフトさせた変性ポリプロピレンを添加し、無機フィラーの含量が高くなるにつれ、無機フィラーの凝集現状が発生し、物性が不均一になり、外観が悪くなる現象を防止するため、適当な分散剤を使用する。
【０００４】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の表面硬度及び耐スクラッチ性が向上されたポリプロピレン樹脂組成物はポリプロピレン樹脂５０〜８７．９重量％、無機フィラ−のケイ灰石１０〜４０重量％、ポリプロピレンに無水マレイン酸をグラフトさせた変性ポリプロピレン２〜１０重量％及び分散剤０．１〜１重量％からなることを特徴とする。
【０００５】
本発明で用いられるポリプロピレン樹脂は溶融指数が５？４０ｇ／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃）であるホモポリプロピレン、又はエチレンの含量が２５モル％以下のブロック共重合体又はランダム共重合体、又はこれらの混合物が好ましい。溶融指数が５ｇ／１０分未満の場合、射出成型加工性が低下し、４０ｇ／１０分を超える場合、衝撃強度が急激に低下し、ポリプロピレン共重合体のエチレン含量が２５モル％を超える場合、剛性が低下する。
【０００６】
本発明で用いられる無機フィラーのケイ灰石は１０〜４０重量％添加するのが好ましい。ケイ灰石の含量が１０重量％未満の場合は、耐熱性、引張強度及び屈曲強度等の物性向上の効果が少なく、４０重量％を超えると、射出成型時、フローマークが発生し、外観が悪くなり、衝撃強度が低下する。ケイ灰石は化学組成がＣａＳｉＯ３、モール硬度（Ｍｏｈｒ’ｓ Ｈａｒｄｎｅｓｓ）が４〜５、融点が１５００℃以上、アスペクト比が２〜５０であり、針状の粒子形状を有し、平均粒子サイズは３〜５０μｍのものが適当である。アスペクト比が２未満の場合は剛性が低下する問題点があり、５０を超える場合は外観及び衝撃物性の低下の問題点がある。平均粒子サイズが３μｍ未満の場合、押し出し加工時、粒子の凝集により生産性が低下し、５０μｍを超える場合、外観が悪くなり、衝撃強度が低下する。
【０００７】
本発明で用いられる変性ポリプロピレンはポリプロピレンに無水マレイン酸をグラフトさせたものであり、無水マレイン酸の結合率が０．３重量％以上であり、２〜１０重量％添加するのが好ましい。本発明の組成物に変性ポリプロピレンを２重量％未満添加すると、ポリプロピレンとケイ灰石の接着力が劣り、１０重量％を超えて添加する場合は、製造原価が上昇し、ポリプロピレン樹脂の基本物性が低下する。
【０００８】
本発明で用いられる分散剤は０．１〜１重量％添加するのが好ましい。分散剤の含量が０．１重量％未満の場合は、無機フィラーの十分な分散効果を得ることができず、１重量％を超えると、添加剤の炭化又は成型後過剰の添加剤が成型品の表面に移送されることにより、最終成型品の外観が悪くなる。本発明の分散剤としては分散又は残存触媒の中和を目的に、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛又はステアリン酸マグネシウムを使用することができる。
【０００９】
本発明の組成物の製造は従来のポリプロピレン樹脂組成物の製造に用いられている方法を使用することができ、必要によって、各種の添加剤をニーダー、ロール及びバンバリ混連機（Ｂａｍｂａｒｙ ｍｉｘｅｒ）等のミキサー及びシングル又はツインスクリュー押出機ヘ投入することができる。
【００１０】
（実施例及び比較例）
本発明を次の実施例と比較例を通じてより詳しく説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００１１】
実施例及び比較例において、各原料を下記表１及び２に示した比率によって混連機を使用して混合した後、ツインスクリュー押出機で溶融混連し、各組成物をペレット状で製造する。射出成型機（１４０トン）を利用し、試験片を製造した後、下記の方法によりテストを実施した。
【００１２】
（物性テスト方法）
１．表面硬度：ＡＳＴＭ Ｄ７８５
（表面硬度（Ｒ−Ｓｃａｌｅ）９５以上の時、自動車内装材に適合）
２．耐スクラッチ性：鉛筆硬度テスト
（鉛筆硬度２Ｂ以上の時、自動車内装材に適合）
３．外観：３００×９０×３ｍｍの射出サンプルを製作し、フローマーク及び表面粗さ等を肉眼で判定
４．引張強度： ＡＳＴＭ Ｄ６３８
５．屈曲弾性率： ＡＳＴＭ Ｄ７９０
６．アイゾット衝撃強度： ＡＳＴＭ Ｄ２５６
【００１３】
【表１】
2004516379.tif 000002
＊１）ＳＡＭＳＵＮＧ総合化学（株）、ＢＪ７００
２）平均粒子サイズ１２μｍ
３）ＳＡＭＳＵＮＧ総合化学（株）、ＣＰ４６７３Ｔ
【００１４】
【表２】
2004516379.tif 000003
＊１）ＳＡＭＳＵＮＧ総合化学（株）、ＢＪ７００
２）平均粒子サイズ１０μｍ
３）平均粒子サイズ２００μｍ
４）平均粒子サイズ１２μｍ
５）ＳＡＭＳＵＮＧ総合化学（株）、ＣＰ４６７３Ｔ
Ｓ：適合  ＮＳ：不適合
前記表１と２で分かるように、本発明の実施例の組成物は、比較例の組成物に比べ、表面硬度と耐スクラッチ性が優れている。
【００１５】
（産業上の利用可能性）
前記したように、本発明のポリプロピレン樹脂組成物はポリプロピレン樹脂に針状の無機フィラーのケイ灰石を使用し、ポリプロピレン樹脂とケイ灰石の間の接着力を向上させるために、無水マレイン酸をグラフトさせた変性ポリプロピレンを添加し、又、樹脂組成物内の無機フィラーの分散性を向上させ、射出成型加工後、製品の全般的な物性を向上させるために、分散剤を使用した。本発明の樹脂組成物からの成型品は物性が向上し、外観が優れており、特に、表面硬度及び耐スクラッチ性が優れている。
【国際公開パンフレット】
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2004516379.tif 000005
2004516379.tif 000006
2004516379.tif 000007
2004516379.tif 000008
2004516379.tif 000009
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2004516379.tif 000012
【国際調査報告】
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2004516379.tif 000014