(57)【要約】【課題】  耐衝撃性を損なうことなく、後収縮等に対する寸法安定性を向上させ、成形性にも優れるポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形品を提供することを目的とする。【解決手段】  プロピレン単独重合体、ポリプロピレン−エチレンブロック共重合体及びランダムポリプロピレンのいずれか一つの結晶性ポリプロピレン４０〜８０重量％に、アタクチックポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合体及びエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体の少なくとも一つの非晶性ポリオレフィン１０〜３０重量％と、無機フィラー１０〜３０重量％との合計量１００重量部を主成分として含有し、メルトフローレート（ＭＦＲ）が３０ｇ/１０分以上の流動性の高い非晶性ポリオレフィンを用いることにより、耐衝撃性を損なうことなく、成形後の経時変化に伴う後収縮及びそりを抑制し、寸法安定性と成形性の向上を図ることができる。【選択図】        図２
2007308661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロピレン単独重合体、ポリプロピレン−エチレンブロック共重合体及びランダムポリプロピレンのいずれか一つの結晶性ポリプロピレン４０〜８０重量％と、アタクチックポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合体及びエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体の少なくとも一つの非晶性ポリオレフィン１０〜３０重量％と、無機フィラー１０〜３０重量％との合計量１００重量部を主成分として含有し、前記非晶性ポリオレフィンのメルトフローレート（ＭＦＲ）が３０ｇ／１０分以上であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項２】
無機フィラーの平均粒径が、１〜１５μｍ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系樹脂組成物。
【請求項３】
結晶性ポリプロピレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０〜２００ｇ／１０分であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項４】
ポリプロピレン系樹脂組成物全体のメルトフローレート（ＭＦＲ）が２７〜２００ｇ／１０分であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物を用いて得られることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐衝撃性に優れたポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形品に関し、特に寸法安定性と成形性に優れたポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家電品、携帯情報端末、電子電気部品等、特に家電品において、プラスチック部品には、成形材料としてポリプロピレンが用いられている。結晶性樹脂であるポリプロピレンを用いた射出成形品は、成形性、耐衝撃性に優れるが、成形後には徐々に収縮する後収縮が生じ、寸法安定性に劣る。後収縮が生じる原因は、成形後における樹脂の結晶化の進行、射出成形時の樹脂流動方向に配向した分子の緩和も含めた残留応力の緩和であると考えられている。後収縮が生じると、部品の組立性等に問題が起きる。
【０００３】
従来技術では、寸法を安定化させ、後収縮を抑制する方法として、アニール処理（熱処理）がある。アニール処理は、固定治具、加熱炉等の設備を必要とし、工程の増加にもつながり、コストの点だけでなく、作業性においても効率的な方法ではなかった。また、アニールをせずに、成形品の後収縮を抑える方法として、無機フィラー成分等を配合する方法がある。無機フィラー成分の添加により後収縮量を抑制し、衝撃強度の低下をエラストマーの添加により補うものである。この結晶性ポリプロピレン、無機フィラー及びエラストマーの系については、各成分の種類、樹脂部の流動性、配合量等が種々検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３２４１３号公報（００１６〜００７０段）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、結晶性ポリプロピレンに無機フィラー及びエラストマーを添加する系においては、成形後の経時変化に伴う後収縮に対し一定の効果が認められるものの、この材料系の従来技術においてはほとんどが、成形後に生じる熱変形に対する寸法安定性の課題を解決するもので、熱膨張特性の低減を図るものであった。従って、後収縮に対しては余り検討されておらず、その効果は十分とは言えなかった。また、無機フィラーを添加すると、樹脂の流動性が低下するため、成形性が悪くなり、成形品のそりも大きくなるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、ポリプロピレン系樹脂において、耐衝撃性を損なうことなく、後収縮等に対する寸法安定性を向上させ、成形性にも優れるポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形品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】
【０００７】
本発明に係るポリプロピレン系樹脂組成物は、プロピレン単独重合体、ポリプロピレン−エチレンブロック共重合体及びランダムポリプロピレンのいずれか一つの結晶性ポリプロピレン４０〜８０重量％と、アタクチックポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合体及びエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体の少なくとも一つの非晶性ポリオレフィン１０〜３０重量％と、無機フィラー１０〜３０重量％との合計量１００重量部を主成分として含有し、非晶性ポリオレフィンのメルトフローレート（以下、ＭＦＲと略す）が３０ｇ/１０分以上であることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係るポリプロピレン系樹脂成形品は、上記のポリプロピレン系樹脂組成物を用いて得られることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、結晶性ポリプロピレンに、流動性の高い非晶性ポリオレフィンを配合することにより、耐衝撃性を損なうことなく、成形後の経時変化に伴う後収縮を抑制し、寸法安定性の向上を図ることができる。また、無機フィラーの添加に伴う成形性の低下を防ぎ、成形後に発生するそり等の変形を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上述のように、結晶性ポリプロピレン４０〜８０重量％に、ＭＦＲが３０ｇ／１０分以上の非晶性ポリオレフィン１０〜３０重量％と、無機フィラー１０〜３０重量％とを配合し主成分（主成分の合計は１００重量部）としてなるものである。
【００１１】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、充填される無機フィラーの分散性を向上させるために、結晶性ポリプロピレンに添加する非晶性ポリオレフィンのＭＦＲを、高流動性の範囲として３０ｇ／１０分以上とした。ＭＦＲが３０ｇ／１０分未満では、無機フィラーの分散性が低下し、後収縮による変形が増大する。また、成形性も低下し、そり等の変形が生じやすくなる。無機フィラーの分散性に対しては、非晶性ポリオレフィンの流動性を制御することが最も効果的である。
【００１２】
図１及び図４は、ポリプロピレン系樹脂組成物の後収縮による変形のメカニズムを示す模式図であり、無機フィラーの分散性が、ポリプロピレン系樹脂組成物による成形品の寸法安定性に効果的であることを示す。図１（ａ）は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物による成形直後の成形品の断面図を示し、図１（ｂ）は、一定時間経過後の成形品の断面図を示す。また、図４（ａ）は、従来のポリプロピレン系樹脂組成物による成形直後の成形品の断面図を示し、図４（ｂ）は、一定時間経過後の成形品の断面図を示す。
【００１３】
図４（ａ）に示すように、従来のポリプロピレン系樹脂組成物による成形直後の成形品においては、樹脂組成部３中の無機フィラー１が不均一分散状態であったため、図４（ｂ）に示す一定時間経過後の成形品においては、無機フィラー１の密度の高い部分においては後収縮量が小さく、密度の低い部分においては後収縮量が大きくなり、成形品全体として形状に変形を生じていた。
【００１４】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物においては、図１（ａ）に示すように、成形直後の成形品においては、樹脂組成部２中の無機フィラー１が均一分散状態となるため、図１（ｂ）に示す一定時間経過後の成形品においては、後収縮が成形品全体で略均一に生じることとなり、成形品全体で形状の変形を抑制することができる。
【００１５】
非晶性ポリオレフィンの配合量は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の主成分中、１０〜３０重量％である。配合量が、１０重量％未満では後収縮量が増大する上に耐衝撃強度も低下し、３０重量％を超えると曲げ弾性率が低下する。
【００１６】
非晶性ポリオレフィンには、−１０℃以下のガラス転移点を有し、マトリックスとなる結晶性ポリプロピレンの非晶質相に相溶化するポリマーとして、アタクチックポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合体及びエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体の少なくとも一つの非晶性ポリオレフィンを用いる。
【００１７】
なお、非晶性ポリオレフィンに、エチレン−α−オレフィン共重合体及びエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体の少なくとも一つを用いる場合、非晶性ポリオレフィン中のエチレン含有量は、１０〜９０重量％であることが好ましい。
【００１８】
結晶性ポリプロピレンの配合量は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の主成分中、４０〜８０重量％である。配合量が、４０重量％未満では成形性及び耐薬品性が低下し、８０重量％を超えると結晶化の進行により後収縮量が増大する。
【００１９】
結晶性ポリプロピレンのＭＦＲにおいても、無機フィラーの分散性を向上させるために、高流動性の範囲として２０〜２００ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲが、２０ｇ／１０分未満では無機フィラーの分散性及び成形性が低下し、２００ｇ／１０分を超えると耐衝撃強度が低下し、成形時のバリの発生も増大する傾向にある。
【００２０】
結晶性ポリプロピレンには、プロピレン単独重合体（ホモポリプロピレン）、ポリプロピレン−エチレンブロック共重合体、ランダムポリプロピレン等、公知のものを用いることができる。
【００２１】
無機フィラーの配合量は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の主成分中、１０〜３０重量％である。配合量が、１０重量％未満では後収縮量が増大し、３０重量％を超えると耐衝撃強度が低下する。
【００２２】
無機フィラーは、レーザー回折法によって測定した平均粒径が１〜１５μｍのものが好ましい。平均粒径が、１μｍ未満でも、１５μｍを超えても無機フィラーの分散性が低下する傾向にある。
【００２３】
無機フィラーとしては、タルク、炭酸カルシウム、天然マイカ、合成マイカ、ワラストナイト、モンモリロナイト、天然シリカ、合成シリカ、カオリン、クレー、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、アルミナ、水酸化マグネシウム、ガラスフレーク、ハイドロタルサイト、チタン酸カリウム、モスハイジ、硫酸マグネシウム、セピオライト、ゾノライト、ほう酸アルミニウム、シリカバルーン、ガラスバルーン、カーボンブラック、センダスト等があげられ、少なくとも一つが用いられる。中でも、タルクが好ましく用いられる。
【００２４】
また、本発明では上記の主成分以外にも、成形性、衝撃特性、寸法安定性を損なわない範囲で、公知の樹脂用添加剤を加えてもよい。例えば、潤滑性向上剤、着色剤、染料、顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加工助剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、表面処理剤、相溶化剤、造核剤、可塑剤、界面活性剤、メッキ特性改良剤等を所定の割合で適宜配合することができる。
【００２５】
ポリプロピレン系樹脂組成物は、主成分及び添加剤を含む全体のＭＦＲにおいても、無機フィラーの分散性を向上させるために、高流動性の範囲として２７〜２００ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲが、２７ｇ／１０分未満では無機フィラーの分散性及び成形性が低下し、２００ｇ／１０分を超えると耐衝撃強度が低下し、成形時のバリの発生も増大する。
【００２６】
本発明に係るポリプロピレン系樹脂組成物は、射出成形、射出圧縮成形、押出成形、圧縮成形、注型成形等の公知の方法に従って、精度よく所望形状に成形することができる。得られる成形品は、非晶性ポリオレフィンとともに無機フィラーが均一分散状態にあるため、耐衝撃性及び成形性を損なうことなく、成形後の経時変化に伴う後収縮や変形が抑制され、高い寸法安定性を有する。
【００２７】
本発明に係るポリプロピレン系樹脂組成物は、上述のような、優れた衝撃特性、成形性及び寸法安定性を有することから、例えばエアコン、冷蔵庫、洗濯機、テレビ、掃除機、炊飯器等の家電品、携帯電話等の携帯情報端末に用いる筐体等の成形材料として使用することができる。
【実施例】
【００２８】
次に、本発明の実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、これらは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例において用いられた評価及び物性の測定は以下に示す方法で行った。
【００２９】
（１）ＭＦＲ
ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に準拠し、２３０℃で２．１６Ｋｇの荷重にて測定した（単位：ｇ／１０分）。
【００３０】
（２）後収縮
射出成形にて作製した縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの平板の成形品を試験片とした。成形後の試験片を、２３℃で１２時間放置し、更に２３℃及び６０℃のそれぞれの温度で寸法変化がなくなるまで約１００時間放置し、縦方向（射出成形時の流動方向）で最も収縮の大きい部分の寸法変化を後収縮量とした。後収縮量は、寸法変化量を放置前の寸法で除した値を百分率（％）で表した。また、後収縮による変形の程度を、目視評価した（判定基準−○：変形が目立たない、△：変形が若干目立つ、×：変形がかなり目立つ）。
【００３１】
（３）シャルピー衝撃強度
ＩＳＯ１７９に準拠し、ノッチなしの試験片で、常温にて測定した（単位：ｋＪ／ｍ２）。
【００３２】
（４）そり
後収縮評価で用いた放置後の試験片を、そりについても目視評価した（判定基準−○：そりが目立たない、△：そりが若干目立つ、×：そりがかなり目立つ）。
【００３３】
（５）粒径
ＪＩＳ  Ｒ１６２０に準拠し、レーザー回折法により粒子径分布測定装置（ＬＰＳＡ：Ｌａｓｅｒ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ、Ｍａｌｖｅｍ製）で測定し、平均粒径として表した（単位：μｍ）。
【００３４】
実施例１〜３、比較例１
図２に示すＭＦＲのアタクチックポリプロピレン及びポリプロピレン−エチレンブロック共重合体と、無機フィラーとしてのタルクを、それぞれ、１０重量％、６３重量％、２７重量％の配合割合で混合し、ペレットを得た。タルクは、平均粒径約１２μｍのものを用いた。混合には、シリンダー温度２００℃に設定された二軸押出機を用いた。得られたペレットを、射出成形機で成形し、試験片を形成した。射出成形条件は、シリンダー温度１９０℃、金型温度４０℃とした。
【００３５】
実施例１〜３及び比較例１に係る試験片の後収縮、シャルピー衝撃強度、及びそりについての評価結果を図２に示す。図２から、アタクチックポリプロピレンのＭＦＲを大きくし、流動性を高くすると、後収縮量は低減する傾向にある。実施例１〜３は、比較例１と比べ、衝撃強度が低下することなく、後収縮及びそりが小さく、寸法安定性が向上していることがわかる。
【００３６】
実施例４〜９、比較例２〜１０
ＭＦＲが１０００ｇ／１０分のアタクチックポリプロピレン、ＭＦＲが２７ｇ／１０分のポリプロピレン−エチレンブロック共重合体、及び平均粒径約１１μｍのタルクを、それぞれ図３の配合割合（重量％）で混合し、ペレットを得た。得られたペレットを成形し、試験片を形成した。混合及び成形は、実施例１〜３と同様の条件で行った。
【００３７】
実施例４〜９及び比較例２〜１０に係る試験片の後収縮、シャルピー衝撃強度、及びそりについての評価結果を図３に示す。図３から、実施例１〜３と同様、後収縮及びそりが小さく、寸法安定性が向上しており、衝撃強度においても、ポリプロピレン−エチレンブロック共重合体のみの場合（比較例２）と同等レベルのものも得られた。
【００３８】
本発明の実施例に比べ、タルクを含まない比較例３〜４では、衝撃強度が大幅に向上するものの、後収縮に劣り、アタクチックポリプロピレンを含まない比較例５〜６では、衝撃強度が極端に低下するだけでなく、後収縮及びそりともに劣り、寸法安定性に改善は見られないことがわかる。
【００３９】
また、比較例７〜８、又は比較例９では、後収縮に劣り、比較例１０では、衝撃強度及びそりに劣り、いずれも寸法安定性に改善がみられない。これらの原因は、配合成分のいずれか一つ以上が本請求項記載の要件を外れており、この要件の必要性がわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るポリプロピレン系樹脂組成物の後収縮による変形のメカニズムを示す模式図である。
【図２】本発明に係るポリプロピレン系樹脂組成物の実施例１〜３における成形品の特性を評価した結果を示す図である。
【図３】本発明に係るポリプロピレン系樹脂組成物の実施例４〜９における成形品の特性を評価した結果を表す図である。
【図４】従来のポリプロピレン系樹脂組成物の後収縮による変形のメカニズムを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  無機フィラー
２、３  樹脂組成部
【図１】
2007308661.tif 000003
【図２】
2007308661.tif 000004
【図３】
2007308661.tif 000005
【図４】
2007308661.tif 000006