ポリプロピレン樹脂組成物ならびにそれを用いた射出成形方法及び成形体
【課題】 多点ゲートによりウエルド外観及びフローマーク外観に優れ、かつ機械物性や流動性が良好な成形体を製造しうるポリプロピレン樹脂組成物を提供する。
ことを課題とする。
【解決手段】 （Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体４０〜８４重量部、（Ｂ）エラストマー１〜３０重量部及び（Ｃ）無機充填剤１５〜３０重量部（（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量は１００重量部である。）を含み、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜８０万であるポリプロピレン樹脂組成物、ならびにそれを用いた射出成形方法及び成形体。
ことを課題とする。
【解決手段】 （Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体４０〜８４重量部、（Ｂ）エラストマー１〜３０重量部及び（Ｃ）無機充填剤１５〜３０重量部（（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量は１００重量部である。）を含み、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜８０万であるポリプロピレン樹脂組成物、ならびにそれを用いた射出成形方法及び成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエルド外観及びフローマーク外観に優れた成形体を得るためのポリプロピレン樹脂組成物ならびにそれを用いた射出成形方法及び成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレン樹脂組成物を射出成形することにより得られる成形体は自動車用部品や家電部品など種々の分野で利用されている。とりわけ自動車用部品に利用される成形体は比較的大型で、かつ形状も複雑な部品が多い。このような大型で形状が複雑な成形体を射出成形する際、ゲート数が少ないとゲートから末端までの流動長が長くなり、流動末端付近ではフローマークと呼ばれる縞模様の外観不具合が発生しやすくなる。一方、多点ゲートを有する金型を用いて射出成形する場合は、一つのゲートからの流動長が短くなるため、フローマークは軽減されるが、ウエルドと呼ばれる樹脂流動の境界線が多数発生し、これもまた成形体の外観不具合になる。
【０００３】
ウエルドやフローマークは成形体の大きさや形状あるいはゲート数だけでなく、ポリプロピレン樹脂組成物の特性とも関係が深い現象である。特許文献１、特許文献２では大型成形品に対応するという観点からウエルド及びフローマーク等の外観性能に優れた材料が開示されているが、一つのゲートからの流動長が短く、ウエルドが多数発生する多点ゲートで成形される成形体においては、十分にウエルド性能が確保できているとは言えない。
【特許文献１】特開２００３−４１０８８号公報
【特許文献２】特開２０００−８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、ウエルド性能を向上させるとフローマーク性能が大幅に低下する。また、両立させようとした場合、部品剛性（曲げ弾性率）の大幅な低下が発生する。特に大型成形品を射出成形にて製造する場合に顕著である。これは、樹脂組成物中のポリプロピレン、エラストマー、タルク成分のベストマッチングを見出せていないことにある。
【０００５】
本発明は、多点ゲートによりウエルド外観及びフローマーク外観に優れ、かつ機械物性や流動性が良好な成形体を製造しうるポリプロピレン樹脂組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下の発明を包含する。
（１）（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体４０〜８４重量部、（Ｂ）エラストマー１〜３０重量部及び（Ｃ）無機充填剤１５〜３０重量部（（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量は１００重量部である。）を含み、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜８０万であるポリプロピレン樹脂組成物。
（２）前記（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体が、メルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）１０〜２００ｇ／１０分であり、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体１００重量部に対してｎ−デカン可溶分１〜３０重量部を含有し、該ｎ−デカン可溶分の極限粘度（[η]；１３５℃、デカリン中）が１〜６ｄｌ／ｇである前記（１）に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
（３）前記ポリプロピレン樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が１５ｇ／１０分以上及び曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ７９０）が１５００ＭＰａ以上である前記（１）又は（２）に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物を、射出シリンダー又は射出プランジャーを３本以上有し、かつゲート数が３点以上である射出成形機を用いて、型締圧力１０００〜２０００ｔｏｎにて成形することを特徴とするポリプロピレン樹脂の射出成形方法。
（５）前記射出シリンダー又は射出プランジャーが４〜６本である前記（４）に記載の射出成形方法。
（６）前記型締圧力が１４００〜１８００ｔｏｎである前記（４）又は（５）に記載の射出成形方法。
（７）前記（４）〜（６）のいずれかに記載の射出成形方法にて得られるポリプロピレン成形体。
（８）前記ポリプロピレン成形体が自動車用部品である前記（７）に記載の成形体。
（９）前記自動車用部品がバンパーである前記（８）に記載の成形体。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物を用いれば、多点ゲートによりウエルド外観及びフローマーク外観に優れ、かつ機械物性や流動性が良好な成形体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物のクロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は１０万〜８０万である。ここで、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分は、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体中のｎ−デカン可溶分に相当し、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の主たる成分はプロピレン−エチレンランダム共重合体部である。前記重量平均分子量が１０万未満であると、機械物性が低下し、一方、８０万を超えると、ウエルド外観が悪化する。前記クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは２０万〜６０万である。
【０００９】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体４０〜８４重量部、（Ｂ）エラストマー１〜３０重量部及び（Ｃ）無機充填剤１５〜３０重量部（（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量は１００重量部である。）を含む。前記割合を外れた場合は、流動性又は機械物性が悪化する。前記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００重量部に対して、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体の配合量は、好ましくは４５〜８０重量部、更に好ましくは５０〜７５重量部であり、エラストマーの配合量は、好ましくは５〜２７重量部、更に好ましくは１０〜２５重量部であり、無機充填剤の配合量は、好ましくは１６〜２７重量部、更に好ましくは１８〜２５重量部である。
【００１０】
本発明で用いる結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体には、必要に応じて、結晶性プロピレン単独重合体、結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体等の他の結晶性ポリプロピレン樹脂を添加してもよい。これらの他の結晶性ポリプロピレン樹脂の添加量は、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体１００重量部に対して５０重量部以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明で用いる結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体は、流動性と機械物性のバランスを図る点で、メルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）１０〜２００ｇ／１０分、好ましくは２０〜７０ｇ／１０分であり、該結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体１００重量部に対してｎ−デカン可溶分１〜３０重量部、好ましくは３〜２５重量部を含有することが好ましく、かつ該ｎ−デカン可溶分の極限粘度（[η]；１３５℃、デカリン中）１〜６ｄｌ／ｇ、好ましくは１．５〜４．５ｄｌ／ｇである。ここで、ｎ−デカン可溶分とは、室温のｎ−デカンに可溶な成分をいい、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体中のプロピレン−エチレンランダム共重合体が主たる成分である。結晶性プロピレン単独重合体や結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体中には、ｎ−デカン可溶分はほとんど含まれていない。
【００１２】
本発明で用いるエラストマーとしては、熱可塑性エラストマーが好ましい。熱可塑性エラストマーとしては、例えばエチレン−α−オレフィン共重合体（例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体）、エチレン−プロピレン−共役ジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体が挙げられ、これらを単独又は混合して用いることができる。エラストマーとしては、エチレン−１−オクテン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体が好ましい。エラストマーとしては、メルトフローレート（ＭＦＲ；１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）０．１〜５０ｇ／１０分のものが好ましい。
【００１３】
無機充填剤としては、例えばタルク、炭酸カルシウム、マイカ、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、クレー、炭酸マグネシウム、アルミナ、シリカ及びガラス繊維強化剤等が挙げられる。前記無機充填剤としては、タルクが好ましい。
【００１４】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜８０万であることを特徴とする。このようなポリプロピレン樹脂組成物は、例えば、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体のｎ−デカン可溶分の極限粘度（[η]；１３５℃、デカリン中）を１〜６ｄｌ／ｇとすることにより得ることができる。
【００１５】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物には、前記の成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）以外に、本発明の効果を損なわない範囲で必要により添加剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、難燃剤、造核剤、分散剤、可塑剤等を含有させてもよい。これらの添加剤の配合量は、前記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００重量部に対して、通常１０重量部以下である。
【００１６】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、各成分を所定量配合しドライブレンドした後、溶融混練する方法、又は各成分を定量フィードし直接溶融混練し造粒する方法が一般的である。溶融混練時の温度は、通常１６０〜３５０℃、好ましくは１７０〜２６０℃である。
【００１７】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、好ましくはメルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が１５ｇ／１０分以上及び曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ７９０）が１５００ＭＰａ以上である。
【００１８】
本発明の成形体としては、具体的には、自動車部品、特にバンパー、インストルメンタルパネル、フェンダー、トリム、ドアーパネル、ホイールカバー、サイドプロテクター、コンソールボックス、コラムカバーなどの内装、外装部品が挙げられ、二輪車部品では、カウリング、マフラーカバー等が含まれる。また、他用途の種々のウエルドを形成する成形体もすべて含まれる。
【００１９】
本発明の成形体は、前記ポリプロピレン樹脂組成物を、射出シリンダー又は射出プランジャーを３本以上、好ましくは４〜６本有し、かつゲート数が３点以上である射出成形機を用いて、型締圧力１０００〜２０００ｔｏｎ、好ましくは１４００〜１８００ｔｏｎにて成形することにより得ることができる。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
ポリプロピレン樹脂組成物の各成分及び成形体の物性は以下の通りに測定した。
【００２１】
［ＭＦＲ］
ＭＦＲ（メルトフローレート）：ＡＳＴＭ Ｄ１２３８
測定温度２３０℃
測定荷重２．１６ｋｇ
【００２２】
［クロスフラクショネーションクロマトグラフィー（ＣＦＣ；昇温溶出分別）］
クロスフラクショネーションクロマトグラフィーは組成分別を行う温度上昇溶離分別（ＴＲＥＦ）部と分子量分別を行うＧＰＣ部とを直接接続することにより短時間で組成分布と分子量分布の相互関係の解析が可能となる。高温に溶解したポリマーを冷却し不活性担体の充填されたＴＲＥＦカラムに薄いポリマー層を生成させる。まずＴＲＥＦで分けられた第１区分がオンラインでＧＰＣに注入され、その区分の分子量が測定される。その間ＴＲＥＦ部では次の設定温度に昇温され溶出が行なわれる。第１区分の分子量分布測定が終わると、第２区分が注入される。以下同様な操作を繰り返すことで、組成分布の各フラクションごとの分子量に関する詳細な情報が得られる。
測定機種 ＣＦＣ Ｔ−１５０Ａ型（三菱油化製）
【００２３】
［ｎ−デカン可溶分の測定法］
５ｇ程度のポリマー試料（このときの正確な重量をａとする）を、ｎ−デカン２００ｍｌと、試料量に対し約１％のＢＨＴ（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン）とともに、三角フラスコに入れる。１４５℃に加熱し、１時間撹拌溶解する。試料が完全に溶解したことを確認し、１時間放冷する。その後、マグネチックスターラーで１時間撹拌しながらポリマーを析出させる。吸引瓶とロート（３２５メッシュスクリーン）にて、析出したポリマーを吸引ろ過する。分離したろ液にアセトンを加え約１リットルとし、１時間撹拌してｎ−デカン可溶分を析出させる。もしも内容液が透明にならない場合は更にアセトンを加え撹拌を続ける。吸引瓶とロート（３２５メッシュスクリーン）にて、析出物をろ過する。回収した析出物を１０５℃、２０ｍｍＨｇ以下にて１時間減圧乾燥する。乾燥終了後のｎ−デカン可溶分の回収量をｂとする。
ｎ−デカン可溶分は次式によって算出する。
ｎ−デカン可溶分（％）＝（ｂ／ａ）×１００
ａ：ポリマー試料の重量（ｇ）、ｂ：ｎ−デカン可溶分の回収量（ｇ）
【００２４】
［ウエルド評価法］
長さ３５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚み２ｍｍの平板が成形可能で幅１００ｍｍの中央部（５０ｍｍ）にゲートを持つ射出成形用金型を用いた（図１）。ゲートから流動方向直下５０ｍｍの位置にその点を中心とする直径３０ｍｍ、厚み２ｍｍの樹脂の流動を妨げる堰を設けた。ウエルド長さは前記金型を用いて射出成形をしたとき、堰以降に発生するウエルドを目視によりウエルドが判別できなくなるまでの長さを測定し求めた。
なお、射出成形は、Ｍ２００射出成形機（名機製作所製）を用い、下記の条件で行った。
射出シリンダーの本数：１本
シリンダー温度：２１０℃
型締圧力：２００ｔｏｎ
金型温度：２０℃
射出圧力：８．２ＭＰａ
冷却時間：２０秒
【００２５】
［フローマーク評価法］
長さ３６０ｍｍ、幅１５０ｍｍ、厚み３ｍｍの平板が成形可能で長さ３６０ｍｍの中央部（１８０ｍｍ）とその両側１０５ｍｍの３点にゲートを持つ射出成形金型を用いた（図２）。なお、射出成形は、前記ウエルド評価法と同様にして行った。
評価１（１点ゲート成形）
中央部以外の１点ゲートを用いて射出成形しフローマークの発生状況を目視判定した。
評価２（３点ゲート成形）
３点のゲートを全て用いて射出成形しフローマークの発生状況を目視判定した。
【００２６】
［曲げ弾性率］
曲げ弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ７９０
試験片寸法：１２７ｍｍ×１２．７ｍｍ×６．４ｍｍｔ
スパン間距離：１００ｍｍ
曲げ速度：２ｍｍ／分
【００２７】
［ポリプロピレン樹脂組成物の成分］
実施例に用いたポリプロピレン樹脂組成物の各成分は以下のものである。
（１）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＰＥＢＣ−１）
・ＭＦＲ：１０５ｇ／１０分
・プロピレン・エチレンランダム共重合体部：１０重量％
・極限粘度［η］：３．５ｄｌ／ｇ（１３５℃、デカリン中で測定；以下同様）
（２）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＰＥＢＣ−２）
・ＭＦＲ：１３５ｇ／１０分
・プロピレン・エチレンランダム共重合体部：７重量％
・極限粘度［η］：３．７ｄｌ／ｇ
（３）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＰＥＢＣ−３）
・ＭＦＲ：７５ｇ／１０分
・プロピレン・エチレンランダム共重合体部：１４．５重量％
・極限粘度［η］：２．８ｄｌ／ｇ
（４）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＰＥＢＣ−４）
・ＭＦＲ：９５ｇ／１０分
・プロピレン・エチレンランダム共重合体部：９重量％
・極限粘度［η］：８ｄｌ／ｇ
（５）エチレン−１−オクテン共重合体エラストマー（ＥＯＲ−１）
・ＭＦＲ：２ｇ／１０分（１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）
・オクテン含有量：１５モル％
・密度：０．８７０ｇ／ｃｍ３
（６）エチレン−１−オクテン共重合体エラストマー（ＥＯＲ−２）
・ＭＦＲ：２ｇ／１０分（１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）
・オクテン含有量：１８モル％
・密度：０．８５７ｇ／ｃｍ３
（７）エチレン−１−ブテン共重合体エラストマー（ＥＢＲ−１）
・ＭＦＲ：１．２ｇ／１０分（１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）
・１−ブテン含有量：２１モル％
・密度：０．８６０ｇ／ｃｍ３
（８）微粉末タルク
・平均粒径：３．５μｍ
【００２８】
（実施例１〜４）
前記成分（１）〜（８）を、表１に記載の割合にてヘンシェルミキサーで混合し、二軸押出機（ＴＥＸ３０α：日本製鋼所製；シリンダー温度：２００℃；回転数：１１００ｒｐｍ；吐出量：１００ｋｇ／時間）で造粒してポリプロピレン樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン樹脂組成物を射出成形した成形体のウエルド及びフローマーク性能評価結果を表１に示す。
【００２９】
（比較例１）
前記成分（４）、（７）及び（８）を表１に記載の割合にてヘンシェルミキサーで混合し、実施例と同様にして二軸押出機で造粒してポリプロピレン樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン樹脂組成物を射出成形した成形体のウエルド及びフローマーク性能評価結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
フローマーク評価：
○：フローマークが認められない又はわずかに認められる。
△：フローマークが成形品表面積の５０％以上で認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ウエルド評価用金型の説明図である。
【図２】フローマーク評価用金型の説明図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエルド外観及びフローマーク外観に優れた成形体を得るためのポリプロピレン樹脂組成物ならびにそれを用いた射出成形方法及び成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレン樹脂組成物を射出成形することにより得られる成形体は自動車用部品や家電部品など種々の分野で利用されている。とりわけ自動車用部品に利用される成形体は比較的大型で、かつ形状も複雑な部品が多い。このような大型で形状が複雑な成形体を射出成形する際、ゲート数が少ないとゲートから末端までの流動長が長くなり、流動末端付近ではフローマークと呼ばれる縞模様の外観不具合が発生しやすくなる。一方、多点ゲートを有する金型を用いて射出成形する場合は、一つのゲートからの流動長が短くなるため、フローマークは軽減されるが、ウエルドと呼ばれる樹脂流動の境界線が多数発生し、これもまた成形体の外観不具合になる。
【０００３】
ウエルドやフローマークは成形体の大きさや形状あるいはゲート数だけでなく、ポリプロピレン樹脂組成物の特性とも関係が深い現象である。特許文献１、特許文献２では大型成形品に対応するという観点からウエルド及びフローマーク等の外観性能に優れた材料が開示されているが、一つのゲートからの流動長が短く、ウエルドが多数発生する多点ゲートで成形される成形体においては、十分にウエルド性能が確保できているとは言えない。
【特許文献１】特開２００３−４１０８８号公報
【特許文献２】特開２０００−８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、ウエルド性能を向上させるとフローマーク性能が大幅に低下する。また、両立させようとした場合、部品剛性（曲げ弾性率）の大幅な低下が発生する。特に大型成形品を射出成形にて製造する場合に顕著である。これは、樹脂組成物中のポリプロピレン、エラストマー、タルク成分のベストマッチングを見出せていないことにある。
【０００５】
本発明は、多点ゲートによりウエルド外観及びフローマーク外観に優れ、かつ機械物性や流動性が良好な成形体を製造しうるポリプロピレン樹脂組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下の発明を包含する。
（１）（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体４０〜８４重量部、（Ｂ）エラストマー１〜３０重量部及び（Ｃ）無機充填剤１５〜３０重量部（（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量は１００重量部である。）を含み、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜８０万であるポリプロピレン樹脂組成物。
（２）前記（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体が、メルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）１０〜２００ｇ／１０分であり、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体１００重量部に対してｎ−デカン可溶分１〜３０重量部を含有し、該ｎ−デカン可溶分の極限粘度（[η]；１３５℃、デカリン中）が１〜６ｄｌ／ｇである前記（１）に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
（３）前記ポリプロピレン樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が１５ｇ／１０分以上及び曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ７９０）が１５００ＭＰａ以上である前記（１）又は（２）に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物を、射出シリンダー又は射出プランジャーを３本以上有し、かつゲート数が３点以上である射出成形機を用いて、型締圧力１０００〜２０００ｔｏｎにて成形することを特徴とするポリプロピレン樹脂の射出成形方法。
（５）前記射出シリンダー又は射出プランジャーが４〜６本である前記（４）に記載の射出成形方法。
（６）前記型締圧力が１４００〜１８００ｔｏｎである前記（４）又は（５）に記載の射出成形方法。
（７）前記（４）〜（６）のいずれかに記載の射出成形方法にて得られるポリプロピレン成形体。
（８）前記ポリプロピレン成形体が自動車用部品である前記（７）に記載の成形体。
（９）前記自動車用部品がバンパーである前記（８）に記載の成形体。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物を用いれば、多点ゲートによりウエルド外観及びフローマーク外観に優れ、かつ機械物性や流動性が良好な成形体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物のクロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は１０万〜８０万である。ここで、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分は、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体中のｎ−デカン可溶分に相当し、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の主たる成分はプロピレン−エチレンランダム共重合体部である。前記重量平均分子量が１０万未満であると、機械物性が低下し、一方、８０万を超えると、ウエルド外観が悪化する。前記クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは２０万〜６０万である。
【０００９】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体４０〜８４重量部、（Ｂ）エラストマー１〜３０重量部及び（Ｃ）無機充填剤１５〜３０重量部（（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量は１００重量部である。）を含む。前記割合を外れた場合は、流動性又は機械物性が悪化する。前記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００重量部に対して、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体の配合量は、好ましくは４５〜８０重量部、更に好ましくは５０〜７５重量部であり、エラストマーの配合量は、好ましくは５〜２７重量部、更に好ましくは１０〜２５重量部であり、無機充填剤の配合量は、好ましくは１６〜２７重量部、更に好ましくは１８〜２５重量部である。
【００１０】
本発明で用いる結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体には、必要に応じて、結晶性プロピレン単独重合体、結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体等の他の結晶性ポリプロピレン樹脂を添加してもよい。これらの他の結晶性ポリプロピレン樹脂の添加量は、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体１００重量部に対して５０重量部以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明で用いる結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体は、流動性と機械物性のバランスを図る点で、メルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）１０〜２００ｇ／１０分、好ましくは２０〜７０ｇ／１０分であり、該結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体１００重量部に対してｎ−デカン可溶分１〜３０重量部、好ましくは３〜２５重量部を含有することが好ましく、かつ該ｎ−デカン可溶分の極限粘度（[η]；１３５℃、デカリン中）１〜６ｄｌ／ｇ、好ましくは１．５〜４．５ｄｌ／ｇである。ここで、ｎ−デカン可溶分とは、室温のｎ−デカンに可溶な成分をいい、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体中のプロピレン−エチレンランダム共重合体が主たる成分である。結晶性プロピレン単独重合体や結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体中には、ｎ−デカン可溶分はほとんど含まれていない。
【００１２】
本発明で用いるエラストマーとしては、熱可塑性エラストマーが好ましい。熱可塑性エラストマーとしては、例えばエチレン−α−オレフィン共重合体（例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体）、エチレン−プロピレン−共役ジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体が挙げられ、これらを単独又は混合して用いることができる。エラストマーとしては、エチレン−１−オクテン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体が好ましい。エラストマーとしては、メルトフローレート（ＭＦＲ；１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）０．１〜５０ｇ／１０分のものが好ましい。
【００１３】
無機充填剤としては、例えばタルク、炭酸カルシウム、マイカ、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、クレー、炭酸マグネシウム、アルミナ、シリカ及びガラス繊維強化剤等が挙げられる。前記無機充填剤としては、タルクが好ましい。
【００１４】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜８０万であることを特徴とする。このようなポリプロピレン樹脂組成物は、例えば、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体のｎ−デカン可溶分の極限粘度（[η]；１３５℃、デカリン中）を１〜６ｄｌ／ｇとすることにより得ることができる。
【００１５】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物には、前記の成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）以外に、本発明の効果を損なわない範囲で必要により添加剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、難燃剤、造核剤、分散剤、可塑剤等を含有させてもよい。これらの添加剤の配合量は、前記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００重量部に対して、通常１０重量部以下である。
【００１６】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、各成分を所定量配合しドライブレンドした後、溶融混練する方法、又は各成分を定量フィードし直接溶融混練し造粒する方法が一般的である。溶融混練時の温度は、通常１６０〜３５０℃、好ましくは１７０〜２６０℃である。
【００１７】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、好ましくはメルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が１５ｇ／１０分以上及び曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ７９０）が１５００ＭＰａ以上である。
【００１８】
本発明の成形体としては、具体的には、自動車部品、特にバンパー、インストルメンタルパネル、フェンダー、トリム、ドアーパネル、ホイールカバー、サイドプロテクター、コンソールボックス、コラムカバーなどの内装、外装部品が挙げられ、二輪車部品では、カウリング、マフラーカバー等が含まれる。また、他用途の種々のウエルドを形成する成形体もすべて含まれる。
【００１９】
本発明の成形体は、前記ポリプロピレン樹脂組成物を、射出シリンダー又は射出プランジャーを３本以上、好ましくは４〜６本有し、かつゲート数が３点以上である射出成形機を用いて、型締圧力１０００〜２０００ｔｏｎ、好ましくは１４００〜１８００ｔｏｎにて成形することにより得ることができる。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
ポリプロピレン樹脂組成物の各成分及び成形体の物性は以下の通りに測定した。
【００２１】
［ＭＦＲ］
ＭＦＲ（メルトフローレート）：ＡＳＴＭ Ｄ１２３８
測定温度２３０℃
測定荷重２．１６ｋｇ
【００２２】
［クロスフラクショネーションクロマトグラフィー（ＣＦＣ；昇温溶出分別）］
クロスフラクショネーションクロマトグラフィーは組成分別を行う温度上昇溶離分別（ＴＲＥＦ）部と分子量分別を行うＧＰＣ部とを直接接続することにより短時間で組成分布と分子量分布の相互関係の解析が可能となる。高温に溶解したポリマーを冷却し不活性担体の充填されたＴＲＥＦカラムに薄いポリマー層を生成させる。まずＴＲＥＦで分けられた第１区分がオンラインでＧＰＣに注入され、その区分の分子量が測定される。その間ＴＲＥＦ部では次の設定温度に昇温され溶出が行なわれる。第１区分の分子量分布測定が終わると、第２区分が注入される。以下同様な操作を繰り返すことで、組成分布の各フラクションごとの分子量に関する詳細な情報が得られる。
測定機種 ＣＦＣ Ｔ−１５０Ａ型（三菱油化製）
【００２３】
［ｎ−デカン可溶分の測定法］
５ｇ程度のポリマー試料（このときの正確な重量をａとする）を、ｎ−デカン２００ｍｌと、試料量に対し約１％のＢＨＴ（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン）とともに、三角フラスコに入れる。１４５℃に加熱し、１時間撹拌溶解する。試料が完全に溶解したことを確認し、１時間放冷する。その後、マグネチックスターラーで１時間撹拌しながらポリマーを析出させる。吸引瓶とロート（３２５メッシュスクリーン）にて、析出したポリマーを吸引ろ過する。分離したろ液にアセトンを加え約１リットルとし、１時間撹拌してｎ−デカン可溶分を析出させる。もしも内容液が透明にならない場合は更にアセトンを加え撹拌を続ける。吸引瓶とロート（３２５メッシュスクリーン）にて、析出物をろ過する。回収した析出物を１０５℃、２０ｍｍＨｇ以下にて１時間減圧乾燥する。乾燥終了後のｎ−デカン可溶分の回収量をｂとする。
ｎ−デカン可溶分は次式によって算出する。
ｎ−デカン可溶分（％）＝（ｂ／ａ）×１００
ａ：ポリマー試料の重量（ｇ）、ｂ：ｎ−デカン可溶分の回収量（ｇ）
【００２４】
［ウエルド評価法］
長さ３５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚み２ｍｍの平板が成形可能で幅１００ｍｍの中央部（５０ｍｍ）にゲートを持つ射出成形用金型を用いた（図１）。ゲートから流動方向直下５０ｍｍの位置にその点を中心とする直径３０ｍｍ、厚み２ｍｍの樹脂の流動を妨げる堰を設けた。ウエルド長さは前記金型を用いて射出成形をしたとき、堰以降に発生するウエルドを目視によりウエルドが判別できなくなるまでの長さを測定し求めた。
なお、射出成形は、Ｍ２００射出成形機（名機製作所製）を用い、下記の条件で行った。
射出シリンダーの本数：１本
シリンダー温度：２１０℃
型締圧力：２００ｔｏｎ
金型温度：２０℃
射出圧力：８．２ＭＰａ
冷却時間：２０秒
【００２５】
［フローマーク評価法］
長さ３６０ｍｍ、幅１５０ｍｍ、厚み３ｍｍの平板が成形可能で長さ３６０ｍｍの中央部（１８０ｍｍ）とその両側１０５ｍｍの３点にゲートを持つ射出成形金型を用いた（図２）。なお、射出成形は、前記ウエルド評価法と同様にして行った。
評価１（１点ゲート成形）
中央部以外の１点ゲートを用いて射出成形しフローマークの発生状況を目視判定した。
評価２（３点ゲート成形）
３点のゲートを全て用いて射出成形しフローマークの発生状況を目視判定した。
【００２６】
［曲げ弾性率］
曲げ弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ７９０
試験片寸法：１２７ｍｍ×１２．７ｍｍ×６．４ｍｍｔ
スパン間距離：１００ｍｍ
曲げ速度：２ｍｍ／分
【００２７】
［ポリプロピレン樹脂組成物の成分］
実施例に用いたポリプロピレン樹脂組成物の各成分は以下のものである。
（１）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＰＥＢＣ−１）
・ＭＦＲ：１０５ｇ／１０分
・プロピレン・エチレンランダム共重合体部：１０重量％
・極限粘度［η］：３．５ｄｌ／ｇ（１３５℃、デカリン中で測定；以下同様）
（２）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＰＥＢＣ−２）
・ＭＦＲ：１３５ｇ／１０分
・プロピレン・エチレンランダム共重合体部：７重量％
・極限粘度［η］：３．７ｄｌ／ｇ
（３）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＰＥＢＣ−３）
・ＭＦＲ：７５ｇ／１０分
・プロピレン・エチレンランダム共重合体部：１４．５重量％
・極限粘度［η］：２．８ｄｌ／ｇ
（４）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＰＥＢＣ−４）
・ＭＦＲ：９５ｇ／１０分
・プロピレン・エチレンランダム共重合体部：９重量％
・極限粘度［η］：８ｄｌ／ｇ
（５）エチレン−１−オクテン共重合体エラストマー（ＥＯＲ−１）
・ＭＦＲ：２ｇ／１０分（１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）
・オクテン含有量：１５モル％
・密度：０．８７０ｇ／ｃｍ３
（６）エチレン−１−オクテン共重合体エラストマー（ＥＯＲ−２）
・ＭＦＲ：２ｇ／１０分（１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）
・オクテン含有量：１８モル％
・密度：０．８５７ｇ／ｃｍ３
（７）エチレン−１−ブテン共重合体エラストマー（ＥＢＲ−１）
・ＭＦＲ：１．２ｇ／１０分（１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）
・１−ブテン含有量：２１モル％
・密度：０．８６０ｇ／ｃｍ３
（８）微粉末タルク
・平均粒径：３．５μｍ
【００２８】
（実施例１〜４）
前記成分（１）〜（８）を、表１に記載の割合にてヘンシェルミキサーで混合し、二軸押出機（ＴＥＸ３０α：日本製鋼所製；シリンダー温度：２００℃；回転数：１１００ｒｐｍ；吐出量：１００ｋｇ／時間）で造粒してポリプロピレン樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン樹脂組成物を射出成形した成形体のウエルド及びフローマーク性能評価結果を表１に示す。
【００２９】
（比較例１）
前記成分（４）、（７）及び（８）を表１に記載の割合にてヘンシェルミキサーで混合し、実施例と同様にして二軸押出機で造粒してポリプロピレン樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン樹脂組成物を射出成形した成形体のウエルド及びフローマーク性能評価結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
フローマーク評価：
○：フローマークが認められない又はわずかに認められる。
△：フローマークが成形品表面積の５０％以上で認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ウエルド評価用金型の説明図である。
【図２】フローマーク評価用金型の説明図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体４０〜８４重量部、（Ｂ）エラストマー１〜３０重量部及び（Ｃ）無機充填剤１５〜３０重量部（（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量は１００重量部である。）を含み、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜８０万であるポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項２】
前記（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体が、メルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）１０〜２００ｇ／１０分であり、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体１００重量部に対してｎ−デカン可溶分１〜３０重量部を含有し、該ｎ−デカン可溶分の極限粘度（[η]；１３５℃、デカリン中）が１〜６ｄｌ／ｇである請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリプロピレン樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が１５ｇ／１０分以上及び曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ７９０）が１５００ＭＰａ以上である請求項１又は２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１項に記載のポリプロピレン樹脂組成物を、射出シリンダー又は射出プランジャーを３本以上有し、かつゲート数が３点以上である射出成形機を用いて、型締圧力１０００〜２０００ｔｏｎにて成形することを特徴とするポリプロピレン樹脂の射出成形方法。
【請求項５】
前記射出シリンダー又は射出プランジャーが４〜６本である請求項４記載の射出成形方法。
【請求項６】
前記型締圧力が１４００〜１８００ｔｏｎである請求項４又は５記載の射出成形方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の射出成形方法にて得られるポリプロピレン成形体。
【請求項８】
前記ポリプロピレン成形体が自動車用部品である請求項７記載の成形体。
【請求項９】
前記自動車用部品がバンパーである請求項８記載の成形体。
【請求項１】
（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体４０〜８４重量部、（Ｂ）エラストマー１〜３０重量部及び（Ｃ）無機充填剤１５〜３０重量部（（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量は１００重量部である。）を含み、クロスフラクショネーションクロマトグラフィー０℃溶出成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜８０万であるポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項２】
前記（Ａ）結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体が、メルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）１０〜２００ｇ／１０分であり、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体１００重量部に対してｎ−デカン可溶分１〜３０重量部を含有し、該ｎ−デカン可溶分の極限粘度（[η]；１３５℃、デカリン中）が１〜６ｄｌ／ｇである請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリプロピレン樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ；２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が１５ｇ／１０分以上及び曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ７９０）が１５００ＭＰａ以上である請求項１又は２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１項に記載のポリプロピレン樹脂組成物を、射出シリンダー又は射出プランジャーを３本以上有し、かつゲート数が３点以上である射出成形機を用いて、型締圧力１０００〜２０００ｔｏｎにて成形することを特徴とするポリプロピレン樹脂の射出成形方法。
【請求項５】
前記射出シリンダー又は射出プランジャーが４〜６本である請求項４記載の射出成形方法。
【請求項６】
前記型締圧力が１４００〜１８００ｔｏｎである請求項４又は５記載の射出成形方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の射出成形方法にて得られるポリプロピレン成形体。
【請求項８】
前記ポリプロピレン成形体が自動車用部品である請求項７記載の成形体。
【請求項９】
前記自動車用部品がバンパーである請求項８記載の成形体。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３１６１０６（Ｐ２００６−３１６１０６Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３７４８９（Ｐ２００５−１３７４８９）
【出願日】平成１７年５月１０日（２００５．５．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００５８８７）三井化学株式会社 (2,318)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１０日（２００５．５．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００５８８７）三井化学株式会社 (2,318)
【Ｆターム（参考）】
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