JP2005023216A - 成形体 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【解決手段】(A)樹脂成分(a)、(B)エチレン/αオレフィン共重合体(b)、および、(C)エチレン//エチレン/αオレフィン・ブロック共重合体(c)、からなる溶融成形体中に、(D)平均繊維長が1〜6mmの繊維(d)、が分散している成形体であって、
樹脂成分(a)が、アイソタクチックペンタッド分率(P)が96%以上であるプロピレン重合体成分を有し、共重合体(b)のムーニー粘度(ML1+4:JIS K 6300に準拠し、100℃で測定。)が5〜100である。
【選択図】なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維を含有する成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】
強化用連続繊維束に溶融ポリプロピレン樹脂を含浸させたのち引抜き成形し、2〜50mmの長さにペレタイズすることにより得られる、いわゆる長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物は、機械的強度や耐衝撃性に優れた成形体を与えるため、自動車部品用途、工業部品用途等に広く使われている。しかし、落錘衝撃が加わるような場面での耐衝撃性が未だ不充分であり、また、落錘等の衝撃を加えたときに、その破損面にはシャープエッジが発生し、自動車内外装部材としては満足できるものではなかった。
【0003】
これまで、長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物としては、例えば、アイソタクチックプロピレン単独重合体・ブロック成分、および、アイソタクチックプロピレン/エチレン共重合体・ブロック成分、とからなる結晶性プロピレン//プロピレン/エチレン・ブロック共重合体と、これを不飽和カルボン酸もしくはその無水物で変性したものとの混合物で、メルトフローレートが50g/10分以上である混合物35〜75重量%に、長さ2〜50mmのガラス長繊維25〜65重量%を含有させた長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物と、これを用いた成形体などが知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、剛性と耐落錘衝撃特性に優れた成形体は未だ知られておらず、かかる成形体が要望されていた。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−229879公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐落錘衝撃性に優れた成形体を提供することである。
また、本発明の別の目的は、剛性と耐落錘衝撃性とのバランスに優れた成形体を提供することである。
また、本発明の別の目的は、耐落錘衝撃性に優れ、成形体の破壊面において、シャープエッジの発生が低減された、成形体を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した。その結果、特定のプロピレン単独重合体もしくはプロピレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体、特定の粘度のエチレン/αオレフィン共重合体、及び、特定のエチレン//エチレン/αオレフィン・ブロック共重合体からなる溶融成形体中に、特定の長さの繊維が分散されてなる成形体が、上記課題の解決に対しきわめて有用であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
【0007】
本発明は、下記(1)〜(3)に示される。
(1)(A)樹脂成分(a)、(B)エチレン/αオレフィン共重合体(b)、および、(C)エチレン//エチレン/αオレフィン・ブロック共重合体(c)、を含んでなる溶融成形体中に、(D)平均繊維長が1〜6mmの繊維(d)、が分散している成形体であって、
樹脂成分(a)が、アイソタクチックペンタッド分率(P)が96%以上であるプロピレン重合体・ブロック成分を80〜100重量%、エチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分を20〜0重量%の範囲で含む、プロピレン単独重合体もしくはプロピレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体であり、
共重合体(b)が、(A)〜(D)の合計量の重量基準で、0.5〜30重量%含有されており、そのムーニー粘度(ML1+4:JIS K 6300に準拠し、100℃で測定。)が5〜100であり、
共重合体(c)が、(A)〜(D)の合計量の重量基準で、0.5〜6重量%含有されており、エチレン重合体・ブロック成分を10〜50重量%、エチレン/αオレフィン共重合体・ブロック成分を90〜50重量の範囲で含む、エチレン//エチレン/αオレフィン・ブロック共重合体である、
成形体。
【0008】
(2)樹脂成分(a)が、アイソタクチックペンタッド分率(P)が96%以上であるプロピレン重合体・ブロック成分を80〜100重量%、エチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分を20〜0重量%の範囲で含む、プロピレン単独重合体もしくはプロピレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体を、不飽和カルボン酸もしくはその無水物で変性したものである、前記(1)に記載の成形体。
【0009】
(3)繊維(d)が、ガラス繊維である、前記(1)もしくは(2)に記載の成形体。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の成形体は、(A)樹脂成分(a)、(B)エチレン/αオレフィン共重合体(b)、(C)エチレン//エチレン/αオレフィン・ブロック共重合体(c)、および、(D)繊維(d)を含んでなる。エチレン/αオレフィン共重合体(b)は、(A)〜(D)の合計量の重量基準で、0.5〜30重量%、剛性と耐衝撃性、特に耐落錘衝撃性とのバランスの点で、好ましくは5〜20重量%、エチレン//エチレン/αオレフィン共重合体(c)は、(A)〜(D)の合計量の重量基準で、0.5〜6重量%、剛性と耐衝撃性、特に耐落錘衝撃性とのバランスの点で、好ましくは1〜5重量%含まれる。(A)〜(D)の各成分の合計量が100重量%であるという条件のもとに、樹脂成分(a)は、剛性などの点から、(A)〜(D)の合計量の重量基準で、好ましくは20〜94重量%、さらに好ましくは30〜70重量%、繊維(d)は、剛性、耐熱性、耐衝撃性、および、成形性などの点から、(A)〜(D)の合計量の重量基準で、好ましくは5〜60重量%、さらに好ましくは20〜50重量%の範囲で含まれる。
【0011】
樹脂成分(a)は、プロピレン重合体・ブロック成分を80〜100重量%、剛性などの点で、好ましくは90〜100重量%、エチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分を20〜0重量%、好ましくは10〜0重量%の範囲で含む、プロピレン単独重合体もしくはプロピレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体である。
【0012】
本発明の成形体に使用する樹脂成分(a)において、そのプロピレン重合体・ブロック成分のアイソタクチックペンタッド分率(P)は、成形体の耐落錘衝撃性や、耐落錘衝撃性と剛性とのバランスなどの点で、96%以上であることが必要であり、97%以上であることがより好ましい。Pは、分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック分率を表し、Macromolecules 8687(1975)に基づき、13C−NMRを使用して測定できる。
【0013】
また、本発明で使用する樹脂成分(a)において、そのプロピレン重合体・ブロック成分は、成形性などの点で、メルトフローレート(MFR)が、5〜200g/10分の範囲であるのが好ましく、50〜200g/10分の範囲であるのがより好ましい。
尚、本発明で言う「メルトフローレート(MFR)」は、温度230℃、荷重21.18Nの条件下、JIS K6758に準拠し測定して得られた値である。
【0014】
本発明で使用する樹脂成分(a)において、そのエチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分は、エチレン単位の含有量が、エチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分の重量基準で、40〜60重量%の範囲であることが、成形体の剛性、耐落錘衝撃性などの点で好ましく、さらに好ましくは35〜55重量%の範囲であり、さらに好ましくは45〜55重量%の範囲である。
【0015】
尚、ここで言うエチレン単位の含有量は、予めエチレンとαオレフィン(プロピレンなど)との反応量比を変化させた共重合体を作り、これを標準サンプルとして赤外吸収スペクトルにより検量線を作成しておき、その検量線を利用して赤外吸収スペクトルにより求めた値である。
【0016】
樹脂成分(a)の製法は、特に限定されず、公知のいずれの方法も採用可能である。一例としては、特開平8−269124号に開示された高立体規則性触媒、すなわち、少なくともマグネシウム原子、チタン原子、ハロゲン原子、多価カルボン酸エステルを含む固体触媒成分と、トリエチルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物、およびt−ブチルトリエトキシキシシランなどの電子供与性化合物から得られる高立体規則性触媒を用いて、プロピレンを単独重合するか、もしくは、プロピレンを重合したのち引き続きプロピレンとエチレンとを共重合する方法を挙げることができる
【0017】
本発明で使用する後述の繊維(d)が、ガラス繊維や炭素繊維などである場合には、樹脂成分(a)は、剛性および耐衝撃性などの点で、不飽和カルボン酸もしくはその無水物でこれを変性したのち使用するのが好ましい。尚、本発明では、樹脂成分(a)は、変性されていないものと変性されたものとの混合物であってもよく、例えば、変性されていないものを、10〜99重量%、変性されたものを、90〜1重量%の範囲で含んでいてもよい。本発明で使用する変性された樹脂成分(a)のメルトフローレート(MFR)は、剛性と耐落錘衝撃性などの点から、80〜300g/10分の範囲であるのが好ましく、80〜200g/10分の範囲であるのがさらに好ましい。
【0018】
樹脂成分(a)の変性方法は、特に限定されないが、樹脂成分(a)100重量部に対し、不飽和カルボン酸もしくはその無水物0.1〜1重量部、および、有機過酸化物0.01〜0.5重量部を加えて、溶融混練する方法を例示できる。有機過酸化物は、樹脂中への官能基の導入(カルボニル基の導入)、および、分子量の調整などの目的で使用される。また、樹脂成分(a)100重量部と、不飽和カルボン酸もしくはその無水物を1〜10重量%含む市販の変性プロピレン重合体1〜5重量部、および、有機過酸化物0.01〜0.5重量部、とを溶融混練する方法も例示できる。さらに、樹脂成分(a)100重量部と、有機過酸化物0.01〜0.5重量部を含む溶融混練物100重量部と、不飽和カルボン酸もしくはその無水物を1〜10重量%含む市販の変性プロピレン重合体1〜10重量部、とを溶融混練する方法も例示できる。
【0019】
変性に使用する不飽和カルボン酸もしくはその無水物としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ナジック酸(商品名)、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水ナジック酸(商品名)、無水イタコン酸などが例示できるが、繊維としてガラス繊維を使用する場合には、補強効果などの点から、無水マレイン酸が好ましい。
【0020】
本発明で使用する(B)エチレン/αオレフィン共重合体(b)は、エチレンと、少なくとも1種の炭素数2〜20の鎖状αオレフィンとのランダム共重合体であるのが好ましい。共重合体(b)は、剛性、耐衝撃性などの点から、共重合体(b)の重量基準で、エチレン単位を25〜90重量%の範囲で含有するのが好ましく、50〜85重量%の範囲で含有するのがさらに好ましい。
【0021】
共重合体(b)として、具体的には、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−ヘキセン共重合体、エチレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体、もしくは、エチレン/1−オクテン共重合体、などを例示することができる。好ましいのは、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、もしくは、エチレン/1−オクテン共重合体である。
【0022】
共重合体(b)は、耐衝撃性、特に耐落錘衝撃性の点で、そのムーニー粘度(ML1+4:JIS K 6300に準拠し、100℃で測定。)が5〜100の範囲であり、好ましくは、10〜70の範囲である。
【0023】
本発明で使用するエチレン//エチレン/αオレフィン共重合体(c)は、剛性と耐落錘衝撃性とのバランスなどの点から、エチレン重合体・ブロック成分を、共重合体(c)の重量基準で、10〜50重量%、好ましくは20〜40重量%、エチレン/αオレフィン共重合体・ブロック成分を、90〜50重量%、好ましくは80〜60重量%の範囲で含む、ブロック共重合体である。
【0024】
共重合体(c)において、エチレン重合体・ブロック成分は、剛性と耐落錘衝撃性とのバランスなどの点から、その融解温度が80〜120℃であるのが好ましく、さらに好ましいのは90〜110℃であり、さらに好ましいのは、95〜105℃である。融解温度は、示差走査熱量計(DSC)による測定で求めることができる。
【0025】
共重合体(c)において、エチレン/オレフィン共重合体・ブロック成分は、エチレン単位と少なくとも1種のエチレン以外のオレフィン単位を含む共重合体であり、好ましくは、エチレン単位と少なくとも1種の炭素数3〜20の鎖状αオレフィン単位を含む共重合体である。共重合体(c)は、剛性と耐落錘衝撃性とのバランスなどの点から、共重合体(c)の重量基準で、エチレン単位を10〜50重量%の範囲で含有するのが好ましく、20〜40重量%の範囲で含有するのがさらに好ましい。エチレン/オレフィン共重合体・ブロック成分の構造中で、そのエチレン単位もしくはオレフィン単位の一部が、ブロック構造を呈して存在していてもよい。この場合、前記のエチレン/オレフィン共重合体・ブロック成分は、エチレン//エチレン/オレフィン共重合体・ブロック成分、もしくは、エチレン/オレフィン//オレフィン共重合体・ブロック成分、と表記することもできる。
【0026】
本発明において、共重合体(c)は、主に、樹脂成分(a)と、共重合体(b)、との相溶性を改良する作用を奏する。一般に、オレフィン重合体、と、エチレン/αオレフィン共重合体、との相溶性を改良するものとして、スチレン//エチレン//プロピレン/スチレン・ブロック共重合体(SEPS)が知られているが、本発明の樹脂成分(a)と共重合体(b)との相溶性を改良する目的でこれを用いても、理由は定かでないが、所望の効果は得られない。
【0027】
共重合体(c)として、具体的には、直鎖状もしくは分岐状のエチレン//エチレン/ブテン・ブロック共重合体、直鎖状もしくは分岐状のエチレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体、エチレン//エチレン/プロピレン//エチレン・ブロック共重合体、エチレン//エチレン/ブテン//エチレン・ブロック共重合体、などを例示できる。これらは、例えば、次のような方法で製造することができる。すなわち、特公昭62−45883号公報に開示されているような、1.2−ブタジエン及び1.4−ブタジエンの選択性を制御して重合したポリブタジエンのブロック重合体を水素添加して、エチレン重合体・ブロック成分とエチレン/ブテン共重合体・ブロック成分からなるエチレン//エチレン/ブテン・ブロック共重合体を製造する方法、特開平1−168743号公報に開示されているような、ブタジエンとイソプレンのブロック共重合体を水素添加して、エチレン重合体・ブロック成分とエチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分から直鎖状もしくは分岐状のエチレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体を製造する方法、などである。また、エチレン重合体・ブロック成分、エチレン/ブテン共重合体・ブロック成分からなる、エチレン//エチレン/ブテン//エチレン・ブロック共重合体については、特開平4−342752号公報などに開示されている。
【0028】
共重合体(c)として、好ましいのは、直鎖状のエチレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体、直鎖状のエチレン//エチレン/ブテン・ブロック共重合体、もしくは、エチレン//エチレン/プロピレン//エチレン・ブロック共重合体、である。
【0029】
本発明の成形体中には、繊維(d)が1〜6mmの平均繊維長で分散されている。成形体の剛性、耐落錘衝撃性などの点で、1〜5mmであるのがさらに好ましい。繊維の種類は限定されないが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維、鉄、ステンレスなどの金属繊維、アラミド繊維などの有機合成繊維等、公知のものを幅広く使用でき、これらを単独で、もしくは、2種以上を組み合わせて使用できる。好ましいのは、ガラス繊維である。
【0030】
本発明の成形体に含まれる繊維(d)の原料としては、例えば、連続状ガラス繊維束が用いられ、これはガラスロービングとして市販されている。通常、フィラメント集束本数は400〜10,000本であり、テックス番手は300〜20,000g/kmである。剛性と耐衝撃性などの点から、平均繊維径は4〜30μmの範囲のものが好ましく、10〜20μmの範囲のものがさらに好ましい。成形体中に含まれる繊維(d)の繊維径も同様である。また、集束本数は1,000〜6,000本のものが好ましい。特に、ガラス繊維などの、樹脂成分(a)と馴染みにくい繊維の表面には、樹脂成分(a)に対する界面接着性付与のためにシランカップリング剤、もしくは、分子量数千から数万の変性ポリオレフィンなどの表面処理が施されていることが好ましい。
【0031】
本発明の成形体を製造するにあたっては、まず、樹脂成分(a)と、繊維成分を含む組成物を製造してもよい。この組成物の製造方法としては、溶融引抜き法など公知の方法が採用できる。例えば、押出機先端に設けられた含浸ダイス中に、押出機より、樹脂成分(a)を溶融して供給しながら、該溶融樹脂成分中に十分な長さの繊維束を通過させ、該繊維に溶融樹脂成分を含浸させたのち、ノズルを通して引抜き、2〜50mmの長さにペレタイズする方法が採用される。また、前述のように、樹脂成分(a)、不飽和カルボン酸もしくはその無水物、および、有機過酸化物、をドライブレンドして、押出機のホッパーに投入し、樹脂成分(a)の変性も同時に行いながら、溶融混練し、その溶融された変性樹脂成分(a)中に十分な長さの繊維束を通過させて、該繊維に溶融樹脂成分を含浸させ、前記組成物を製造する方法も採用できる。
【0032】
なお、繊維束に、溶融された樹脂成分(a)を含浸する方法については、良好な含浸性が得られる方法であれば、その方法に制約はなく、公知の方法が採用できる。例えば、繊維束を張力下にスプレダー表面上を接触通過させることによって、溶融された樹脂成分(a)を含浸させる方法(特公昭63−37694号公報)や、繊維束を、含浸ダイス中に設けられた開繊ピン対の間を非接触で通過させることにより含浸させる方法(WO97/19805号パンフレット)が例示できるが、高速引取り時の毛羽発生の問題が少ない点では、後者の方が好ましい。
【0033】
樹脂成分(a)を、不飽和カルボン酸もしくはその無水物で変性して使用する場合、その変性は、樹脂成分(a)と繊維成分を含む組成物の製造に先立って事前に行ってもよいし、該組成物の製造時において、樹脂成分(a)の溶融混練過程で行ってもよい。
【0034】
本発明の成形体において、エチレン/αオレフィン共重合体(b)の含有量(Wb:重量%)と、エチレン//エチレン/αオレフィン共重合体(c)の含有量(Wc:重量%)の比(Wb/Wc)は、1〜5の範囲であることが、得られる成形体の剛性と耐落錘衝撃性との良好なバランス、特に優れた耐落錘衝撃性を奏するうえで好ましい。特に耐落錘衝撃性の点で、好ましいのは2〜4の範囲でであり、さらに好ましいのは3〜4の範囲である。
【0035】
本発明の成形体を製造するにあたり、好ましくは、まず、樹脂成分(a)と繊維成分を含む組成物が製造されるが、この組成物に、共重合体(b)及び共重合体(c)を配合する場合にはドライブレンド方式を採用してもよい。むしろ、成形体中の繊維長を保持し、より高い剛性、耐落錘衝撃性の改良効果を得るためには、ブレンド後は押出機を通さず、直接射出成形機等の成形機に供する方が好ましい。また、必要に応じて、本発明の成形体には、その所望の性能を阻害しない範囲で、樹脂成分(a)と同じもの、もしくは、その他のオレフィン重合体などが、成形体の製造の過程で追加配合されて、含まれていてもよい。また、本発明の成形体には、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤などが配合されて含まれていてもよい。
【0036】
本発明の成形体の製造には、射出成形法、押出成形法、中空成形法、圧縮成形法、射出圧縮成形法等の公知の成形法をなんら制限なく適用できる。混練、成形の負荷によって、繊維成分は少なからず切断されるが、成形体中には、その長さが1〜6mmの繊維(d)として分散される。好ましい成形法は、射出成形法、圧縮成形法および射出圧縮成形法である。得られた成形体は、種々の用途に幅広く使用できるが、なかでも、自動車部品、工業部品用途に好適に使用することができる。特に、本発明の成形体は、落錘衝撃による破壊時の破壊面にシャープエッジが発生しにくいという特徴を有するため、これまで不向きとされた自動車内外装部品に好適に使用することができる。
【0037】
【実施例】
以下、実施例および比較例にて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制約されるものではない。
【0038】
下記に、本実施例で測定した物性の測定条件、試験片の作成要領を記す。
<物性測定条件>
(1)アイソタクチックペンタッド分率(P値)
マクロモレキュ−ルズ(Macromolecules)8 687(1975)に準拠し、13C−NMRを使用して測定。
(2)メルトフローレート(MFR): g/10分
得られた組成物を230℃、荷重21.18Nの条件下で測定(JIS K6758に準拠。)することにより流動性を評価した。
(3)成形体中に分散されている繊維(ガラス繊維)の平均繊維長: mm
成形体から切出した50mm×50mm×3mmの試験片を、雰囲気温度600℃に設定した電気炉内に2時間放置して樹脂部分を焼却・除去して残渣を得た。得られた残渣は、充分に水中で攪拌したのちその一部をシャーレに移し取る方法によりガラス繊維をサンプリングして、繊維長の計測に供した。ガラス繊維2,000本について長さを計測した。計測した値を用いて下記式から体積平均繊維長値(Lv)を算出して、平均繊維長とした。
Lv=〔ΣLi・Vi〕/ΣVi =〔ΣLi・π(D/2) 2Li・ni〕/〔Σπ(D/2) 2Li・ni〕
=〔ΣLi2・ni〕/〔ΣLi・ni〕
尚、Liは繊維の長さ、 niは長さLiの繊維の本数、 Viは長さLiの繊維の体積、Dは繊維の直径である。
【0039】
(4)引張試験: MPa、%
得られた組成物を用いて、長さ246mm、幅19mm、厚み3.2mmの成形体を射出成形により作成し、該成形体を用いて23℃の条件下で引張降伏強度、及び引張破断伸度を測定(JIS K7113に準拠。)し評価した。
(5)落錘衝撃試験: cm
縦150mm、横150mm、厚み3mmの円盤状成形体を規定条件で作成し、その成形体を110mm径の受け軸に6mm径のネジ2カ所で固定し、重さ2kgの落錘を用いて成形体表面にひびが発生する高さを求めた。
(6)曲げ弾性率(3点曲げ弾性率): MPa
得られた組成物を用いて、長さ130mm、幅13mm、厚み6.4mmの成形体を射出成形により作成し、該成形体を用いて23℃の条件下で曲げ弾性率を測定(JIS K7203に準拠。)することにより剛性を評価した。
(7)アイゾッド衝撃強度: J/m
得られた組成物を用いて、長さ63.5mm、幅12.7mm、厚み6.4mmの成形体を射出成形により作成し、ノッチ加工を施し、該試験片を用いて23℃におけるアイゾッド衝撃強度を測定(JIS K7110に準拠)することにより耐衝撃性を評価した。
(8)熱変形温度(HDT): ℃
得られた組成物を用いて、長さ130mm、幅13mm、厚み6.4mmの成形体を射出成形により作成し、該成形体を用いて熱変形温度を測定(JIS K7207;1820kPa荷重に準拠。)することにより耐熱剛性を評価した。
(9)繊維分散性評価
直径150mm、厚み3mm、ゲート8mmの円盤状成形体を下記成形条件Aで作成し、その成形体をソフテックス社製ソフトX線「II−100」(商品名)にて透過写真を撮影し、ガラス繊維の未開繊数を測定した。「未開繊」とは、成形品中にガラス繊維が分散せずに凝集し、成形品中に繊維束として存在する状態を言う。
(10)ムーニー粘度(ML1+4)
100℃、予熱1分、ローター始動後4分の条件下で測定することにより(JIS K6300に準拠。)粘度を測定した。
【0040】
<試験片作成要領>
(1)成形条件A.
使用機器:長繊維用低圧縮スクリュー成形機(日精株式会社製 型締め圧:160t)
スクリュータイプ: 長繊維用深溝タイプ
スクリュー径: 50mm
フィード部: L/D=6.8、 溝深さ9.0mm
圧縮部: L/D=6.8、圧縮比1.6
チェックリングクリアランス: 5.0mm
ノズル径: 6mm
成形温度: 250℃
金型温度: 50℃
射出速度: 中速
計量速度: 低速
背圧: 0%
(2)成形条件B.
使用機器:長繊維用低圧縮スクリュー成形機(日精株式会社製 型締め圧:160t)
スクリュータイプ: 標準タイプ
スクリュー径: 50mm
フィード部: L/D=9.9、溝深さ6.6mm
圧縮部: L/D=3.0、圧縮比2.7
チェックリングクリアランス: 3.0mm
ノズル径: 3mm
成形温度: 250℃
金型温度: 50℃
射出速度: 中速
計量速度: 低速
背圧:10%
【0041】
実施例1
樹脂成分(a)として、マグネシウム原子、チタン原子、ハロゲン原子、多価カルボン酸エステルを含む固体触媒成分と、トリエチルアルミニウム、およびジイソプロピルジメトキシシランの電子供与性化合物から得られる高立体規則性触媒を用いて得られた、MFR値が20g/10分で、P値が96%の、プロピレン単独重合体(樹脂成分(a))を用いた。この樹脂成分(a)100重量部に、無水マレイン酸を0.1重量部、2,6−ジ−t−ブチルパラクレゾールを0.1重量部、カルシウムステアレートを0.1重量部、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンを0.1重量部加えて混合し、200℃に設定した押出機で押出して、MFRが120g/10分である、変性されたプロピレン単独重合体(変性された樹脂成分(a))を製造した。平均繊維径が17μm、テックス番手が2310g/kmのガラスロービングを280℃に加熱した含浸槽に導く一方で、該含浸槽内には上記変性プロピレン単独重合体(変性された樹脂成分(a))の溶融物を供給した。ガラスロービングに該変性樹脂成分(a)を含浸させた後、引き抜き、冷却し、長さを10mmにカットして、ガラス繊維含有量が48重量%の組成物を得た。この組成物を84重量%、エチレン単位の含有量が75重量%で、ムーニー粘度ML1+4が16の、エチレン/αオレフィン共重合体(共重合体(b))を12重量%、ならびに、融解温度が97℃であるエチレン重合体・ブロック成分を、エチレン//エチレン/ブテン//エチレン・ブロック共重合体(c)の重量基準で30重量%、および、エチレン/ブテン共重合体・ブロック成分をエチレン//ブテン//エチレン共重合体・ブロック成分の重量基準で70重量%の範囲で含むエチレン/ブテン//エチレン共重合体・ブロック成分を、エチレン//エチレン/ブテン//エチレン共重合体(c)の重量基準で70重量%の範囲で含む、共重合体(c)であって、そのMFR値が1.5g/10分である、エチレン//エチレン/ブテン//エチレン・ブロック共重合体(c)を4重量%混合した(このとき、共重合体(b)の含有量(Wb:重量%)と、共重合体(c)の含有量(Wc)の比(Wb/Wc)は3であった。)。尚、共重合体(b)として、住友化学社製「H430」(商品名)、共重合体(c)として、JSR社製「6200P」(商品名)を用いた。
得られた組成物を、シリンダー温度250℃に設定した射出成形機に供し、組み合わせ試験片金型により、成形条件Aにて成形体(試験片)を成形した。成形体中に分散している繊維(d)の平均繊維長は3.4mmであった。成形体について、物性を評価したが、いずれも良好であった。特に、落錘試験の破壊部は、シャープエッジの発生が少なかった。結果を表1に示した。
【0042】
実施例2
実施例1に準拠して、実施例1と同組成の組成物を用いて、成形条件Bにて成形体(試験片)を成形した。その結果、成形体中の繊維の平均繊維長は1.3mmであった。実施例1で行った成形条件Aと比較して50%程度の繊維長だが、成形体の物性はいずれも良好であった。結果を表1に示した。
【0043】
実施例3
樹脂成分(a)として、マグネシウム原子、チタン原子、ハロゲン原子、多価カルボン酸エステルを含む固体触媒成分と、トリエチルアルミニウム、およびジイソプロピルジメトキシシランの電子供与性化合物から得られる高立体規則性触媒を用いて得られた、MFR値が100g/10分でP値が97%のプロピレン重合体・ブロック成分を87重量%、エチレン単位の含有量が、エチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分の重量基準で、48重量%である、エチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分を13重量%含み、そのMFR値が30g/10分であるプロピレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体(樹脂成分(a))を用いた。そして、この樹脂成分(a)100重量部に、無水マレイン酸を0.1重量%、2,6−ジ−t−ブチルパラクレゾールを0.1重量%、カルシウムステアレートを0.1重量%、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンを0.1重量%加えて混合し、200℃に設定した押出機で押出して、MFR値が140g/10分である、変性されたプロピレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体(変性された樹脂成分(a))を用いた以外は、実施例1に準じて、成形条件Aにて成形体(試験片)を成形した。成形体中に分散されている繊維(d)の平均繊維長は3.4mmであった。得られた成形体について、物性を測定したところ、いずれも良好であった。結果を表1に示した。
【0044】
実施例4
実施例3で得られた組成物を用いて、成形条件Bで、成形体(試験片)を成形した。その結果、成形体中に分散されている繊維の平均繊維長は1.2mmであった。成形条件Aと比較して50%程度の繊維長だが、成形体の物性はいずれも良好であった。得られた成形体について物性を測定した結果を表1に示した。
【0045】
比較例1
エチレン//エチレン/ブテン//エチレン共重合体(c)を使用しなかった以外は、実施例1に準じて、成形体(試験片)を、成形条件Aにて成形して評価した。成形体中に存在する繊維の平均繊維長は3.5mmであった。得られた成形体について、物性を測定したところ、落錘衝撃強度が低下し、ガラス繊維の分散も悪く、未開繊が発生していることが判明した。結果を表2に示した。
【0046】
比較例2
比較例1と同組成物を成形条件Bにて成形した成形体(試験片)を用いて評価したが、落錘衝撃強度が極端に低下した。成形体中の繊維の平均繊維長は1.2mmであった。結果を表2に示した。
【0047】
比較例3
共重合体(c)にかえて、クラレ社製「2004」(商品名)を使用した以外は、実施例1に準じて、成形条件Aにて成形した成形体(試験片)を用いて評価した。クラレ社製「2004」は、スチレン単位を、スチレン//エチレン/プロピレン//スチレン・ブロック共重合体の重量基準で、20重量%含有し、エチレン単位を、エチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分の重量基準で、13重量%含有するエチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分を、スチレン//エチレン/プロピレン//スチレン・ブロック共重合体の重量基準で、80重量%含有する、スチレン//エチレン/プロピレン//スチレン・ブロック共重合体であり、そのMFR値が5g/10分であった。
得られた成形体(試験片)は、落錘衝撃強度が不足していることが判明した。成形体中の繊維の平均繊維長は3.4mmであった。結果を表2に示した。
【0048】
比較例4
比較例3と同組成物を成形条件Bにて成形した成形体(試験片)を用いその物性を評価したが、落錘衝撃強度が低下した。結果を表2に示した。成形体中の繊維の平均繊維長は1.2mmであった。
【0049】
比較例5
実施例1に準じ、樹脂成分(a)にかえて、MFR値が20g/10分、P値が95%である、プロピレン単独重合体を製造し、これに、無水マレイン酸を0.1重量%、2,6−ジ−t−ブチルパラクレゾールを0.1重量%、カルシウムステアレートを0.1重量%、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンを0.09重量%を加えて混合し、実施例1と同方法で、MFR値が120g/10分である、変性されたプロピレン単独重合体を製造した。実施例1と同様にして、ガラス繊維を48重量%含む組成物を製造し、この組成物84重量%に、共重合体(b)と共重合体(c)を、その重量比((b)/(C))が3となる割合で、合計量として16重量%をブレンドし、成形条件Aにて成形した成形体(試験片)を用いて評価した。成形体中に分散されている繊維の平均繊維長は3.5mmであった。落錘衝撃強度は高いが、剛性が不足していることが判明した。結果を表2に示した。
【0050】
【0051】
【0052】
【発明の効果】
本発明によれば、耐落錘衝撃性に優れた成形体が提供される。
また、本発明によれば、剛性と耐落錘衝撃性とのバランスに優れた成形体が提供される。
また、本発明によれば、耐落錘衝撃性に優れ、成形体の破壊面において、シャープエッジの発生が低減された成形体が提供される。
Claims (3)
- (A)樹脂成分(a)、(B)エチレン/αオレフィン共重合体(b)、および、(C)エチレン//エチレン/αオレフィン・ブロック共重合体(c)、を含んでなる溶融成形体中に、(D)平均繊維長が1〜6mmの繊維(d)、が分散している成形体であって、
樹脂成分(a)が、アイソタクチックペンタッド分率(P)が96%以上であるプロピレン重合体・ブロック成分を80〜100重量%、エチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分を20〜0重量%の範囲で含む、プロピレン単独重合体もしくはプロピレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体であり、
共重合体(b)が、(A)〜(D)の合計量の重量基準で、0.5〜30重量%含有されており、そのムーニー粘度(ML1+4:JIS K 6300に準拠し、100℃で測定。)が5〜100であり、
共重合体(c)が、(A)〜(D)の合計量の重量基準で、0.5〜6重量%含有されており、エチレン重合体・ブロック成分を10〜50重量%、エチレン/αオレフィン共重合体・ブロック成分を90〜50重量の範囲で含む、エチレン//エチレン/αオレフィン・ブロック共重合体である、
成形体。 - 樹脂成分(a)が、アイソタクチックペンタッド分率(P)が96%以上であるプロピレン重合体・ブロック成分を80〜100重量%、エチレン/プロピレン共重合体・ブロック成分を20〜0重量%の範囲で含む、プロピレン単独重合体もしくはプロピレン//エチレン/プロピレン・ブロック共重合体を、不飽和カルボン酸もしくはその無水物で変性したものである、請求項1記載の成形体。
- 繊維(d)が、ガラス繊維である、請求項1もしくは2に記載の成形体。
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