JP2721702B2 - 高メルトフローの繊維補強プロピレン重合体組成物 - Google Patents
高メルトフローの繊維補強プロピレン重合体組成物Info
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はプロピレン重合体組成物に関し、より詳しく
は繊維強化されるプロピレン由来重合体に関する。
は繊維強化されるプロピレン由来重合体に関する。
唯一単量体としてプロピレンの重合により形成された
合成樹脂はポリプロピレンと称される。「ポリプロピレ
ン」は該技術においてときどきプロピレンと少量の他の
単量体例えばエチレンとの共重合体を含めて使用された
けれども、その用語はこゝでそのように使用されない。
合成樹脂はポリプロピレンと称される。「ポリプロピレ
ン」は該技術においてときどきプロピレンと少量の他の
単量体例えばエチレンとの共重合体を含めて使用された
けれども、その用語はこゝでそのように使用されない。
市販ポリプロピレンはチーグラー・ナッタ触媒による
プロピレンの重合により形成された通常固体の、主にイ
ソタクチックの半結晶性熱可塑性重合体混合物である。
そのような触媒作用において、触媒は周期表の第Ｉ〜II
I族の金属の有機化合物例えばアルミニウムアルキル、
および周期表の第IV〜VII族の遷移金属の化合物例えば
ハロゲン化チタンから形成される。典型的には、そのよ
うに製造されたポリプロピレンの結晶化度はＸ線回折に
より測定して約60％である。こゝに用いた「半結晶性」
という語は、Ｘ線回折により測定して少くとも５〜10％
の結晶化度を意味する。同様に市販の通常固体のポリプ
ロピレンの典型的な重量平均分子量（Mw）は100,000〜
4,000,000であり、一方その典型的な数平均分子量（M
n）は25,000〜600,000である。典型的な分子量分布すな
わち多分散性は約４〜７である。重合品（as−polymeri
zed）の市販の通常固体のポリプロピレンの多くの典型
的なメルトフローレイト（MFR）は、ASTM Ｄ 1238に
より測定して１未満から約20dg/分までの範囲であっ
た。最も普通には、メルトフローレイトは約4dg/分であ
る。最近の約５年にわたり重合品で約20dg/分のメルト
フローレイトを有するポリプロピレンが入手可能になっ
た。1986年の後半に、およそ約55〜約430dg/分の重合品
MFR並びに多分散性が約４〜５であるような重量平均お
よび数平均分子量を有する通常固体のポリプロピレンが
市販されるようになった。
プロピレンの重合により形成された通常固体の、主にイ
ソタクチックの半結晶性熱可塑性重合体混合物である。
そのような触媒作用において、触媒は周期表の第Ｉ〜II
I族の金属の有機化合物例えばアルミニウムアルキル、
および周期表の第IV〜VII族の遷移金属の化合物例えば
ハロゲン化チタンから形成される。典型的には、そのよ
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という語は、Ｘ線回折により測定して少くとも５〜10％
の結晶化度を意味する。同様に市販の通常固体のポリプ
ロピレンの典型的な重量平均分子量（Mw）は100,000〜
4,000,000であり、一方その典型的な数平均分子量（M
n）は25,000〜600,000である。典型的な分子量分布すな
わち多分散性は約４〜７である。重合品（as−polymeri
zed）の市販の通常固体のポリプロピレンの多くの典型
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より測定して１未満から約20dg/分までの範囲であっ
た。最も普通には、メルトフローレイトは約4dg/分であ
る。最近の約５年にわたり重合品で約20dg/分のメルト
フローレイトを有するポリプロピレンが入手可能になっ
た。1986年の後半に、およそ約55〜約430dg/分の重合品
MFR並びに多分散性が約４〜５であるような重量平均お
よび数平均分子量を有する通常固体のポリプロピレンが
市販されるようになった。
繊維強化ポリプロピレンは短繊維を20dg/分までのMFR
を有する重合品ポリプロピレン中に混合することにより
製造された。典型的には繊維の量は全組成物の20〜30重
量％であった。若干は40％繊維含量で作られた。このポ
リプロピレン中の繊維強化の量が増すと、繊維の添加が
MFRの低下を生じ、それにより繊維強化製品の製造の間
に使用される温度および圧力の増大が必要になるので、
そり（warpage）の問題が増加する。製造工程における
この高い圧力がそりの問題を生ずる。従って、これまで
40％の繊維含量を有する繊維強化ポリプロピレンが、殊
に成形困難であったことは意外ではない。
を有する重合品ポリプロピレン中に混合することにより
製造された。典型的には繊維の量は全組成物の20〜30重
量％であった。若干は40％繊維含量で作られた。このポ
リプロピレン中の繊維強化の量が増すと、繊維の添加が
MFRの低下を生じ、それにより繊維強化製品の製造の間
に使用される温度および圧力の増大が必要になるので、
そり（warpage）の問題が増加する。製造工程における
この高い圧力がそりの問題を生ずる。従って、これまで
40％の繊維含量を有する繊維強化ポリプロピレンが、殊
に成形困難であったことは意外ではない。
ポリプロピレンが重合品の典型的MFRポリプロピレン
であり、ガラス繊維マットが繊維補強材として使用され
る繊維マット強化ポリプロピレンもまた知られている。
そのような製品は、典型的にはガラスマットをポリプロ
ピレンとともに圧縮成形することにより製造される。し
かし、これらの繊維強化製品はガラスマットが流れない
ので射出成形法に使用できない。
であり、ガラス繊維マットが繊維補強材として使用され
る繊維マット強化ポリプロピレンもまた知られている。
そのような製品は、典型的にはガラスマットをポリプロ
ピレンとともに圧縮成形することにより製造される。し
かし、これらの繊維強化製品はガラスマットが流れない
ので射出成形法に使用できない。
20dg/分までのMFRを有する市販のポリプロピレンの分
子量分布は反応器中で容易に制御できないので、また製
造された重合品ポリプロピレンをすべての繊維製造法で
うまく繊維に紡糸できないので、重合体をビスブレーク
する方法が重合品ポリプロピレンの分子量分布を狭くす
るためおよびそのMFRを高めるために開発された。今日
使用される最も普通の方法は、これらの重合品市販ポリ
プロピレンを遊離基開始剤例えば過酸化物で処理し、そ
れにより遊離基反応を開始させることである。狭い分子
量分布および高いMFRは遊離基反応の間の連鎖切断の結
果である。個々の反応条件下に生ずる連鎖切断が多いほ
ど分子量分布が狭く、生ずるポリプロピレンのMFRが高
い。ビスブレーキングの結果、狭い分子量分布、すなわ
ち典型的には約２〜３の多分散性および高い、すなわち
1000dg/分までのMFRを有するポリプロピレンが知られて
いる。
子量分布は反応器中で容易に制御できないので、また製
造された重合品ポリプロピレンをすべての繊維製造法で
うまく繊維に紡糸できないので、重合体をビスブレーク
する方法が重合品ポリプロピレンの分子量分布を狭くす
るためおよびそのMFRを高めるために開発された。今日
使用される最も普通の方法は、これらの重合品市販ポリ
プロピレンを遊離基開始剤例えば過酸化物で処理し、そ
れにより遊離基反応を開始させることである。狭い分子
量分布および高いMFRは遊離基反応の間の連鎖切断の結
果である。個々の反応条件下に生ずる連鎖切断が多いほ
ど分子量分布が狭く、生ずるポリプロピレンのMFRが高
い。ビスブレーキングの結果、狭い分子量分布、すなわ
ち典型的には約２〜３の多分散性および高い、すなわち
1000dg/分までのMFRを有するポリプロピレンが知られて
いる。
残念ながら、ビスブレーキングは重合品ポリプロピレ
ン出発物質の物理的性質に不利な影響を及ぼす。この不
利な影響はビスブレーキングの程度が増すと増加する。
従って、ビスブレークポリプロピレンのMFRが高いほど
その物理的性質の低下が大きく、それは、それを製造し
た重合品ポリプロピレンより一般に弱くかつこわさが低
い。
ン出発物質の物理的性質に不利な影響を及ぼす。この不
利な影響はビスブレーキングの程度が増すと増加する。
従って、ビスブレークポリプロピレンのMFRが高いほど
その物理的性質の低下が大きく、それは、それを製造し
た重合品ポリプロピレンより一般に弱くかつこわさが低
い。
50dg/分またはそれ以上のMFRを有するビスブレークポ
リプロピレンは、ビスブレーク操作並びに、ビスブレー
ク物質が繊維と配合されることができる前に必要である
次のストランド化およびペレット化操作を経て重合体を
とることが冗長かつ困難であるので、繊維強化ポリプロ
ピレンの製造における使用に対し実用的ではない。
リプロピレンは、ビスブレーク操作並びに、ビスブレー
ク物質が繊維と配合されることができる前に必要である
次のストランド化およびペレット化操作を経て重合体を
とることが冗長かつ困難であるので、繊維強化ポリプロ
ピレンの製造における使用に対し実用的ではない。
本発明は約55〜約430、好ましくは約60〜約400dg/分
のメルトフローレイト（MFR）を有する重合品プロピレ
ン重合体材料例えばプロピレンホモポリマー、およびそ
の中に分散した、前記重合体材料および補強材の合計重
量を基にして重量で約20〜65％、好ましくは約30〜約50
％の繊維補強材例えばガラス繊維を含む組成物を提供す
る。組成物は大型または複雑な射出成形物品の製造に有
用である。
のメルトフローレイト（MFR）を有する重合品プロピレ
ン重合体材料例えばプロピレンホモポリマー、およびそ
の中に分散した、前記重合体材料および補強材の合計重
量を基にして重量で約20〜65％、好ましくは約30〜約50
％の繊維補強材例えばガラス繊維を含む組成物を提供す
る。組成物は大型または複雑な射出成形物品の製造に有
用である。
本発明の組成物は低MFRの重合品重合体で作られた繊
維強化組成物より良好な流れ特性を有し、同時に、その
強度およびこわさに関して、メルトフローレイトが高く
なると非強化ポリプロピレンの挙動から予想されるよう
に有害に影響されない。
維強化組成物より良好な流れ特性を有し、同時に、その
強度およびこわさに関して、メルトフローレイトが高く
なると非強化ポリプロピレンの挙動から予想されるよう
に有害に影響されない。
本発明の組成物に有用なプロピレン重合体材料は重合
品状態で、すなわちそれが反応装置からでてきたまゝ
で、約55〜約430dg/分のMFRおよび典型的には、約４〜
５の範囲内の多分散性を有する通常固体の、主にインタ
クチックの半結晶性熱可塑性重合体である。従って、分
子量分布は普通のビスブレークポリプロピレンより広
い。
品状態で、すなわちそれが反応装置からでてきたまゝ
で、約55〜約430dg/分のMFRおよび典型的には、約４〜
５の範囲内の多分散性を有する通常固体の、主にインタ
クチックの半結晶性熱可塑性重合体である。従って、分
子量分布は普通のビスブレークポリプロピレンより広
い。
こゝに用いた「プロピレン重合体材料」という語は
（ａ）プロピレンのホモポリマー、および（ｂ）プロピ
レンとエチレンとの共重合体例えばは、最大重合エチレ
ン含量が約５、好ましくは約４重量パーセントであるラ
ンダム共重合体からなる群から選ばれるプロピレン重合
体材料を意味する。
（ａ）プロピレンのホモポリマー、および（ｂ）プロピ
レンとエチレンとの共重合体例えばは、最大重合エチレ
ン含量が約５、好ましくは約４重量パーセントであるラ
ンダム共重合体からなる群から選ばれるプロピレン重合
体材料を意味する。
本組成物に適する繊維補強材にはガラス、金属、セラ
ミック、グラファイトで作られた繊維並びに、フィラメ
ント形態の有機重合体例えばポリエステルおよびナイロ
ン例えばアラミド、が含まれ、それらはすべて市販され
ている。好ましい繊維補強材はガラス繊維である。市販
される市販ガラス繊維補強材は一般にサイズ剤でサイジ
ングされている。シラン化合物およびアジドシランが典
型的なサイズ剤である。
ミック、グラファイトで作られた繊維並びに、フィラメ
ント形態の有機重合体例えばポリエステルおよびナイロ
ン例えばアラミド、が含まれ、それらはすべて市販され
ている。好ましい繊維補強材はガラス繊維である。市販
される市販ガラス繊維補強材は一般にサイズ剤でサイジ
ングされている。シラン化合物およびアジドシランが典
型的なサイズ剤である。
繊維補強材は短繊維、典型的には長さ約1.6mm（1/16i
n）〜7.9mm（5/16in）；長繊維、典型的には長さ約12.7
〜51mm（1/2〜2in）の形態；または連続フィラメント繊
維の形態であることができる。好ましくは繊維は短繊維
形態である。
n）〜7.9mm（5/16in）；長繊維、典型的には長さ約12.7
〜51mm（1/2〜2in）の形態；または連続フィラメント繊
維の形態であることができる。好ましくは繊維は短繊維
形態である。
本発明の好ましい組成物は重合体マトリックスに対す
る補強繊維の接着を改良するカップリング剤を含む。し
かし、カップリング剤を実質的に含まない組成物は適用
可能性における融通性が低いけれども強度要件があまり
厳しくない用途に有用である。好ましい組成物に使用さ
れる典型的なカップリング剤はエチレン性不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体で化学的に変性されたオレフィン
重合体例えばそのように変性されたポリエチレン、ポリ
プロピレン、並びにエチレンおよびプロピレンの相互ま
たは他のアルファオレフィンとの共重合体である。典型
的にはカルボン酸またはその誘導体の含量は変性された
重合体を基にして約２〜４％、好ましくは約2.5〜3.5％
である。適当な不飽和カルボン酸およびその誘導体には
アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン
酸、シトラコン酸無水物およびイタコン酸無水物が含ま
れる。そのようなカップリング剤を製造する方法は知ら
れている；例えば米国特許第3,416,990号、２欄、48〜6
3行、および米国特許第3,483,276号、１欄、34〜62行参
照、それらの開示がこゝに参照される。一定のそのよう
に変性されたオレフィン重合体が市販されている。
る補強繊維の接着を改良するカップリング剤を含む。し
かし、カップリング剤を実質的に含まない組成物は適用
可能性における融通性が低いけれども強度要件があまり
厳しくない用途に有用である。好ましい組成物に使用さ
れる典型的なカップリング剤はエチレン性不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体で化学的に変性されたオレフィン
重合体例えばそのように変性されたポリエチレン、ポリ
プロピレン、並びにエチレンおよびプロピレンの相互ま
たは他のアルファオレフィンとの共重合体である。典型
的にはカルボン酸またはその誘導体の含量は変性された
重合体を基にして約２〜４％、好ましくは約2.5〜3.5％
である。適当な不飽和カルボン酸およびその誘導体には
アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン
酸、シトラコン酸無水物およびイタコン酸無水物が含ま
れる。そのようなカップリング剤を製造する方法は知ら
れている；例えば米国特許第3,416,990号、２欄、48〜6
3行、および米国特許第3,483,276号、１欄、34〜62行参
照、それらの開示がこゝに参照される。一定のそのよう
に変性されたオレフィン重合体が市販されている。
存在するときカップリング剤はプロピレン重合体材料
100部当り約１〜10、好ましくは約１〜２部の範囲内の
量で存在する。最も好ましくはポリプロピレン100部当
り約１部が使用される。好ましいカップリング剤は約２
〜４％の無水マレイン酸含量を有する無水マレイン酸変
性、結晶性ポリプロピレンである。
100部当り約１〜10、好ましくは約１〜２部の範囲内の
量で存在する。最も好ましくはポリプロピレン100部当
り約１部が使用される。好ましいカップリング剤は約２
〜４％の無水マレイン酸含量を有する無水マレイン酸変
性、結晶性ポリプロピレンである。
本発明の組成物はまた１つまたはそれ以上の鉱物充填
材例えばタルク、炭酸カルシウム、雲母を含むことがで
きる。鉱物充填材が存在するときにそれらは典型的には
全組成物の約１〜40重量％を占める量で存在する。金属
フレーク、ガラスフレーク、粉末ガラスおよびガラス球
もまた存在できる充填材の一つである。
材例えばタルク、炭酸カルシウム、雲母を含むことがで
きる。鉱物充填材が存在するときにそれらは典型的には
全組成物の約１〜40重量％を占める量で存在する。金属
フレーク、ガラスフレーク、粉末ガラスおよびガラス球
もまた存在できる充填材の一つである。
普通の添加剤、例えば安定剤および顔料、もまた存在
できる。酸化防止剤型安定剤はプロピレン重合体材料の
重量を基にして約0.05〜1.0pph（100部当り部）の量で
存在できる。酸中和剤は使用されればプロピレン重合体
材料重量を基にして、典型的には約0.05〜0.5pph、好ま
しくは約0.05〜0.2pphの量で存在する。熱安定剤はプロ
ピレン重合体材料重量を基にして約0.05〜1pphの量で使
用できる。顔料はプロピレン重合体材料重量を基にして
約0.2〜５、好ましくは約２〜3pphの量で使用できる。
できる。酸化防止剤型安定剤はプロピレン重合体材料の
重量を基にして約0.05〜1.0pph（100部当り部）の量で
存在できる。酸中和剤は使用されればプロピレン重合体
材料重量を基にして、典型的には約0.05〜0.5pph、好ま
しくは約0.05〜0.2pphの量で存在する。熱安定剤はプロ
ピレン重合体材料重量を基にして約0.05〜1pphの量で使
用できる。顔料はプロピレン重合体材料重量を基にして
約0.2〜５、好ましくは約２〜3pphの量で使用できる。
典型的な酸化防止剤にはヒンダードフェノール化合物
例えばテトラキス〔メチレン（3,5−ジ−ターシャリ−
ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマート）〕メタン
が含まれる。適当な酸中和剤にはアルカリおよびアルカ
リ土類金属ステアリン酸塩、例えばステアリン酸ナトリ
ウムおよびステアリン酸カルシウム、が含まれる。チオ
エステル例えばトリチオリン酸トリラウリル（TLTTP）
およびチオジプロピオン酸ジステアリル（DSTDP）は典
型的な熱安定剤である。適当な顔料にはカーボンブラッ
クおよび二酸化チタンが含まれる。
例えばテトラキス〔メチレン（3,5−ジ−ターシャリ−
ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマート）〕メタン
が含まれる。適当な酸中和剤にはアルカリおよびアルカ
リ土類金属ステアリン酸塩、例えばステアリン酸ナトリ
ウムおよびステアリン酸カルシウム、が含まれる。チオ
エステル例えばトリチオリン酸トリラウリル（TLTTP）
およびチオジプロピオン酸ジステアリル（DSTDP）は典
型的な熱安定剤である。適当な顔料にはカーボンブラッ
クおよび二酸化チタンが含まれる。
本発明の組成物は重合品プロピレン重合体材料と補強
繊維とのドライ回転ブレンドにより、または成分を混合
装置例えば２軸スクリュー押出機中でプロピレン重合体
材料の融解に十分な温度、すなわち約165〜280℃、好ま
しくは約220〜260℃で均一混合物が得られるまで混合す
ることにより製造される。２軸スクリュー押出機はそれ
が押出混合される成分を添加するための、通常フィード
口として示される多入口を有することができ、少なくと
も１つのフィード口が一般に第１フィード口の下流約中
間であるので好ましい。従って、繊維補強材を除くすべ
ての成分を加え、プロピレン重合体材料の融解に十分な
温度で、これらの成分の均一な混合物が、繊維補強材が
第１フィード口の下流約中間のフィード口で添加される
ときまでに得られる十分な時間押出混合されることがで
きる。これは押出混合の間に最少の繊維の切断、および
繊維補強材の融解ポリプロピレンによる容易な湿潤を与
え、それによりポリプロピレンマトリックス全体に均一
な繊維の分散を高める。
繊維とのドライ回転ブレンドにより、または成分を混合
装置例えば２軸スクリュー押出機中でプロピレン重合体
材料の融解に十分な温度、すなわち約165〜280℃、好ま
しくは約220〜260℃で均一混合物が得られるまで混合す
ることにより製造される。２軸スクリュー押出機はそれ
が押出混合される成分を添加するための、通常フィード
口として示される多入口を有することができ、少なくと
も１つのフィード口が一般に第１フィード口の下流約中
間であるので好ましい。従って、繊維補強材を除くすべ
ての成分を加え、プロピレン重合体材料の融解に十分な
温度で、これらの成分の均一な混合物が、繊維補強材が
第１フィード口の下流約中間のフィード口で添加される
ときまでに得られる十分な時間押出混合されることがで
きる。これは押出混合の間に最少の繊維の切断、および
繊維補強材の融解ポリプロピレンによる容易な湿潤を与
え、それによりポリプロピレンマトリックス全体に均一
な繊維の分散を高める。
本発明の組成物およびその物理的性質を例示する実施
例が以下に示される。
例が以下に示される。
実施例１〜６ 補強繊維を、表Ｉに示される公称MFRを有する重合品
ポリプロピレンと混合した。対照実験はポリプロピレン
が表Ｉに示される低MFRを有することを除いて実施例と
同様に行なった。これらの組成物の物理的性質が表Ｉ中
に示される。実施例および対照実験のすべてにおける組
成物は２フィード口（第２フィード口は第１フィード口
から下流約中間に配置される）を有する２軸スクリュー
押出機中で、ガラス繊維を除くすべての成分を第１フィ
ード口に装入し、次いでガラス繊維を第２フィード口中
へ装入することにより製造した。押出混合の間の温度は
220〜260℃の範囲内であった。表Ｉに示される各実施例
および対照実験において、次の成分もまた繊維補強組成
物中に混合された（重量でポリプロピレン100部当り部
で）:0.10部テトラキス〔メチレン−（3,5−ジ−tert−
ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマート）〕メタ
ン、0.25部チオジプロピオン酸ジステアリル、0.20部ス
テアリン酸ナトリウム、および1.0部の、変性重合体の
重量を基にして2.7〜3.6％の無水マレイン酸含量を有す
る無水マレイン酸変性ポリプロピレン。
ポリプロピレンと混合した。対照実験はポリプロピレン
が表Ｉに示される低MFRを有することを除いて実施例と
同様に行なった。これらの組成物の物理的性質が表Ｉ中
に示される。実施例および対照実験のすべてにおける組
成物は２フィード口（第２フィード口は第１フィード口
から下流約中間に配置される）を有する２軸スクリュー
押出機中で、ガラス繊維を除くすべての成分を第１フィ
ード口に装入し、次いでガラス繊維を第２フィード口中
へ装入することにより製造した。押出混合の間の温度は
220〜260℃の範囲内であった。表Ｉに示される各実施例
および対照実験において、次の成分もまた繊維補強組成
物中に混合された（重量でポリプロピレン100部当り部
で）:0.10部テトラキス〔メチレン−（3,5−ジ−tert−
ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマート）〕メタ
ン、0.25部チオジプロピオン酸ジステアリル、0.20部ス
テアリン酸ナトリウム、および1.0部の、変性重合体の
重量を基にして2.7〜3.6％の無水マレイン酸含量を有す
る無水マレイン酸変性ポリプロピレン。
実施例７〜19 実施例１〜６の操作を用い、対照実験は重合品の代り
にビスブレークポリプロピレンを用いたことを除いて実
施例と同様に行なった。ビスブレークはMFR12dg/分の融
解プローファックス（Pro−fax）6301ポリプロピレンと
ルパーゾル（Lupersol）101、2,5−ジメチル−2,5−ビ
ス（tert−ブチルペルオキシヘキサン）、液体、との配
合物を押出すことにより行なった。60−MFR重合体を製
造するために6.35−cm押出機を用い、ダイにおける融解
物温度は207℃であった。ルパーゾルはポリプロピレンk
g当り0.04gの量で使用した。400−MFR重合体を製造する
ために5.08−cm押出機を用いて218℃の融解物温度であ
った。用いたルパーゾルの量はポリプロピレンkg当り0.
17gであった。
にビスブレークポリプロピレンを用いたことを除いて実
施例と同様に行なった。ビスブレークはMFR12dg/分の融
解プローファックス（Pro−fax）6301ポリプロピレンと
ルパーゾル（Lupersol）101、2,5−ジメチル−2,5−ビ
ス（tert−ブチルペルオキシヘキサン）、液体、との配
合物を押出すことにより行なった。60−MFR重合体を製
造するために6.35−cm押出機を用い、ダイにおける融解
物温度は207℃であった。ルパーゾルはポリプロピレンk
g当り0.04gの量で使用した。400−MFR重合体を製造する
ために5.08−cm押出機を用いて218℃の融解物温度であ
った。用いたルパーゾルの量はポリプロピレンkg当り0.
17gであった。
これらの実施例中のポリプロピレンはロットが異なる
ことを除いて実施例１〜６に用いたものと同じ名称のも
のであった。実施例８、10、14および16の組成物は無水
マレイン酸変性ポリプロピレンを含有しなかった。結果
は表II中に示される。
ことを除いて実施例１〜６に用いたものと同じ名称のも
のであった。実施例８、10、14および16の組成物は無水
マレイン酸変性ポリプロピレンを含有しなかった。結果
は表II中に示される。
上記データは本発明の組成物が射出成形による大型ま
たは複雑な物品の製造に必要な高いメルトフローレイト
を有し、また繊維充填ビスブレークポリプロピレン比較
組成物に比べて改良された性質を有することを示す。デ
ータは本発明の組成物が、匹敵するメルトフローレイト
のビスブレークポリプロピレンで作られ、同一ガラス繊
維含量を有する組成物よりも高い引張および曲げ強さ、
高い曲げモジュラス、並びに高い加熱たわみ温度を有す
ることを示す。
たは複雑な物品の製造に必要な高いメルトフローレイト
を有し、また繊維充填ビスブレークポリプロピレン比較
組成物に比べて改良された性質を有することを示す。デ
ータは本発明の組成物が、匹敵するメルトフローレイト
のビスブレークポリプロピレンで作られ、同一ガラス繊
維含量を有する組成物よりも高い引張および曲げ強さ、
高い曲げモジュラス、並びに高い加熱たわみ温度を有す
ることを示す。
実施例20〜25 本発明の６組成物および２対照組成物をASTMD4101−8
2、パラグラフ９に規定された操作に従って射出成形物
品に加工した。表IIIは標準に規定されたように各組成
物に対して決定されたフィル点温度および成形のための
ストック温度を示す。フィル点温度は、用いた機械の最
大容量の80％にセットした射出圧力で標準中に詳記され
た条件下に45秒サイクルで運転したときに完全なキャビ
ティ充填を与える最低ストック温度である。ストック温
度（成形操作に推奨されるASTM温度）はフィル点温度よ
り60±５℃高い。
2、パラグラフ９に規定された操作に従って射出成形物
品に加工した。表IIIは標準に規定されたように各組成
物に対して決定されたフィル点温度および成形のための
ストック温度を示す。フィル点温度は、用いた機械の最
大容量の80％にセットした射出圧力で標準中に詳記され
た条件下に45秒サイクルで運転したときに完全なキャビ
ティ充填を与える最低ストック温度である。ストック温
度（成形操作に推奨されるASTM温度）はフィル点温度よ
り60±５℃高い。
実施例26〜29 上記データから認めることができるように、射出成形
機において本発明の高メルトフロー繊維強化ポリプロピ
レン組成物で型を満たすために必要な温度は、同量の繊
維強化を含む普通のポリプロピレンによる型の充填に必
要な温度より低い。さらに、本組成物でより低い温度に
おいて射出成形操作を実施できる利点は組成物の繊維含
量を増加するときでも得られる。
機において本発明の高メルトフロー繊維強化ポリプロピ
レン組成物で型を満たすために必要な温度は、同量の繊
維強化を含む普通のポリプロピレンによる型の充填に必
要な温度より低い。さらに、本組成物でより低い温度に
おいて射出成形操作を実施できる利点は組成物の繊維含
量を増加するときでも得られる。
低メルトフローレイトの普通の繊維強化製品を射出成
形するために必要であると同じ融解物温度が本発明の組
成物の射出成形に使用されると、所与時間中に一層大き
い型をこの組成物で充填することができる。これはサー
ペンチン フロー試験（serpentine flow test）により
示される。ハイモント（HIMONT）法No.166〔ハイモント
社（HIMONT Incorporated）から要請により入手でき
る〕に従って行なわれ、組成物が、射出成形機を用いて
サーペンチンＳ型キャビティー型プレート中に成形さ
れ、その長さ（平均流れ距離）が測定される。
形するために必要であると同じ融解物温度が本発明の組
成物の射出成形に使用されると、所与時間中に一層大き
い型をこの組成物で充填することができる。これはサー
ペンチン フロー試験（serpentine flow test）により
示される。ハイモント（HIMONT）法No.166〔ハイモント
社（HIMONT Incorporated）から要請により入手でき
る〕に従って行なわれ、組成物が、射出成形機を用いて
サーペンチンＳ型キャビティー型プレート中に成形さ
れ、その長さ（平均流れ距離）が測定される。
試験の結果は次表に示される。各実施例における組成
物の製造に用いた重合品ポリプロピレンのMFRは60dg/分
であった。
物の製造に用いた重合品ポリプロピレンのMFRは60dg/分
であった。
上記とは対照的に、30％ガラス繊維を含む普通の低MF
R（12dg/分）の重合品ポリプロピレン組成物はこの試験
において単に平均19.41cm流れた。
R（12dg/分）の重合品ポリプロピレン組成物はこの試験
において単に平均19.41cm流れた。
本発明の組成物は一般に従来技術の普通の繊維強化ポ
リプロピレンに関連するそり問題がより少なく成形でき
る。さらに、本発明の組成物で製造した成形物品の表面
は比較的滑らかかまたはつやがある。対照的に、普通の
繊維強化ポリプロピレン製品で成形した成形物品の表面
は粗い、つやのない仕上りを与える。
リプロピレンに関連するそり問題がより少なく成形でき
る。さらに、本発明の組成物で製造した成形物品の表面
は比較的滑らかかまたはつやがある。対照的に、普通の
繊維強化ポリプロピレン製品で成形した成形物品の表面
は粗い、つやのない仕上りを与える。
本発明の組成物は繊維強化重合体材料が典型的に使用
される射出成形用途、すなわち大型および複雑な射出成
形物品および部品例えば自動車計器パネルの製造に有用
である。
される射出成形用途、すなわち大型および複雑な射出成
形物品および部品例えば自動車計器パネルの製造に有用
である。
本発明の他の特徴、利点および態様は前記開示を読ん
だ後に当業者に容易に明らかになろう。この点で、本発
明の特定態様がかなり詳細に記載されたけれども、これ
らの態様の変更および改変は、記載され、特許請求され
る発明の精神および範囲から逸脱することなく行なうこ
とができる。
だ後に当業者に容易に明らかになろう。この点で、本発
明の特定態様がかなり詳細に記載されたけれども、これ
らの態様の変更および改変は、記載され、特許請求され
る発明の精神および範囲から逸脱することなく行なうこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルフ エイ ガイアー アメリカ合衆国 デラウェア州 19701 ベアー ニュー キャッスル カウン ティー フィールドストーン ロード 18 (72)発明者 リチャード シー ミラー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 19382 ウエスト チェスター チェス ター カウンティー ファイアゾーン ドライヴ 23 (56)参考文献 特開 昭59−226041（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−90238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−193944（ＪＰ，Ａ)
Claims (12)
- 【請求項１】約55〜430dg/分のメルトフローレイトを有
する重合品プロピレン重合体材料およびその中に分散し
た、前記プロピレン重合体材料および補強材の全重量を
基にして約20〜65％の繊維補強材を含む組成物。 - 【請求項２】前記プロピレン重合体材料が約４〜５の多
分散性を有する、請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】前記補強材の含量が約30〜50％である、請
求項１記載の組成物。 - 【請求項４】前記プロピレン重合体材料のメルトフロー
レイトが約60〜400dg/分の範囲内にある、請求項１記載
の組成物。 - 【請求項５】さらに、カップリング剤を重量でプロピレ
ン重合体材料100部当り約１〜10部の量で含む、請求項
１記載の組成物。 - 【請求項６】前記カップリング剤が、エチレン性不飽和
ポリカルボン酸またはその誘導体との化学反応により変
性されたプロピレン重合体材料である、請求項５記載の
組成物。 - 【請求項７】前記カップリング剤が、無水マレイン酸で
変性されたプロピレン重合体材料の重量を基にして約２
〜４％の無水マレイン酸含量を有する該無水マレイン酸
で変性されたプロピレン重合体材料である、請求項６記
載の組成物。 - 【請求項８】前記補強材がガラス、金属、セラミック、
グラファイトおよび高分子繊維から選ばれる、請求項１
記載の組成物。 - 【請求項９】前記補強材がガラス繊維の形態である、請
求項８記載の組成物。 - 【請求項１０】請求項１記載の組成物を含む射出成形物
品。 - 【請求項１１】請求項５記載の組成物を含む射出成形物
品。 - 【請求項１２】請求項７記載の組成物を含む射出成形物
品。
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