JP3029313B2 - ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品およびその製造方法 - Google Patents
ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車部品、家電部品
等として好適に使用することができるガラス繊維強化ポ
リオレフィン樹脂成形品およびその製造方法に関する。
等として好適に使用することができるガラス繊維強化ポ
リオレフィン樹脂成形品およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ガラス
繊維強化ポリプロピレンは、機械的強度が高く、工業材
料分野において重要な材料として使用されている。しか
し、このガラス繊維強化ポリプロピレンは、反り変形が
大きく、かつ衝撃強度が低いという欠点を有しており、
その用途が限定されている。このため、従来より、ガラ
ス繊維強化ポリプロピレンの欠点を解消するためにいく
つかの提案がなされている。
繊維強化ポリプロピレンは、機械的強度が高く、工業材
料分野において重要な材料として使用されている。しか
し、このガラス繊維強化ポリプロピレンは、反り変形が
大きく、かつ衝撃強度が低いという欠点を有しており、
その用途が限定されている。このため、従来より、ガラ
ス繊維強化ポリプロピレンの欠点を解消するためにいく
つかの提案がなされている。
【０００３】例えば、特公昭62-34258号、特公昭61-533
84号では、ポリプロピレンのＭＩ（メルトインデック
ス）を調整することによって反り変形を抑制する方法が
提案されている。しかし、この方法は反り変形の抑制効
果が不十分である上、衝撃強度を向上させることができ
ない。また、特公昭53-121843号、特公昭59-226041号に
おいては、ガラスファイバーとマイカ等の板状フィラー
とを併用する方法が提案されているが、この方法は反り
変形の防止には多少の効果があるものの、衝撃強度を逆
に低下させてしまう。さらに、特公昭59-2294号では、
非晶性弾性体（エラストマー）を添加する方法が提案さ
れているが、この方法は反り変形の抑制及び衝撃強度の
向上には効果があるものの、ガラス繊維強化樹脂の特徴
である優れた引張強さ、曲げ強さ、耐熱性（ＨＤＴ）等
を大幅に損ねてしまうという問題がある。本発明は、上
記事情に鑑みなされたもので、ガラス繊維強化樹脂の本
来の特徴である優れた引張強さ、曲げ強さ、耐熱性（Ｈ
ＤＴ）を維持しつつ、反り変形が少なく、しかも衝撃強
度の高いガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品およ
びそのような成形品が効率的に得られる製造方法を提供
することを目的とする。
84号では、ポリプロピレンのＭＩ（メルトインデック
ス）を調整することによって反り変形を抑制する方法が
提案されている。しかし、この方法は反り変形の抑制効
果が不十分である上、衝撃強度を向上させることができ
ない。また、特公昭53-121843号、特公昭59-226041号に
おいては、ガラスファイバーとマイカ等の板状フィラー
とを併用する方法が提案されているが、この方法は反り
変形の防止には多少の効果があるものの、衝撃強度を逆
に低下させてしまう。さらに、特公昭59-2294号では、
非晶性弾性体（エラストマー）を添加する方法が提案さ
れているが、この方法は反り変形の抑制及び衝撃強度の
向上には効果があるものの、ガラス繊維強化樹脂の特徴
である優れた引張強さ、曲げ強さ、耐熱性（ＨＤＴ）等
を大幅に損ねてしまうという問題がある。本発明は、上
記事情に鑑みなされたもので、ガラス繊維強化樹脂の本
来の特徴である優れた引張強さ、曲げ強さ、耐熱性（Ｈ
ＤＴ）を維持しつつ、反り変形が少なく、しかも衝撃強
度の高いガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品およ
びそのような成形品が効率的に得られる製造方法を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するために鋭意検討を行なった結果、ポ
リプロピレン系樹脂に特定の低密度ポリエチレンと変性
ポリオレフィンとを加え、かつ成形品中のガラス繊維の
平均繊維長を一定の長さに保つことにより、上記目的が
効果的に達成されることを見い出した。すなわち、本発
明者らは、ポリプロピレン系樹脂に低密度ポリエチレン
を加えた場合、反り変形は少なくなるものの、従来のガ
ラス繊維の繊維長では引張強さ、曲げ強さ、耐熱性（Ｈ
ＤＴ）が大幅に低下し、使用に耐えられなくなる上、衝
撃強度は殆ど向上しないのに対し、特定の低密度ポリエ
チレンと変性ポリオレフィンとを加え、かつ成形品中の
ガラス繊維の繊維長を１〜６ｍｍに保つことにより、引
張強さ、曲げ強さ、耐熱性（ＨＤＴ）を高く維持するこ
とができ、しかも衝撃強度を大幅に向上させることが可
能となることを知見し、本発明をなすに至った。
上記目的を達成するために鋭意検討を行なった結果、ポ
リプロピレン系樹脂に特定の低密度ポリエチレンと変性
ポリオレフィンとを加え、かつ成形品中のガラス繊維の
平均繊維長を一定の長さに保つことにより、上記目的が
効果的に達成されることを見い出した。すなわち、本発
明者らは、ポリプロピレン系樹脂に低密度ポリエチレン
を加えた場合、反り変形は少なくなるものの、従来のガ
ラス繊維の繊維長では引張強さ、曲げ強さ、耐熱性（Ｈ
ＤＴ）が大幅に低下し、使用に耐えられなくなる上、衝
撃強度は殆ど向上しないのに対し、特定の低密度ポリエ
チレンと変性ポリオレフィンとを加え、かつ成形品中の
ガラス繊維の繊維長を１〜６ｍｍに保つことにより、引
張強さ、曲げ強さ、耐熱性（ＨＤＴ）を高く維持するこ
とができ、しかも衝撃強度を大幅に向上させることが可
能となることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００５】従って、本発明は、（ａ）メルトインデッ
クスが５ｇ／１０分以上のポリプロピレン系樹脂を
（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の４５〜８５重量
％と、（ｂ）密度が０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ３、メ
ルトインデックスが５ｇ／１０分以上で、下記式で表わ
されるＭＩ比が０．５〜５である低密度ポリエチレンを
（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の５〜２５重量％
と、 ＭＩ比＝ＭＩ（ａ）／ＭＩ（ｂ） ＭＩ（ａ）：成分（ａ）のメルトインデックス ＭＩ（ｂ）：成分（ｂ）のメルトインデックス （ｃ）平均繊維径が３〜２０μｍで、成形品中における
平均繊維長が２〜６ｍｍであるガラス繊維を（ａ），
（ｂ），（ｃ）成分の合計量の１０〜４０重量％と、 （ｄ）前記（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量１００
重量部に対して０．１〜１０重量部の変性ポリオレフィ
ンとからなり、かつ、ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測
定した１２０℃曲げ強さを３２１Ｋｇ／ｃｍ２以上の値
とし、ＪＩＳ Ｋ７２０７に準拠して測定したＨＤＴを
１５０℃以上の値とし、ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して
測定したＩＺＯＤ衝撃強さを２０．２ｋｇｃｍ／ｃｍ以
上の値としたことを特徴とするガラス繊維強化ポリオレ
フィン樹脂成形品である。また、本発明の別の態様は、
下記工程（Ｉ）〜（III） を含むことを特徴とする上記
ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品の製造方法で
ある。 （Ｉ）溶融した前記（ａ）および（ｂ）のポリプロピレ
ン樹脂中に、平均繊維径が３〜２０μｍのガラス繊維か
らなる繊維束を連続的に通過させ、その繊維束に、前記
溶融体を含浸させて、ガラス繊維が連続したストランド
を形成する工程、 （II）形成されたストランドを、切断して、溶融混練せ
ずにガラス繊維とポリプロピレン樹脂とが複合化された
強化樹脂（マスターバッチ）を作製する工程、 （III） 強化樹脂（マスターバッチ）を溶融混練する工
程。
クスが５ｇ／１０分以上のポリプロピレン系樹脂を
（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の４５〜８５重量
％と、（ｂ）密度が０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ３、メ
ルトインデックスが５ｇ／１０分以上で、下記式で表わ
されるＭＩ比が０．５〜５である低密度ポリエチレンを
（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の５〜２５重量％
と、 ＭＩ比＝ＭＩ（ａ）／ＭＩ（ｂ） ＭＩ（ａ）：成分（ａ）のメルトインデックス ＭＩ（ｂ）：成分（ｂ）のメルトインデックス （ｃ）平均繊維径が３〜２０μｍで、成形品中における
平均繊維長が２〜６ｍｍであるガラス繊維を（ａ），
（ｂ），（ｃ）成分の合計量の１０〜４０重量％と、 （ｄ）前記（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量１００
重量部に対して０．１〜１０重量部の変性ポリオレフィ
ンとからなり、かつ、ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測
定した１２０℃曲げ強さを３２１Ｋｇ／ｃｍ２以上の値
とし、ＪＩＳ Ｋ７２０７に準拠して測定したＨＤＴを
１５０℃以上の値とし、ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して
測定したＩＺＯＤ衝撃強さを２０．２ｋｇｃｍ／ｃｍ以
上の値としたことを特徴とするガラス繊維強化ポリオレ
フィン樹脂成形品である。また、本発明の別の態様は、
下記工程（Ｉ）〜（III） を含むことを特徴とする上記
ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品の製造方法で
ある。 （Ｉ）溶融した前記（ａ）および（ｂ）のポリプロピレ
ン樹脂中に、平均繊維径が３〜２０μｍのガラス繊維か
らなる繊維束を連続的に通過させ、その繊維束に、前記
溶融体を含浸させて、ガラス繊維が連続したストランド
を形成する工程、 （II）形成されたストランドを、切断して、溶融混練せ
ずにガラス繊維とポリプロピレン樹脂とが複合化された
強化樹脂（マスターバッチ）を作製する工程、 （III） 強化樹脂（マスターバッチ）を溶融混練する工
程。
【０００６】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
まず、各成分について説明する。 （ａ）成分 （ａ）成分としては、ＭＩが５ｇ／１０分以上、好まし
くは１０〜６０ｇ／１０分以上のポリプロピレン系樹脂
が用いられる。ＭＩが５ｇ／１０分未満では組成物の成
形性が悪くなると共に、反り変形が大きくなる。（ａ）
成分のポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン
単独重合体やエチレン−プロピレン共重合体等を使用で
きる。より具体的には、結晶性を有するアイソタクチッ
クプロピレン単独重合体や、エチレン単位の含有量が少
ないエチレンプロピレンランダム共重合体から成る共重
合部又はプロピレン単独重合体からなるホモ重合部とエ
チレン単位の含有量が比較的多いエチレンプロピレンラ
ンダム共重合体とから成る共重合部から構成された、い
わゆるプロピレンブロック共重合体として市販されてい
る実質上結晶性のプロピレンとエチレンとのブロック共
重合体、あるいはこのブロック共重合体における各ホモ
重合部又は共重合部が、さらにブテン−１，２−メチル
ペンテン−１などのα−オレフィンを共重合したものか
らなる実質上結晶性のプロピレン−エチレン−α-オレ
フィン共重合体などが好ましく挙げられる。これらの中
でも、エチレン含量が３〜１０重量％の結晶性エチレン
−プロピレン共重合体が特に好ましい。（ａ）成分の配
合量は（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の４５〜８
５重量％、好ましくは５０〜８０重量％である。
まず、各成分について説明する。 （ａ）成分 （ａ）成分としては、ＭＩが５ｇ／１０分以上、好まし
くは１０〜６０ｇ／１０分以上のポリプロピレン系樹脂
が用いられる。ＭＩが５ｇ／１０分未満では組成物の成
形性が悪くなると共に、反り変形が大きくなる。（ａ）
成分のポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン
単独重合体やエチレン−プロピレン共重合体等を使用で
きる。より具体的には、結晶性を有するアイソタクチッ
クプロピレン単独重合体や、エチレン単位の含有量が少
ないエチレンプロピレンランダム共重合体から成る共重
合部又はプロピレン単独重合体からなるホモ重合部とエ
チレン単位の含有量が比較的多いエチレンプロピレンラ
ンダム共重合体とから成る共重合部から構成された、い
わゆるプロピレンブロック共重合体として市販されてい
る実質上結晶性のプロピレンとエチレンとのブロック共
重合体、あるいはこのブロック共重合体における各ホモ
重合部又は共重合部が、さらにブテン−１，２−メチル
ペンテン−１などのα−オレフィンを共重合したものか
らなる実質上結晶性のプロピレン−エチレン−α-オレ
フィン共重合体などが好ましく挙げられる。これらの中
でも、エチレン含量が３〜１０重量％の結晶性エチレン
−プロピレン共重合体が特に好ましい。（ａ）成分の配
合量は（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の４５〜８
５重量％、好ましくは５０〜８０重量％である。
【０００７】（ｂ）成分 （ｂ）成分としては、密度が０．８９〜０，９３ｇ／ｃ
ｍ3、好ましくは０．９０〜０．９２ｇ／ｃｍ3、メルト
インデックスが５ｇ／１０分以上、好ましくは１０〜１
００ｇ／１０分で、かつ前記式で示されるＭＩ比が０．
５〜５、好ましくは１〜４である低密度ポリエチレン
（ＬＤＰＥ）が用いられる。密度が０．８９ｇ／ｃｍ3
未満では引張強さ、曲げ強さ、ＨＤＴが低下する場合が
あり、０．９３ｇ／ｃｍ3を超えると反り変形の抑制効
果が少ない。ＭＩが５ｇ／１０分未満では反り変形の抑
制効果が少ない。ＭＩ比が０．５〜５の範囲を外れると
反り変形の抑制効果が少ない。（ｂ）成分としては、線
状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、低密度ポリエ
チレン（ＬＤＰＥ）、超低密度線状ポリエチレン（Ｖ−
ＬＤＰＥ）等を挙げることができるが、特に密度が０．
９０〜０．９２ｇ／ｃｍ3の線状低密度ポリエチレン
（Ｌ−ＬＤＰＥ）が好ましい。（ｂ）成分の配合量は
（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の５〜２５重量
％、好ましくは１０〜２０重量％である。５重量％未満
では反り変形の抑制効果が少なく、２５重量％を超える
と強度，剛性，耐熱性の低下をまねく。
ｍ3、好ましくは０．９０〜０．９２ｇ／ｃｍ3、メルト
インデックスが５ｇ／１０分以上、好ましくは１０〜１
００ｇ／１０分で、かつ前記式で示されるＭＩ比が０．
５〜５、好ましくは１〜４である低密度ポリエチレン
（ＬＤＰＥ）が用いられる。密度が０．８９ｇ／ｃｍ3
未満では引張強さ、曲げ強さ、ＨＤＴが低下する場合が
あり、０．９３ｇ／ｃｍ3を超えると反り変形の抑制効
果が少ない。ＭＩが５ｇ／１０分未満では反り変形の抑
制効果が少ない。ＭＩ比が０．５〜５の範囲を外れると
反り変形の抑制効果が少ない。（ｂ）成分としては、線
状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、低密度ポリエ
チレン（ＬＤＰＥ）、超低密度線状ポリエチレン（Ｖ−
ＬＤＰＥ）等を挙げることができるが、特に密度が０．
９０〜０．９２ｇ／ｃｍ3の線状低密度ポリエチレン
（Ｌ−ＬＤＰＥ）が好ましい。（ｂ）成分の配合量は
（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の５〜２５重量
％、好ましくは１０〜２０重量％である。５重量％未満
では反り変形の抑制効果が少なく、２５重量％を超える
と強度，剛性，耐熱性の低下をまねく。
【０００８】（ｃ）成分 （ｃ）成分としては、繊維径が３〜２０μｍ、好ましく
は６〜１５μｍで、成形品中における繊維長が１〜６ｍ
ｍ、好ましくは２〜５ｍｍのガラス繊維を用いる。繊維
径が３μｍ未満だと破断し易く、成形品中における繊維
長を１〜６ｍｍに保つことが困難になり、２０μｍを超
えると成形品の外観が悪くなると共に、十分な強度を維
持できない場合がある。成形品中における繊維長が１ｍ
ｍ未満であると反り変形が大きくなると共に、衝撃強度
が低下し、しかも強度，剛性，耐熱性が不足する。６ｍ
ｍを超えると成形性が低下すると共に、射出成形時の噛
み込み不良、分級等が発生することがある。（ｃ）成分
の配合量は（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の１０
〜４０重量％、好ましくは１５〜３０重量％である。１
０重量％未満では強度，剛性，耐熱性が不足する場合が
生じると共に、反り変形が大きくなる。４０重量％を超
えると成形性が低下すると共に、成形品の外観が悪くな
る。
は６〜１５μｍで、成形品中における繊維長が１〜６ｍ
ｍ、好ましくは２〜５ｍｍのガラス繊維を用いる。繊維
径が３μｍ未満だと破断し易く、成形品中における繊維
長を１〜６ｍｍに保つことが困難になり、２０μｍを超
えると成形品の外観が悪くなると共に、十分な強度を維
持できない場合がある。成形品中における繊維長が１ｍ
ｍ未満であると反り変形が大きくなると共に、衝撃強度
が低下し、しかも強度，剛性，耐熱性が不足する。６ｍ
ｍを超えると成形性が低下すると共に、射出成形時の噛
み込み不良、分級等が発生することがある。（ｃ）成分
の配合量は（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の１０
〜４０重量％、好ましくは１５〜３０重量％である。１
０重量％未満では強度，剛性，耐熱性が不足する場合が
生じると共に、反り変形が大きくなる。４０重量％を超
えると成形性が低下すると共に、成形品の外観が悪くな
る。
【０００９】（ｄ）成分 （ｄ）成分の変性ポリオレフィンとしては、特に限られ
ないが、酸変性ポリオレフィンを好適に使用することが
できる。この酸変性ポリオレフィンは、ポリオレフィン
とα、β−不飽和カルボン酸及び／又はその酸無水物と
を、溶媒中において、あるいは溶融混練状態において、
ラジカル発生剤を用いて反応させることにより、該ポリ
オレフィンをα、β−不飽和カルボン酸及び／又はその
酸無水物で変性したものである。該ポリオレフィンとし
ては、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
チレン、ポリブタジエン、シス−ポリブタジエンゴム、
エチレン−プロピレンポリマー、さらにはエチレン−プ
ロピレン−シクロペンタジエンコポリマー、エチレン−
プロピレン−１，４−シクロオクタジエンコポリマーな
どのエチレン−プロピレン−ジエンコポリマーといった
オレフィン単独重合体又は共重合体が挙げられる。
ないが、酸変性ポリオレフィンを好適に使用することが
できる。この酸変性ポリオレフィンは、ポリオレフィン
とα、β−不飽和カルボン酸及び／又はその酸無水物と
を、溶媒中において、あるいは溶融混練状態において、
ラジカル発生剤を用いて反応させることにより、該ポリ
オレフィンをα、β−不飽和カルボン酸及び／又はその
酸無水物で変性したものである。該ポリオレフィンとし
ては、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
チレン、ポリブタジエン、シス−ポリブタジエンゴム、
エチレン−プロピレンポリマー、さらにはエチレン−プ
ロピレン−シクロペンタジエンコポリマー、エチレン−
プロピレン−１，４−シクロオクタジエンコポリマーな
どのエチレン−プロピレン−ジエンコポリマーといった
オレフィン単独重合体又は共重合体が挙げられる。
【００１０】一方、α、β−不飽和カルボン酸及びその
酸無水物としては、炭素数が２０以下、特に４〜１６の
ものが好適であり、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、３，６−エンドメチレン−２，３，４，６
−テトラヒドロシス−フタル酸及びこれらの酸無水物な
どが挙げられるが、これらの中で、カルボン酸よりも酸
無水物の方が好ましく、特に無水マレイン酸が好適であ
る。この無水マレイン酸は、ポリオレフィン１００重量
部に対して通常０．１〜５０重量部の割合で用いられ
る。
酸無水物としては、炭素数が２０以下、特に４〜１６の
ものが好適であり、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、３，６−エンドメチレン−２，３，４，６
−テトラヒドロシス−フタル酸及びこれらの酸無水物な
どが挙げられるが、これらの中で、カルボン酸よりも酸
無水物の方が好ましく、特に無水マレイン酸が好適であ
る。この無水マレイン酸は、ポリオレフィン１００重量
部に対して通常０．１〜５０重量部の割合で用いられ
る。
【００１１】さらにラジカル発生剤としては、ポリオレ
フィンとα、β−不飽和カルボン酸やその酸無水物との
反応を促進するものであればよく、特に制限はないが、
例えばベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシ
ド、アゾビスイソブチロニトリル、ジクミルペルオキシ
ド、α，α'−ビス（ｔ−ブチルペルオキシジイソプロ
ピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−
ブチルペルオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルペルオキ
シド、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペ
ルオキシドなどが挙げられる。これらのラジカル発生剤
は、反応形式及び使用するポリオレフィンや変性剤の種
類などに応じて適宜選ばれる。
フィンとα、β−不飽和カルボン酸やその酸無水物との
反応を促進するものであればよく、特に制限はないが、
例えばベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシ
ド、アゾビスイソブチロニトリル、ジクミルペルオキシ
ド、α，α'−ビス（ｔ−ブチルペルオキシジイソプロ
ピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−
ブチルペルオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルペルオキ
シド、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペ
ルオキシドなどが挙げられる。これらのラジカル発生剤
は、反応形式及び使用するポリオレフィンや変性剤の種
類などに応じて適宜選ばれる。
【００１２】本発明において、変性ポリオレフィンとし
ては、ポリプロピレン、ポリエチレンやエチレン−プロ
ピレン−コポリマーをマレイン酸、アクリル酸やその無
水物で変性したもの、特にマレイン酸変性ポリプロピレ
ンが特に好適である。（ｄ）成分の配合量は、（ａ），
（ｂ），（ｃ）成分の合計量１００重量部に対して０．
１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。
０．１重量部未満であると界面改質効果が少なく、強
度，耐熱性が低くなる。１０重量部を超えるとそれ以上
の強度，耐熱性の改良は期待できず、コストマップとな
り、経済的でないばかりか、衝撃強度が逆に低下する場
合がある。また、本発明の組成物には、必要に応じ、酸
化防止剤、耐候剤、離型剤、分散剤、顔料等の添加剤を
適宜加えることができる。
ては、ポリプロピレン、ポリエチレンやエチレン−プロ
ピレン−コポリマーをマレイン酸、アクリル酸やその無
水物で変性したもの、特にマレイン酸変性ポリプロピレ
ンが特に好適である。（ｄ）成分の配合量は、（ａ），
（ｂ），（ｃ）成分の合計量１００重量部に対して０．
１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。
０．１重量部未満であると界面改質効果が少なく、強
度，耐熱性が低くなる。１０重量部を超えるとそれ以上
の強度，耐熱性の改良は期待できず、コストマップとな
り、経済的でないばかりか、衝撃強度が逆に低下する場
合がある。また、本発明の組成物には、必要に応じ、酸
化防止剤、耐候剤、離型剤、分散剤、顔料等の添加剤を
適宜加えることができる。
【００１３】本発明の組成物の製法に限定はないもの
の、次の方法を特に好適に採用することができる（特願
平1-322694号）。すなわち、溶融した熱可塑性樹脂
（（ａ）成分、（ｂ）成分）中に繊維束（ガラス繊維）
を連続的に通過させ、繊維束に溶融樹脂を含浸させた
後、ダイスより引き出し、樹脂を硬化させることによっ
て繊維強化樹脂成形材料を製造する方法、であり、前記
繊維束に溶融樹脂を含浸させる際に、繊維束を、ロッド
の中心を通る直線に対し少なくとも一側が所定の角度だ
け傾斜した状態でロッドに巻き掛けるようにした方法で
ある。この場合、好ましくは繊維束を、ロッドの中心を
通る直線に対して少なくとも一側が１０度以上の傾斜角
を有した状態でロッドに巻き掛けるようにする。また、
必要に応じて繊維束が波形を形成するよう、該繊維束を
複数のロッドに接触させるようにする。 よって、（Ｉ）溶融した（ａ）および（ｂ）のポリプロ
ピレン樹脂中に、平均繊維径が３〜２０μｍのガラス繊
維からなる繊維束を連続的に通過させ、その繊維束に、
前記溶融体を含浸させて、ガラス繊維が連続したストラ
ンドを形成する工程と、 （II）形成されたストランドを、切断して、溶融混練せ
ずにガラス繊維とポリプロピレン樹脂とが複合化された
強化樹脂（マスターバッチ）を作製する工程と、 （III） 強化樹脂（マスターバッチ）を溶融混練する工
程と、を含んでガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形
品を製造することができる。
の、次の方法を特に好適に採用することができる（特願
平1-322694号）。すなわち、溶融した熱可塑性樹脂
（（ａ）成分、（ｂ）成分）中に繊維束（ガラス繊維）
を連続的に通過させ、繊維束に溶融樹脂を含浸させた
後、ダイスより引き出し、樹脂を硬化させることによっ
て繊維強化樹脂成形材料を製造する方法、であり、前記
繊維束に溶融樹脂を含浸させる際に、繊維束を、ロッド
の中心を通る直線に対し少なくとも一側が所定の角度だ
け傾斜した状態でロッドに巻き掛けるようにした方法で
ある。この場合、好ましくは繊維束を、ロッドの中心を
通る直線に対して少なくとも一側が１０度以上の傾斜角
を有した状態でロッドに巻き掛けるようにする。また、
必要に応じて繊維束が波形を形成するよう、該繊維束を
複数のロッドに接触させるようにする。 よって、（Ｉ）溶融した（ａ）および（ｂ）のポリプロ
ピレン樹脂中に、平均繊維径が３〜２０μｍのガラス繊
維からなる繊維束を連続的に通過させ、その繊維束に、
前記溶融体を含浸させて、ガラス繊維が連続したストラ
ンドを形成する工程と、 （II）形成されたストランドを、切断して、溶融混練せ
ずにガラス繊維とポリプロピレン樹脂とが複合化された
強化樹脂（マスターバッチ）を作製する工程と、 （III） 強化樹脂（マスターバッチ）を溶融混練する工
程と、を含んでガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形
品を製造することができる。
【００１４】上記特願平1-322694号の方法を採用するこ
とにより、混練工程を用いずにガラス繊維とポリオレフ
ィンとを複合化した強化樹脂を製造することができるた
め、成形品中のガラス繊維長を長く保つことが可能とな
り、そのため強度，剛性，耐熱性に著しく優れた組成物
を得ることが可能になる。すなわち、従来のガラス繊維
強化ポリオレフィンは、通常ポリオレフィンとガラス繊
維とを押出機で混練して製造しているため、ガラス繊維
が破断し、成形品中のガラス繊維の平均繊維長が０．２
〜０．５ｍｍと短く、そのため衝撃強度が低く、かつ反
り変形が大きいという欠点を有していた。これに対し、
上記欠点を改良するため、ポリオレフィンにエラストマ
ーをブレンドすることが従来提案されていたが、この方
法は衝撃強度、反り変形の面で改良効果は認められるも
のの、エラストマーがブレンドされるため、強度、耐熱
性、剛性の面で大幅に低下するという問題を生じてい
た。しかし、上記方法を採用することにより、かかる問
題点が確実に解消されるものである。
とにより、混練工程を用いずにガラス繊維とポリオレフ
ィンとを複合化した強化樹脂を製造することができるた
め、成形品中のガラス繊維長を長く保つことが可能とな
り、そのため強度，剛性，耐熱性に著しく優れた組成物
を得ることが可能になる。すなわち、従来のガラス繊維
強化ポリオレフィンは、通常ポリオレフィンとガラス繊
維とを押出機で混練して製造しているため、ガラス繊維
が破断し、成形品中のガラス繊維の平均繊維長が０．２
〜０．５ｍｍと短く、そのため衝撃強度が低く、かつ反
り変形が大きいという欠点を有していた。これに対し、
上記欠点を改良するため、ポリオレフィンにエラストマ
ーをブレンドすることが従来提案されていたが、この方
法は衝撃強度、反り変形の面で改良効果は認められるも
のの、エラストマーがブレンドされるため、強度、耐熱
性、剛性の面で大幅に低下するという問題を生じてい
た。しかし、上記方法を採用することにより、かかる問
題点が確実に解消されるものである。
【００１５】
【実施例】次に実施例、比較例により本発明を具体的に
示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではな
い。 ［マスターバッチの製造］ 前記特願平1-322694号に示した方法により、ＭＩが３０
ｇ／１０分のポリプロピレン４０重量％と繊維径１３μ
ｍのガラス繊維６０重量％とからなるガラス繊維が連続
したストランドを製造した後、ペレット長が６ｍｍにな
るようにカッティングを行ない、これをマスターバッチ
として用いた。このマスターバッチをＭＢ−１とした。 ［実施例１］ ＭＩ＝３０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体、密度０．９２ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝２０ｇ／１０
分の線状低密度ポリエチレン、上記ＭＢ−１及びマレイ
ン酸変性ポリプロピレンを用い、射出成形にて試験片を
作成した。得られた試験片の組成及び物性を表１、表２
に示す。
示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではな
い。 ［マスターバッチの製造］ 前記特願平1-322694号に示した方法により、ＭＩが３０
ｇ／１０分のポリプロピレン４０重量％と繊維径１３μ
ｍのガラス繊維６０重量％とからなるガラス繊維が連続
したストランドを製造した後、ペレット長が６ｍｍにな
るようにカッティングを行ない、これをマスターバッチ
として用いた。このマスターバッチをＭＢ−１とした。 ［実施例１］ ＭＩ＝３０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体、密度０．９２ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝２０ｇ／１０
分の線状低密度ポリエチレン、上記ＭＢ−１及びマレイ
ン酸変性ポリプロピレンを用い、射出成形にて試験片を
作成した。得られた試験片の組成及び物性を表１、表２
に示す。
【００１６】［比較例１］ ＭＩ＝３０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体、密度０．９２ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝２０ｇ／１０
分の線状低密度ポリエチレン、繊維径１３μｍ、長さ３
ｍｍのガラス繊維及びマレイン酸変性ポリプロピレンを
所定量ブレンドした後、二軸混練機（ガラス繊維のみサ
イドフィード）で混練し、試験片（ペレット）を得た。
得られた試験片の組成及び物性を表１、表２に示す。 ［比較例２］ 比較例１において、線状低密度ポリエチレンを、ムーニ
ー粘度が２４の非晶性エチレン−プロピレン共重合体
（ＥＰＲ）に代えた以外は、比較例１と同様にして試験
片を作成した。得られた試験片の組成及び物性を表１、
表２に示す。 ［実施例２］ 実施例１において、線状低密度ポリエチレンとして密度
０．９０５ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝１０ｇ／１０分のものを
用いた以外は、実施例１と同様にして試験片を作成し
た。得られた試験片の組成及び物性を表１、表２に示
す。
重合体、密度０．９２ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝２０ｇ／１０
分の線状低密度ポリエチレン、繊維径１３μｍ、長さ３
ｍｍのガラス繊維及びマレイン酸変性ポリプロピレンを
所定量ブレンドした後、二軸混練機（ガラス繊維のみサ
イドフィード）で混練し、試験片（ペレット）を得た。
得られた試験片の組成及び物性を表１、表２に示す。 ［比較例２］ 比較例１において、線状低密度ポリエチレンを、ムーニ
ー粘度が２４の非晶性エチレン−プロピレン共重合体
（ＥＰＲ）に代えた以外は、比較例１と同様にして試験
片を作成した。得られた試験片の組成及び物性を表１、
表２に示す。 ［実施例２］ 実施例１において、線状低密度ポリエチレンとして密度
０．９０５ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝１０ｇ／１０分のものを
用いた以外は、実施例１と同様にして試験片を作成し
た。得られた試験片の組成及び物性を表１、表２に示
す。
【００１７】［マスターバッチの製造］ 前記ＭＢ−１の製造方法において、ポリプロピレンとし
てＭＩ＝１０ｇ／１０分のものを用いた以外は、同様の
方法でマスターバッチを作成した。このマスターバッチ
ＭＢ−２とした。 ［実施例３］ ＭＩ＝１０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体、密度０．９２ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝８ｇ／１０分
の線状低密度ポリエチレン、上記ＭＢ−２及びマレイン
酸変性ポリプロピレンを用い、射出成形にて試験片を作
成した。得られた試験片の組成及び物性を表１、表２に
示す。 ［比較例３］ 実施例３において、線状低密度ポリエチレンを、密度
０．９６ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝１ｇ／１０分の高密度ポリ
エチレンに代えた以外は、実施例３と同様にして試験片
を作成した。得られた試験片の組成及び物性を表１、表
２に示す。
てＭＩ＝１０ｇ／１０分のものを用いた以外は、同様の
方法でマスターバッチを作成した。このマスターバッチ
ＭＢ−２とした。 ［実施例３］ ＭＩ＝１０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体、密度０．９２ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝８ｇ／１０分
の線状低密度ポリエチレン、上記ＭＢ−２及びマレイン
酸変性ポリプロピレンを用い、射出成形にて試験片を作
成した。得られた試験片の組成及び物性を表１、表２に
示す。 ［比較例３］ 実施例３において、線状低密度ポリエチレンを、密度
０．９６ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝１ｇ／１０分の高密度ポリ
エチレンに代えた以外は、実施例３と同様にして試験片
を作成した。得られた試験片の組成及び物性を表１、表
２に示す。
【００１８】なお、表２の各物性は下記の方法で測定し
た。 曲げ特性：ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測定した。 １２０℃曲げ特性：ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測定
した。 ＨＤＴ（高荷重）：ＪＩＳ Ｋ７２０７に準拠して測定
した。 ＩＺＯＤ衝撃強さ：ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して測定
した。 反り変形量：図１に示すように、射出成形にて直径Ｄが
２０ｍｍ、厚さｔが１．５ｍｍの円板を成形し、この円
板の底面の最も低い箇所から上端両側部までの高さａ，
ｂをそれぞれ計測して、下記式により求めた。 反り変形量（％）＝（ａ＋ｂ−２ｔ）／２ＤＸ１００
た。 曲げ特性：ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測定した。 １２０℃曲げ特性：ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測定
した。 ＨＤＴ（高荷重）：ＪＩＳ Ｋ７２０７に準拠して測定
した。 ＩＺＯＤ衝撃強さ：ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して測定
した。 反り変形量：図１に示すように、射出成形にて直径Ｄが
２０ｍｍ、厚さｔが１．５ｍｍの円板を成形し、この円
板の底面の最も低い箇所から上端両側部までの高さａ，
ｂをそれぞれ計測して、下記式により求めた。 反り変形量（％）＝（ａ＋ｂ−２ｔ）／２ＤＸ１００
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】表２の結果より、下記〜のことがわか
る。本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、従来のも
のに比べて強度、耐熱性に優れていること（実施例１〜
３と比較例２との比較）。成形品の組成は同一であっ
ても、ガラス繊維の繊維長が異なることにより、物性及
び反り変形が大幅に向上すること（実施例１と比較例１
との比較）。すなわち、従来の繊維長では、反り変形を
改良するためにポリエチレンを添加しても、物性の低下
が大きすぎて使用に耐えないが、繊維長をコントロール
することにより、優れた性能が発揮されることがわか
る。ポリエチレンが本発明の範囲以外のものである
と、物性が低下するとともに、反り変形の改良効果が小
さいこと（実施例１〜３と比較例３との比較）。
る。本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、従来のも
のに比べて強度、耐熱性に優れていること（実施例１〜
３と比較例２との比較）。成形品の組成は同一であっ
ても、ガラス繊維の繊維長が異なることにより、物性及
び反り変形が大幅に向上すること（実施例１と比較例１
との比較）。すなわち、従来の繊維長では、反り変形を
改良するためにポリエチレンを添加しても、物性の低下
が大きすぎて使用に耐えないが、繊維長をコントロール
することにより、優れた性能が発揮されることがわか
る。ポリエチレンが本発明の範囲以外のものである
と、物性が低下するとともに、反り変形の改良効果が小
さいこと（実施例１〜３と比較例３との比較）。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガラス繊
維強化樹脂成形品および本発明の製造方法から得られる
ガラス繊維強化樹脂成形品は、ガラス繊維強化樹脂成形
品本来の特徴である優れた引張強さ、曲げ強さ、耐熱性
を保持しつつ、反り変形が抑制され、かつ高い衝撃強度
を有するものである。
維強化樹脂成形品および本発明の製造方法から得られる
ガラス繊維強化樹脂成形品は、ガラス繊維強化樹脂成形
品本来の特徴である優れた引張強さ、曲げ強さ、耐熱性
を保持しつつ、反り変形が抑制され、かつ高い衝撃強度
を有するものである。
【図１】反り変形量の測定方法を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 51:06 23:26） (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 23/10 C08K 7/14
Claims (2)
- 【請求項１】 （ａ）メルトインデックスが５ｇ／１０
分以上のポリプロピレン系樹脂を（ａ），（ｂ），
（ｃ）成分の合計量の４５〜８５重量％と、 （ｂ）密度が０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ 3 、メルトイ
ンデックスが５ｇ／１０分以上で、下記式で表わされる
ＭＩ比が０．５〜５である低密度ポリエチレンを
（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量の５〜２５重量％
と、 ＭＩ比＝ＭＩ（ａ）／ＭＩ（ｂ） ＭＩ（ａ）：成分（ａ）のメルトインデックス ＭＩ（ｂ）：成分（ｂ）のメルトインデックス （ｃ）平均繊維径が３〜２０μｍで、成形品中における
平均繊維長が２〜６ｍｍであるガラス繊維を（ａ），
（ｂ），（ｃ）成分の合計量の１０〜４０重量％と、 （ｄ）前記（ａ），（ｂ），（ｃ）成分の合計量１００
重量部に対して０．１〜１０重量部の変性ポリオレフィ
ンとからなり、 かつ、 ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測定した１２０℃曲げ強
さを３２１Ｋｇ／ｃｍ 2 以上の値とし、 ＪＩＳ Ｋ７２０７に準拠して測定したＨＤＴを１５０
℃以上の値とし、 ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して測定したＩＺＯＤ衝撃強
さを２０．２ｋｇｃｍ／ｃｍ以上の値としたことを特徴
とするガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品。 - 【請求項２】 下記工程（Ｉ）〜（III） を含むことを
特徴とする請求項１に記載のガラス繊維強化ポリオレフ
ィン樹脂成形品の製造方法。 （Ｉ）溶融した前記（ａ）および（ｂ）のポリプロピレ
ン樹脂中に、平均繊維径が３〜２０μｍのガラス繊維か
らなる繊維束を連続的に通過させ、その繊維束に、前記
溶融体を含浸させて、ガラス繊維が連続したストランド
を形成する工程、 （II）形成されたストランドを、切断して、溶融混練せ
ずにガラス繊維とポリプロピレン樹脂とが複合化された
強化樹脂（マスターバッチ）を作製する工程、 （III） 強化樹脂（マスターバッチ）を溶融混練する工
程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3087856A JP3029313B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3087856A JP3029313B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298553A JPH04298553A (ja) | 1992-10-22 |
| JP3029313B2 true JP3029313B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=13926532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3087856A Expired - Fee Related JP3029313B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3029313B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5916953A (en) * | 1996-03-15 | 1999-06-29 | Bp Amoco Corporation | Stiff, strong, tough glass-filled olefin polymer |
| JPH10139892A (ja) * | 1996-11-14 | 1998-05-26 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 内燃エンジン冷却水系統樹脂成形部品 |
| CN105713300A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-06-29 | 安庆市天涯汽车配件有限公司 | 一种玻璃纤维增强的聚乙烯聚丙烯共混物 |
| EP3875533A4 (en) * | 2018-11-02 | 2022-08-10 | Prime Polymer Co., Ltd. | PROPYLENE BASED LONG FIBER REINFORCED RESIN COMPOSITION AND LONG FIBER REINFORCED MOLDING |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP3087856A patent/JP3029313B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04298553A (ja) | 1992-10-22 |
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