JP3640453B2 - 着色されたガラス長繊維強化ポリオレフィン組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、振動疲労特性、クリープ特性に優れたガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂であって着色された組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガラス繊維強化ポリオレフィン、特にポリプロピレン樹脂は、機械的強度、耐熱性、成形性に優れているため、各種工業部品に広く使われている。特に、連続した繊維を引抜きながら樹脂を含浸する、いわゆる引抜き法によって得られる長繊維強化ポリオレフィン樹脂は、ガラス繊維のチョップドストランドと樹脂を押出機あるいは成形機で混練して得られる短繊維強化ポリオレフィン樹脂にくらべて、衝撃強度、クリープ特性、振動疲労特性に優れた長所がある。さらに、引抜き法で製造された長繊維強化ポリオレフィン樹脂は、ガラス繊維が同一方向に配列されているため、きわめて高密度にガラス繊維を充填させることができる特徴がある。
このようなガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂の特性を利用して、自動車部品、電気製品の部品などを溶融成形して製造することが行われているが、この場合着色された状態で使用されることが多い。
【0003】
樹脂を着色するには、まず白色の顔料をベースとして用い、続いて赤色、黄色、青色等から所望の顔料を選びだし、それらを配合することが行われている。このように樹脂の着色には白色顔料が重要な役割を果たす。もっとも一般的に用いられている白色顔料は、粒径が小さくて均一であり、化学的に不活性で紫外線によっても分解しにくいという利点を有する酸化チタンである。特に使用範囲の広いグレイに着色する場合は、一般的にはベースの白色顔料である酸化チタンに黒色顔料としてカーボンブラックを加えて所望の色相を調製する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ガラス長繊維強化ポリオレフィンの白色顔料として酸化チタンを使用すると、組成物の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、クリープ特性、振動疲労特性などの特性が損なわれるということがわかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、上述の問題点を解決し、ガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物の硬化物が有する引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、クリープ特性、振動疲労特性などの特性が損なわれることなく所望の色に着色することが可能な樹脂組成物を提供しようとする。
【0006】
(A)少なくともポリオレフィン樹脂中で、樹脂強化用連続ガラス繊維束を引抜きながら、該ガラス繊維束に該樹脂を含浸し、切断して得られる繊維方向の長さ2〜50mmのペレットであって、該ガラス繊維が実質的にペレットと同一長さで平行に整列し、ガラス繊維含有率が15〜75wt%のガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂ペレット、
(B)ポリオレフィン樹脂、および、
(C)白色顔料として硫化亜鉛を有する顔料
を含有する組成物であって、アイゾット衝撃強度(ノッチ付き)が17 kgcm/cm 2 以上であることを特徴とする着色されたガラス長繊維強化ポリオレフィン組成物。
【0007】
以下に本発明を詳細に説明する。
(A)本発明の組成物のガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂ペレット(A)は、少なくともポリオレフィン樹脂中で、樹脂強化用連続ガラス繊維束を引抜きながら該繊維束に該樹脂を含浸させ、切断して得られる繊維方向の長さ2〜50、好ましくは3〜50mmのペレットであって、該ガラス繊維が実質的にペレットと同一長さで平行に整列し、ガラス繊維含有率が15〜75wt%、好ましくは、30〜70wt%のガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂ペレットである。
【0008】
本発明に用いる連続したガラス繊維は、E−ガラス、S−ガラス、C−ガラス、AR−ガラス、T−ガラス、D−ガラスおよびR−ガラス等であり、通常は、複数のガラスフィラメントを集めた束を、コイル状に巻きとった、いわゆるガラスロービングの形態をしている。ガラス繊維径は、3〜40μmのものが適している。3μm未満では、同一ガラス含有量にする場合、相対的にガラス繊維数が増すため樹脂の含浸が困難となり、40μmを越えると成形品の表面外観が著しく悪化する。最適なガラス繊維径は9〜20μmである。
【0009】
本発明に用いるガラス繊維は、カップリング剤を含む表面処理剤で表面処理されていてもよい。
カップリング剤としては、アミノシラン、エポキシシラン、アミドシラン、アジドシラン、アクリルシランのようなシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびこれらの混合物が利用できる。これらのうち、アミノシランとエポキシシランがよく、特にアミノシランカップリング剤が好ましい。
【0010】
本発明で用いるポリオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレン、ブテン、4−メチルペンテン等の単独重合体並びに共重合体、さらには酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、無水マレイン酸等の極性モノマーとのランダム、ブロックまたはグラフト共重合体も含まれる。また、これらの重合体にエチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム、イソプレンゴム、イソブチレンゴム等の合成ゴムを50wt%未満添加した組成物も含まれる。
具体的には、高圧法エチレン単独重合体、同エチレン−プロピレン共重合体、低圧法エチレン単独重合体、同エチレン−プロピレン共重合体、同エチレン−1−ブテン共重合体、同エチレン−1−ヘキセン共重合体、中圧法エチレン共重合体、高圧法エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンのランダムまたはブロック共重合体などが挙げられる。なかでも、結晶性プロピレン系重合体、特にポリプロピレンが好ましい。
【0011】
ポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体のほか、プロピレンを主体としてエチレン成分を含む共重合体、例えばプロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレンとエチレン−プロピレンゴムとのブロック共重合体などであってもよい。これらのなかでも後者、特にエチレン成分を含むブロック共重合体が好ましく用いられる。エチレン成分を含む共重合体を用いる場合、エチレン成分は、共重合体の重量を基準として通常20wt%以下の範囲で含まれる。本発明で対象とするポリプロピレン樹脂は、このようなポリプロピレンにさらにα−オレフィン系共重合体ゴムを含有してもよい。
ここでいうα−オレフィン系共重合体ゴムとは、2種以上のα−オレフィンを共重合させて得られるゴム状高分子であり、共重合成分となるα−オレフィンは、例えば炭素数2〜12のものである。α−オレフィン系共重合体ゴムのなかでも好ましいものは、エチレンと他のα−オレフィンとの共重合体ゴムである。エチレンの共重合相手となるα−オレフィンは、例えば炭素数3〜12のものであり、具体的にはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、およびそれらの混合物などが例示されるが、なかでもプロピレンまたは1−ブテンが好ましい。
【0012】
引抜き法により製造されるガラス長繊維強化ポリオレフィンは、数千〜数万本のフィラメントからなるガラス繊維を引抜きながらポリオレフィン樹脂を完全に含浸させ、親水性であるガラス繊維と、非極性であるポリオレフィン樹脂とのぬれ性を改善する方法は、米国特許4479998号、4549920号、および4559262号公報に記載され、本発明の成分(A)はこれらの方法で製造されたものであってもよい。
また、例えば、特開平5−17631号公報には溶融樹脂の含浸を容易にするために、ASTM D−1238(荷重:2.16kg、温度:230℃)の方法で測定したメルトフローレート30g/10分以上の低粘度ポリプロピレンを用いる方法、特公平3−25340号公報にはきわめて低分子量の樹脂を含浸させる方法、および特開平3−181528号公報にはぬれ性を改善するため、ガラス繊維を表面処理するとともに、変性ポリプロピレン樹脂を使う方法があり、本発明の成分(A)はこれらの方法で製造されてもよい。
【0013】
本発明のガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂ペレット(A)は、強化用連続ガラス繊維を引抜きながら、ポリオレフィン樹脂をガラス繊維に含浸した後、繊維を引抜く方向と直角方向に切断することにより得られる。樹脂を含浸する方法はいかなる方法を用いても良い。例えば、ポリオレフィン樹脂のエマルジョンをガラス繊維に含浸し被覆付着後、乾燥させる方法、ポリオレフィン樹脂の粉末懸濁液をガラス繊維に付着させ、乾燥後加熱溶融含浸させる方法、ガラス繊維を帯電させて、ポリオレフィン樹脂粉末を付着させた後、加熱溶融含浸させる方法、溶媒に溶かしたポリオレフィン樹脂をガラス繊維に含浸後、溶媒を除去する方法、ポリオレフィンの連続繊維とガラスの連続繊維の混合繊維を加熱し、溶融したポリオレフィン樹脂を含浸させる方法または加熱溶融したポリオレフィン樹脂を、バー、ロール、ダイス上でガラス繊維を開繊させながら含浸させる方法等のいずれでもよい。これらの方法のうち、装置およびプロセスの簡便さから、加熱溶融したポリオレフィン樹脂を、バー、ロール、ダイス上でガラス繊維を開繊させながら含浸する方法が最も好ましい。
【0014】
こうして得られた切断後のペレット中には、ガラス繊維がペレットと同一長さで平行に整列した状態で存在する。該ペレットには、ガラス繊維が15〜75wt%含有され、またペレット長さは、繊維方向に2〜50mmである。好ましいガラス繊維含有率は、30〜70wt%である。ペレット長さは、2mm未満であると成形品中のガラス繊維長が短かくなり、強度、特に衝撃強度が低下する。50mmを越えると長繊維強化の特長である高強度、高衝撃、耐クリープ性、耐振動疲労性がさらに改善されることはなく、かえって射出成形、押出し成形時のホッパー内でのつまりや、ポリオレフィン樹脂との混合品で偏析が起こるので好ましくない。好ましいペレット長さは3〜25mmである。ペレット形状は、長さが2〜50mmであればどのような形状でも良く、例えば切断面が円形、だ円形、四角形でもよい。また、切断面の長手方向の長さは、アスペクト比(ペレット長さと切断面長さの比)が1〜10、より好ましくは2〜5になるのが好ましい。
【0015】
(B)本発明のポリオレフィン樹脂(B)は、樹脂強化用ガラス繊維を含まないものをいい、ガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂のペレット(A)と混合する希釈用ポリオレフィン樹脂(B)であり、構成単位としてオレフィンを70wt%以上含むものをいい、例示すると、成分(A)で説明したポリオレフィンの他にプロピレンホモポリマー、プロピレンと共重合可能なビニル基含有モノマー30wt%未満とプロピレン70wt%以上からなる共重合体およびこれらの混合物がある。共重合体の例としては、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−EPDM共重合体があげられる。
【0016】
特に耐衝撃性が要求される場合は、エチレン−プロピレン共重合体やプロピレン−EPDM共重合体は溶融粘度が高く、ガラス繊維への含浸が困難なため、これらの樹脂のガラス長繊維強化溶融成形品の製造が難しい。従って本発明の低粘度範囲のポリオレフィン樹脂ペレット(A)とこれら高衝撃共重合体用のポリプロピレン樹脂(B)との混合物を用いるとこれらの樹脂のガラス長繊維強化成形品を製造するための有効な手段である。
【0017】
本発明のガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂ペレット(A)と希釈用のポリオレフィン樹脂(B)の混合比率は、マスターバッチペレット(A)/ポリオレフィン樹脂(B)=10/90〜90/10(重量比)である。マスターバッチの混合比率が10wt%未満であると、希釈後の成形品中のガラス繊維含有率が低過ぎるため長繊維強化成形品の、高強度、高衝撃性の特長を十分に発揮できない。また、90wt%を越えると、希釈用ポリオレフィン樹脂の使用量が10wt%未満となるため経済的に不利なうえ、成形品の製品適用範囲が狭くなる不利があり、工業的価値が減ずる。最適なマスターバッチペレット(A)/ポリオレフィン樹脂(B)の混合比率は、20/80〜80/20(重量比)である。
【0018】
希釈用ポリオレフィン樹脂(B)の形状は、特に限定はないが、粉末状、ペレット状が好ましい。さらに好ましくは、マスターバッチペレットとするガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂ペレット(A)の大きさ、形状に近いものが好ましい。両ペレットのサイズが極端に異なると、溶融成形時に、ホッパー内で分離する欠点がある。好ましいポリオレフィン樹脂(B)の形状は、2〜5mmの粒状または直径が1〜5mmで長さ1〜10mmの円筒状である。
【0019】
本発明では白色顔料として硫化亜鉛を用いる。(C)白色顔料として硫化亜鉛を有する顔料(C)は、少なくとも硫化亜鉛を含有すればよく、硫化亜鉛に他の顔料を配合してもよい。樹脂組成物を着色する際に、黒色にする場合はカーボンブラック等の黒色顔料を用いるが、黒以外の他の色に着色する場合は発色を鮮明にするために白色顔料を併用することが行われる。硫化亜鉛はベースの白色顔料として含有されるもので、配合される他の顔料は、樹脂組成物に要求される着色に応じて選択されるが、緑色顔料として、酸化クロム、クロムグリーン(黄鉛と紺青(フェロシアン化鉄カリウム)との混合物)、ジンクグリーン(亜黄鉛と紺青との混合物)、塩化銅フタロシアニングリーン、フタロシアニングリーン、ナフトールグリーン、ジベンザンスロン、マラカイトグリーンレーキ等が挙げられる。また青色顔料として、群青(天然物、合成物)、紺青、銅フタロシアニンブルー、コバルトブルー、フタロシアニンブルー、フォストスカイブルー、インダンスレンブルー等が挙げられる。赤色顔料としては、鉛丹、ベンガラ、塩基性クロム酸亜鉛、クロムバーミリオン朱、カドミウム赤、バラレッド、ブリリアントカーミン(縮合アゾ系赤)、ブリリアントスカーレット、キナクリドン赤、リソールレッド、バーミリオン、チオインジゴレッド、ミンガミヤレッド等が挙げられる。黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、黄色酸化鉄、チタンイエロー、ファーストイエロー、ハンザイエロー、オーラミンレーキ、ベンジジンエロ、インダンスレンエロー等が挙げられる。硫化亜鉛とこれらの顔料を混合し望ましい色彩や色相になるように調節される。
【0020】
本発明に用いる上記硫化亜鉛の含有量は、望ましい色彩や色相によって異なるが、組成物総重量に対して最大8wt%まで混入することができ、好ましくは5wt%以下であることが本発明組成物の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、振動疲労特性、クリープ特性などの諸特性の点で好ましい。
【0021】
本発明の組成物は、この白色顔料として硫化亜鉛を用いることが特徴である。ガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物を着色する場合硫化亜鉛を用いると、白色顔料として酸化チタンを用いる場合に比べて組成物の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、振動疲労特性、クリープ特性が優れ、特に衝撃強度に秀でていることがわかった。この理由は、酸化チタンはガラスより硬度が高いためガラス繊維に傷をつけその結果耐衝撃性が損なわれるためであると考えられる。
ガラスの硬度以下の硬度を有する白色顔料であれば硫化亜鉛以外でもガラス繊維に傷をつけることがないので本発明の白色顔料として用いることができる。
【0022】
本発明の組成物は着色されることにより、意匠性が高まり、利用範囲も広がりしたがって工業的な価値が高まるという効果を奏することができる。
【0023】
本発明の組成物は、後に説明するように、さらに酸化防止剤、光安定化剤、および光吸収剤を含有すると着色された耐候性を有するガラス長繊維強化ポリオレフィン組成物とすることができる。またこれらの必須成分以外に高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸のアミド、ワックス類等の滑剤、あるいは無機充填剤などを添加することができる。
【0024】
無機充填剤としては、炭酸カルシウム、カーボンブラック、クレー、タルク、シリカ、ケイ藻土あるいはこれらの脂肪酸、脂肪酸エステル処理物などが挙げられる。
【0025】
本組成物をグレイに着色する場合は顔料(C)に少なくとも硫化亜鉛とカーボンブラックを配合する。また、硫化亜鉛に上記の他の顔料を配合してもよい。本組成物をグレイに着色するには硫化亜鉛にカーボンブラックを配合して望ましい明度になるように調節されるのが本発明組成物の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、振動疲労特性、クリープ特性などの諸特性の点で好ましい。
後に説明する酸化防止剤、光安定剤、光吸収剤とあわせてカーボンブラックを本発明の組成物に配合することにより、本発明の組成物にさらに耐候性が付与される。このため屋外での使用に好適である。
【0026】
本発明の組成物にカーボンブラックを用いる場合、カーボンブラック、酸化防止剤、光安定剤および光吸収剤の含有量の合計は、樹脂成分の合計100重量部に対して、好ましくは1.0〜8.0重量部、特に1.2〜6.0重量部が好ましい。
【0027】
本発明に用いる酸化防止剤は、好ましくは、フェノール系化合物またはリン系化合物であり、フェノール系化合物として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシメチル〕メタン等が挙げられ、中でもヒンダードフェノール系化合物が好ましく、例えば2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、ビス〔3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、4,4’−ブチリデンビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−エチリデンビス(4−sec−ブチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、ビス〔2−t−ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−t−ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリス〔(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2−t−ブチル−4−メチル−6−(2’−アクリロイルオキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス(1’,1’−ジメチル−2’−ヒドロキシエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、ビス〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート等が挙げられる。これらのうちでは、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−t−ブチルベンジル)イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンなどが好ましい。
【0028】
リン系化合物としては、アルキルホスファイト、アルキルアリルホスファイト、アリルホスファイト、アルキルホスフォナイト、アリルホスフォナイト等のリン系安定剤を挙げることができ、具体的にはジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンホスフォナイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ジトリデシルホスファイト−5−t−ブチルフェニル)ブタンなどを例示することができる。
【0029】
上記ヒンダードフェノールとリン系化合物の配合量の和は、樹脂成分の合計100重量部に対して0.2〜2.5重量部、好ましくは0.3〜2.0重量部である。ヒンダードフェノールとリン系化合物の重量比は、1/10〜10/1の範囲がよく、好ましくは、1/5〜5/1の範囲がよい。
【0030】
本発明で用いる光安定剤は、アミン系化合物またはフェニルベンゾエート系光安定剤が挙げられ、なかでもヒンダードアミン系またはフェニルベンゾエート系光安定剤の例としては、例えばビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セパケート、コハク酸とN−(2−ヒドロキシプロピル)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンとの縮合物、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンと1,2−ジブロモエタンとの重縮合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)アジペート、ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)フマレート、ポリ〔〔6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル〕〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕ヘキサメチレン〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕〕、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、4−オクチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、n−ヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなどが挙げられる。これらの添加量は樹脂成分の合計100重量部に対して、0.2〜3.0重量部である。特に好ましい配合量は、0.3〜2.0重量部である。
【0031】
本発明に用いる光吸収剤としては、サリチル酸誘導体、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系のもの等が挙げられる。これらの中では、ベンゾトリアゾール系、およびベンゾエート系のものが好ましい。ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤としては、例えば2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾールなどを挙げることができる。ベンゾエート系の光吸収剤としては、例えば2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなどを挙げることができる。
【0032】
上記光吸収剤の配合量は、樹脂成分の合計100重量部に対して、0.05〜3.0重量部、好ましくは0.1〜2.0重量部である。光吸収剤の配合量が0.05重量部未満では、耐候性が十分でなく、また3.0重量部を超えてもそれに見合う効果の向上が得られない。
【0033】
本発明の組成物の製造方法は、(A)ガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂ペレット、(B)ポリオレフィン樹脂、(C)白色顔料として硫化亜鉛を有する顔料、さらに酸化防止剤、光安定剤、光吸収剤、カーボンブラックおよびその他の必要な添加剤をすべて同時に混練して製造してもよい。
好ましくは成分(C)はポリプロピレンや高密度ポリエチレン等のオレフィン樹脂をベースとしたマスターペレット中に混練しておき、これを任意のタイミングで本発明の組成物の製造時に加える。
成分(C)を含有するマスターペレットは、予め成分(A)と混練してから成分(B)と混練してもよいし、成分(A)と成分(B)を混練する際に加えてもよい。
【0034】
本発明の組成物の溶融成形は、通常の射出成形機、インジェクション−プレス成形機、単軸押出機、2軸押出機、加熱プレス成形機を使うことができる。成形品は、通常の射出成形品、異型押出しによる棒状・板状の異型押出成形品、あるいはシートなどである。
【0035】
本発明の組成物を溶融成形して得られた成形品中の残存繊維長は、平均長(メディアン長さ)が0.8〜10mmとするのが好ましい。
0.8mm未満では長繊維強化成形品の特徴である高強度、高弾性率、優れたクリープ特性および振動疲労特性を十分に発揮することができない。
また10mmを越えると前記長繊維強化成形品の特長がさらに改善されることもなく、かえって表面外観が悪くなり好ましくない。
【0036】
残存平均ガラス繊維長0.8〜10mmを維持するためには、本発明の溶融成形用混合物は比較的緩い溶融成形条件、すなわち混練力を弱くし、溶融樹脂に加わる剪断力を小さくする必要がある。
例えば深溝のスクリューを使用し、スクリューの背圧を0〜3kg/cm2 とできるだけ小さくするか、スクリュー回転数を小さくするなどの工夫が必要である。本発明の組成物は、このように混練力が弱くても、ガラス繊維は十分に分散する。
【0037】
【発明の実施の形態】
本発明組成物の硬化物は機械的強度、成形性、耐候性等の特性が必要とされる部材などに適している。各種工業製品に応用可能であるが、具体的には、自動車用のドアハンドル、ドアグリップ、ドアプロテクター(サイドモール)、ルーフモール等が例示される。
【0038】
【実施例】
以下に、本発明を実施例および比較例を挙げて具体的に説明する。
本発明はこれらの具体例に限定されない。
【0039】
(1)酸化チタン含有ペレットの製造
20重量部の酸化チタン粉末と10重量部のカーボンブラックを粉末状のメルトフローレート(230℃、5kg荷重)10g/分のポリプロピレンホモポリマー70重量部に混合し、ベント付2軸押出機を用いて190℃で混練押出し、着色用の濃縮ペレットを得た。
【0040】
(2)硫化亜鉛含有ペレットの製造
20重量部の硫化亜鉛粉末と10重量部のカーボンブラックを粉末上のメルトフローレート(230℃、5kg荷重)10g/分のポリプロピレンホモポリマー70重量部に混合し、ベント付2軸押出機を用いて190℃で混練押出し、着色用の濃縮ペレットを得た。
【0041】
(3)耐候性マスターペレットの製造
以下の表2に示す耐侯剤を含有したマスターペレットをベント付き2軸押出機を用いて190℃で混練押出し、耐候剤の濃縮ペレットを得た。
表1には、使用添加剤を示す。
【0042】
【表1】
【0043】
(実施例1〜4および比較例1〜4)
VertonR MFX700−10(ガラス含有量50%ガラス長繊維強化樹脂:川崎製鉄(株)製)に(1)あるいは(2)で得られた着色用の濃縮ペレット及びメルトフローレート(230℃、5kg荷重)40g/分のポリプロピレンホモポリマーを表3の組成で、ブレンド混合し、50tの射出成形機により樹脂温度240℃、金型温度60℃で射出し、表3記載の試験片を得、その後ASTM準拠の引張、曲げ、アイゾット衝撃試験(ノッチ付き)を行った。試験結果も合わせて表3に記載する。
【0044】
【表2】
【0045】
(実施例5〜10)
VertonR MFX700−10(ガラス含有量50%ガラス長繊維強化樹脂:川崎製鉄(株)製)に(2)で得られた着色用の濃縮ペレットおよび(3)で得られた耐侯剤の濃縮ペレットとメルトフローレート(230℃、5kg荷重)40g/分のポリプロピレンホモポリマーを表4の組成で、ブレンド混合し、50tの射出成形機により樹脂温度240℃、金型温度60℃で射出し、試験片を得た。その後、アイゾット衝撃試験(ノッチ付き)と耐候性促進試験を行った。耐候性促進試験は、ASTM−G53を準拠し、1サイクルを12時間とし、そのうち8時間については2.7W/m2 でエネルギーを照射し、次に4時間、50℃でスチームを供給し、暗黒下保持した。この試験を1500時間行い、試験後の試験片の表面を顕微鏡で観察し、ガラスの浮きがないことを確認した。
【0046】
【表3】
【0047】
【発明の効果】
本発明の組成物は、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、クリープ特性、振動疲労特性などの特性が損なわれることなく所望の色に着色することが可能である。
さらに酸化防止剤、光安定剤、光吸収剤を添加し、カーボンブラックにより使用範囲の広いグレーに着色することにより、耐候性を有し屋外での使用に好適となる。
Claims (2)
- (A)少なくともポリオレフィン樹脂中で、樹脂強化用連続ガラス繊維束を引抜きながら、該ガラス繊維束に該樹脂を含浸し、切断して得られる繊維方向の長さ2〜50mmのペレットであって、該ガラス繊維が実質的にペレットと同一長さで平行に整列し、ガラス繊維含有率が15〜75wt%のガラス長繊維強化ポリオレフィン樹脂ペレット、
(B)ポリオレフィン樹脂、および、
(C)白色顔料として硫化亜鉛を有する顔料
を含有する組成物であって、アイゾット衝撃強度(ノッチ付き)が17 kgcm/cm 2 以上であることを特徴とする着色されたガラス長繊維強化ポリオレフィン組成物。 - 請求項1の組成物にさらに、酸化防止剤、光安定剤、および光吸収剤を含有し、顔料としてさらにカーボンブラックを含有し、グレイに着色されて耐候性を有することを特徴とする着色されたガラス長繊維強化ポリオレフィン組成物。
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