JP5502252B2 - 長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、(A)長繊維強化プロピレン重合体組成物と(B)結晶性プロピレン−エチレン共重合体組成物からなり、前者が55〜90重量%、後者が10〜45重量%からなる長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物に関する。
前者の(A)長繊維強化プロピレン重合体組成物は、下記(A1)、(A2)及び(A3)からなり、その混合率は、それぞれ20〜64.9重量%、0.1〜5重量%及び35〜75重量%である。
(A1)プロピレン単独重合体を不飽和カルボン酸もしくはその無水物で変性させた変性プロピレン重合体、または該変性プロピレン重合体と未変性プロピレン単独重合体との混合物であって、アイソタクチックペンタッド分率(P値)が96%以上、メルトフローレート(230℃、21.18N; 以下「MFR」と略称する)が 100〜500g/10min であるもの、
(A2)アルカリ土類金属の単体、水酸化物および酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一種、
(A3)長さ2〜50mmのガラス長繊維。
後者の(B)結晶性プロピレン−エチレン共重合体組成物は、下記(B1)及び(B2)からなり、その混合割合は、(B1)100重量部に対して(B2)0.001〜1重量部である。
(B1)アイソタクチックペンタッド分率(P値)が96%以上、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn(Q値)が6以下、ヘキサン抽出分が0.8重量%以下の重合体であるプロピレン単独重合部分と、プロピレン−エチレン共重合部分からなり、MFRが10〜60g/10minである結晶性プロピレン−エチレン共重合体 100重量部、
(B2)造核剤 0.01〜1重量部。
ここで、アイソタクチックペンタッド分率とは、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 8 687(1975)の記載に基き、13C−NMRを使用して測定することができる。
以上(A1)〜(A3)の配合割合としては、(A1)20〜64.9重量%、(A2)0.1〜5重量%、および(A3)35〜75重量%である。
1)変性プロピレン重合体、アルカリ土類金属化合物(単体、水酸化物、酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一種)をドライブレンドし、押出機のホッパーに投入して供給する方法、
2)変性プロピレン重合体、未変性プロピレン単独重合体、アルカリ土類金属化合物(単体、水酸化物、酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一種)をドライブレンドし、押出機のホッパーに投入して供給する方法、
3)プロピレン単独重合体、不飽和カルボン酸もしくはその無水物、有機過酸化物、アルカリ土類金属化合物(単体、水酸化物、酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一種)をドライブレンドして押出機のホッパーに投入し、変性も同時に行いながら供給する方法、
4)少なくとも2ヵ所の原料供給口を有する押出機を用い、プロピレン単独重合体、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のドライブレンド混合物を第1供給口から投入して変性を行いながら、アルカリ土類金属化合物(単体、水酸化物、酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一種)を第2供給口から投入し、供給する方法、
などがとり得るが、剛性、耐衝撃性、耐久性の改良効果の点からは、1)、2)、4)が好ましい。
[樹脂の測定方法]
▲1▼アイソタクチックペンタッド分率(P値)
Macromolecules 8 687(1975)の記載に準拠し、13C−NMRを使用して測定した。
▲2▼MFR
JIS−K7210の試験条件14に基づき測定した。
▲3▼Mw/Mn(Q値)
試料を135℃のオルトジクロルベンゼンに溶解させ、GPC(Gel Permeation chromatography)装置(150C型、ウォーターズ社製、使用カラム:TSK GEL GMH6−HT)を用いて測定した。
▲4▼ヘキサン抽出量
粉砕サンプル2gをソックスレー抽出器にセットし、ヘキサンにて2hr抽出を行った。抽出前後のサンプルの重量から、抽出量を算出した。
▲1▼引張弾性率
JIS K−7113に準拠して測定した。テストピースとしては、組合わせ試験片金型により成形したJIS 1号ダンベルを用いた。
▲2▼打抜き衝撃 破壊エネルギー
ASTM D3763に準拠した打抜き衝撃試験を実施した。組合わせ試験片金型により成形した50mm×50mm×3mm厚の成形品について、ジェネラルリサーチ製ダイナタップ衝撃試験機にて破壊エネルギー値を測定した。
▲3▼曲げ疲労限
組合わせ試験片金型により成形した ASTM D671B法 Type 1のテストピースを用い、ASTM D671B法に準拠して、雰囲気温度80℃、1800cycle/minの条件で曲げ疲労試験を実施した。107サイクル時の応力値を曲げ疲労限とした。
平均繊維径17μm、テックス番手2310g/kmのガラスロ−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、P値が97.3%、MFRが 140g/10min の無水マレイン酸変性プロピレン重合体(表1中「変性PP」と略)と、水酸化マグネシウム(長繊維強化プロピレン重合体組成物中2.0重量%になるように配合した)との溶融混練物を押出機から供給した。ガラスロービングにポリプロピレン樹脂を含浸させた後、2.3mm径の円形ノズルを通して引き抜き、冷却後10mmの長さにカットして、ガラス繊維含有量が50重量%の長繊維強化プロピレン重合体組成物ペレットを得た。
無水マレイン酸変性プロピレン重合体として、P値が96.5%、MFRが 150g/10min のものを用いた以外は、すべて実施例1と同様にして、長繊維強化重合体組成物ペレットの製造、ドライブレンド、成形、評価を実施したが、結果はいずれも良好であった。
無水マレイン酸変性プロピレン重合体として、P値が97.2%、MFRが 240g/10min のものを用いた以外は、すべて実施例1と同様にして、長繊維強化重合体組成物ペレットの製造、ドライブレンド、成形、評価を実施したが、結果はいずれも良好であった。
結晶性プロピレン−エチレン共重合体組成物として、プロピレン単独重合部分の重合体のP値が96.4%、Q値が5.1、ヘキサン抽出量が0.7重量%であって、トータルエチレン含量が6.8重量%、MFRが 55g/10min である結晶性プロピレン−エチレン共重合体100重童部と、平均粒径2.5μmのタルク0.2重量部とを200℃で溶融混練した、共重合体樹脂組成物ペレットを用いたほかは、すべて実施例1と同様にして、ドライブレンド、成形、評価を実施したが、結果はいずれも良好であった。
無水マレイン酸変性プロピレン重合体として、P値が95.0%、MFRが 150g/10min のものを用いた以外は、すべて実施例1と同様にして、長繊維強化重合体組成物ペレットの製造、ドライブレンド、成形、評価を実施したが、P値が本発明範囲外であるために、打抜き衝撃、曲げ疲労限が不満足であった。
水酸化マグネシウムを配合しないほかは、すべて実施例1と同様にして、長繊維強化重合体組成物ペレットの製造、ドライブレンド、成形、評価を実施したが、引張弾性率、打抜き衝撃、曲げ疲労限のいずれも不満足なものであった。
結晶性プロピレン−エチレン共重合体のかわりに、表1に記載した通りのプロピレン単独重合体(表1中「ホモ」と記載)を用いたほかは、すべて実施例1と同様にして、ドライブレンド、成形、評価を実施したが、打抜き衝撃、曲げ疲労限が不満足なものであった。
結晶性プロピレン−エチレン共重合体として表1に記載した通りの共重合体を用いたほかは、すべて実施例1と同様にして、ドライブレンド、成形、評価を実施したが、引張弾性率、曲げ疲労限が不満足であった。
造核剤を配合しなかったほかは、すべて実施例1と同様にして、共重合体組成物ペレットの製造、ドライブレンド、成形、評価を実施したが、引張弾性率、曲げ疲労限が不満足なものであった。
最終組成としてガラス繊維含有量が30重量%となるようドライブレンドしたほかは、すべて実施例1と同様にして、成形、評価を実施したが、結果はいずれも良好であった。
Claims (7)
- (A)下記長繊維強化プロピレン重合体組成物55〜90重量%、および(B)下記結晶性プロピレン−エチレン共重合体組成物10〜45重量%を含有してなる長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。ここで、(A)長繊維強化プロピレン重合体組成物は、下記(A1)、(A2)および(A3):
(A1)プロピレン単独重合体を不飽和カルボン酸もしくはその無水物で変性させた変性プロピレン重合体、または該変性プロピレン重合体と未変性プロピレン単独重合体との混合物であって、アイソタクチックペンタッド分率(P値)が96%以上、メルトフローレート(230℃、21.18N;以下「MFR」と略称する)が100〜500g/10minであるもの20〜64.9重量%、
(A2)アルカリ土類金属の単体、水酸化物および酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一種0.1〜5重量%、
(A3)長さ2〜50mmのガラス長繊維35〜75重量%、
から構成される組成物であり;
(B)結晶性プロピレン−エチレン共重合体組成物は、下記(B1)および(B2):
(B1)アイソタクチックペンタッド分率(P値)が96%以上、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn(Q値)が6以下、ヘキサン抽出分が0.8重量%以下の重合体であるプロピレン単独重合部分と、プロピレン−エチレン共重合部分からなり、MFRが10〜60g/10min、トータルエチレン含有量が30重量%未満である結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体100重量部、
(B2)造核剤 0.01〜1重量部、
から構成される組成物である。
- (A1)変性プロピレン重合体、または該変性プロピレン重合体と未変性プロピレン単独重合体との混合物のMFRが 100g/10min 以上 300g/10min 未満
である請求項1に記載の長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
- (B1)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単独重合部分のアイソタクチックペンタッド分率(P値)が97%以上である請求項1もしくは2に記載の長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
- (A)長繊維強化プロピレン重合体組成物が、溶融引抜き法で製造されたペレットである請求項1〜3のいずれか1項に記載の長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
- 不飽和カルボン酸もしくはその無水物が無水マレイン酸である請求項1〜4のいずれか1項に記載の長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
- (A2)アルカリ土類金属の単体、水酸化物および酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一種が水酸化マグネシウムである請求項1〜5のいずれか1項に記載の長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
- (A1)プロピレン単独重合体を不飽和カルボン酸もしくはその無水物で変性させた変性プロピレン重合体、または該変性プロピレン重合体と未変性プロピレン単独重合体との混合物であって、アイソタクチックペンタッド分率(P値)が96%以上、メルトフローレート(230℃、21.18N;以下「MFR」と略称する)が100〜500g/10minであるもの11.0〜58.41重量%、
(B1)アイソタクチックペンタッド分率(P値)が96%以上、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn(Q値)が6以下、ヘキサン抽出分が0.8重量%以下の重合体であるプロピレン単独重合部分と、プロピレン−エチレン共重合部分からなり、MFRが10〜60g/10min、トータルエチレン含有量が30重量%未満である結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体9.901〜44.996重量%、
(A2)アルカリ土類金属の単体、水酸化物および酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一種0.055〜4.5重量%、
(B2)造核剤0.001〜0.45重量部および
(A3)長さ2〜50mmのガラス長繊維19.25〜67.5重量%
からなり、前記(A3)が、少なくとも前記(A1)によって予め含浸されたものである長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
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