JPH02138349A - Fiber-reinforced polypropylene resin composition - Google Patents

Fiber-reinforced polypropylene resin composition

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JPH02138349A
JPH02138349A JP63270156A JP27015688A JPH02138349A JP H02138349 A JPH02138349 A JP H02138349A JP 63270156 A JP63270156 A JP 63270156A JP 27015688 A JP27015688 A JP 27015688A JP H02138349 A JPH02138349 A JP H02138349A
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JP
Japan
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resin composition
fiber
pts
polymer
parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP63270156A
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Japanese (ja)
Inventor
Junji Takeuchi
竹内 順治
Masahiro Takimoto
正博 滝本
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Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Toyoda Gosei Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the title composition improved in rigidity and impact resistance and being capable of producing a molding of a clay color specification by mixing a mixed polymer of PP with a carboxylated PP with a silane-treated reinforcing fiber and a specified coloring component. CONSTITUTION:A clay coloring component is obtained by mixing 100 pts.wt. two-component pigment comprising 95-80wt.% TiO2 and 5-20wt.% carbon black with 20-50 pts.wt. PE wax. 100 pts.wt. mixed polymer comprising PP and 5-20wt.% carboxylated PP is mixed with 10-50 pts.wt. reinforcing fiber (e.g., glass fiber) treated with a silane coupling agent (e.g., methacryloxypropyltrimethoxysilane) and 20-50 pts.wt. clay coloring component.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、プレイ着色仕様の成形品を製造するのに使用
するta維強化ポリプロピレン(以下rFRPPJとい
う、)樹脂組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a ta fiber reinforced polypropylene (hereinafter referred to as rFRPPJ) resin composition used for manufacturing molded products with pre-coloring specifications.

成形品の適用分野としては、自動車のホイールキャップ
、エアコン等の電気機器の本体カバー類、タイプライタ
−等のケース類などを挙げることができる。
Application fields of molded products include automobile hubcaps, body covers for electrical equipment such as air conditioners, and cases for typewriters and the like.

〈従来の技術〉 ここでは、自動車のホイールキャップを例にとり説明す
るが、これに限られるものではない。
<Prior Art> Here, explanation will be given using an automobile hubcap as an example, but the invention is not limited to this.

昨今、軽量化等の見地から、上記のようなホイールキャ
ップは、従来の金属製に代って樹脂製のものが上布され
てきている。そして、樹脂としては、変性ポリフェニレ
ンオキシド(変性p po)及びポリアミド(PA)が
主流であった。
Recently, from the viewpoint of weight reduction, wheel caps such as those described above have been made of resin instead of the conventional metal ones. The mainstream resins were modified polyphenylene oxide (modified PPO) and polyamide (PA).

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上記各樹脂は相対的に高価であり、他の汎用樹
脂への代替の要請があり、さらにはホイールキャップ軽
量化の要請も強い。
<Problems to be Solved by the Invention> However, each of the above-mentioned resins is relatively expensive, and there is a demand for substitution with other general-purpose resins, and there is also a strong demand for lightweight wheel caps.

そこで、本発明者らは、これらの要請に答えられるポリ
プロピレン(pp)に着目して、試験検討を行なった。
Therefore, the present inventors focused on polypropylene (PP), which can meet these demands, and conducted tests and studies.

ここで、PPポリマー単独では、強度的(剛性、耐衝撃
性)に十分ではないので、繊維強化したもの、即ち、F
RPP樹脂組成物について検討をした。
Here, since PP polymer alone is not sufficient in terms of strength (rigidity, impact resistance), fiber-reinforced one, that is, F
A study was conducted on RPP resin compositions.

この場合、PPポリマーと強化繊維との接着性の見地か
ら、ポリマーとしてPPとカルボキシル基導入PP(以
下「変性PPJという、)の混合ポリマーを使用し、強
化繊維としてシラン処理されたものを使用する。
In this case, from the viewpoint of adhesion between the PP polymer and the reinforcing fibers, a mixed polymer of PP and carboxyl group-introduced PP (hereinafter referred to as "modified PPJ") is used as the polymer, and a silane-treated one is used as the reinforcing fibers. .

ここで、グレイ着色仕様のホイールキャップを成形しよ
うとして、酸化チタンとカーボンブラックとの二成分顔
料に一般的な分散剤(高級脂肪酸金属塩)が添加された
着色成分を上記FRPP樹脂組成物に配合して成形用材
料を調製した。
Here, in an attempt to mold a wheel cap with gray coloring specifications, a coloring component in which a general dispersant (higher fatty acid metal salt) was added to a two-component pigment of titanium oxide and carbon black was added to the above FRPP resin composition. A molding material was prepared.

ところが、この成形用材料(FRPP樹脂組成物)で射
出成形して得た成形品は、ホイールキャップとしての十
分な強度(剛性、耐衝撃性の双方のについて)が得難い
ことが分った(比較例1参照)。
However, it was found that molded products obtained by injection molding with this molding material (FRPP resin composition) were difficult to obtain sufficient strength (both rigidity and impact resistance) for wheel caps (comparison). (See Example 1).

本発明は、上記にかんがみて、グレイ着色仕様の成形品
に充分な剛性、耐衝撃性が得られるFRPP樹脂組成物
を提供することを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a FRPP resin composition that provides sufficient rigidity and impact resistance for molded articles with gray color specifications.

く課題を解決するための手段〉 本発明のFRPP樹脂組成物は、上記課題を下記構成に
より解決するものである。
Means for Solving the Problems> The FRPP resin composition of the present invention solves the above problems with the following configuration.

ポリマーがPPとカルボキシル基導入PPとの混合ポリ
マーであり、強化繊維としてシラン処理されたものが配
合され、着色成分として、酸化チタンとカーボンブラッ
クとの二成分顔料に分散剤が添加されたグレイ着色用の
ものが配合されている、FRPP樹脂組成物において、
分散剤が、ポリエチレンワックスであり、その二成分顔
料100重量部に対する添加量が20〜50重量部であ
ることを特徴とする。
Gray coloring in which the polymer is a mixed polymer of PP and carboxyl group-introduced PP, silane-treated reinforcing fibers are blended, and a dispersant is added to a two-component pigment of titanium oxide and carbon black as a coloring component. In the FRPP resin composition containing the
The dispersant is a polyethylene wax, and the amount thereof added is 20 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the two-component pigment.

く手段の詳細な説明〉 以下、本発明の各構成について詳説する。配合単位を示
す「部」、「%」及び比は、特にことわらない限り、重
量単位である。
Detailed Description of Means> Each configuration of the present invention will be described in detail below. "Parts", "%" and ratios indicating compounding units are by weight unless otherwise specified.

(1)ポリマーがPPと変性PPとの混合ポリマーであ
る。ここで、PPは、結晶性のものであり、変性PPの
含有量は、5〜20%とする。5%未満では、強化繊維
との接着性向上効果がです、20%を超えても、余り接
着性向上効果の増大が期待できず、不経済である。また
変性PPのカルボキシル基は、無水マレイン酸等を反応
させて、PP鎮中に常法(通常グラフト重合法)により
導入する。
(1) The polymer is a mixed polymer of PP and modified PP. Here, PP is crystalline, and the content of modified PP is 5 to 20%. If it is less than 5%, the effect of improving the adhesion with the reinforcing fibers is poor, and even if it exceeds 20%, no significant increase in the effect of improving the adhesion can be expected, which is uneconomical. Further, the carboxyl group of the modified PP is introduced into the PP polymer by a conventional method (usually a graft polymerization method) by reacting maleic anhydride or the like.

(2)ポリマー中には、強化繊維が配合されている。強
化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、マイカ等を挙
げることができ、その配合量は、ポリマー100部に対
して、通常、10〜50部である。また、これらはいず
れも常法によりシラン処理されたものを使用する。ここ
で、シラン処理に使用するシランカップリング剤として
は、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、N−
β−(アミノエチル)γ−テミノプロピルトリメトキシ
シラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン
等が好適である。
(2) Reinforcing fibers are blended into the polymer. Examples of reinforcing fibers include glass fibers, carbon fibers, mica, etc., and the amount thereof is usually 10 to 50 parts based on 100 parts of the polymer. Moreover, all of these are silane-treated by a conventional method. Here, as the silane coupling agent used for the silane treatment, methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, N-
β-(aminoethyl)γ-teminopropyltrimethoxysilane, vinyltris(β-methoxyethoxy)silane, and the like are preferred.

(3)着色成分として、酸化チタンとカーボンブラック
との二成分顔料に分散剤が添加されたグレイ着色用のも
のが配合されている。この着色成分の配合量は、ポリマ
ー100部に大して、通常、0.5〜2部である。また
、酸化チタンとカーボンブラックの配合比は、要求され
る色調により異なるが、前者/後者=9575〜80/
20とするここまでは、従来技術を使用できる前提的構
成である。
(3) As a coloring component, a two-component pigment of titanium oxide and carbon black with a dispersant added thereto for gray coloring is blended. The amount of this coloring component is usually 0.5 to 2 parts per 100 parts of the polymer. The blending ratio of titanium oxide and carbon black varies depending on the required color tone, but the former/latter = 9575-80/
20 is a prerequisite configuration in which the conventional technology can be used.

上記前提的構成において、本発明の特徴とするところは
、分散剤が、ポリエチレンワックス(以下rPEワック
ス」という、)であり、その二成分顔料100部に対す
る添加量が20〜50部である、ことにある。
In the above prerequisite configuration, the present invention is characterized in that the dispersant is polyethylene wax (hereinafter referred to as "rPE wax"), and the amount added is 20 to 50 parts per 100 parts of the two-component pigment. It is in.

ここで、PEワックスの添加量が20部未満では、分散
性能を顔料に付与できず色ムラが発生しやすくなり、ま
た、50部を超えると、着色力が低下するとともに、強
度も低下傾向となる。
If the amount of PE wax added is less than 20 parts, dispersion performance cannot be imparted to the pigment and color unevenness tends to occur, and if it exceeds 50 parts, coloring power and strength tend to decrease. Become.

以上の構成を具備するFRPP樹脂組成物は、必要によ
り、さらに安定剤(熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤
等)、離型剤、可塑剤等の副資材を配合して、混合・混
練して造粒機で造粒して、成形用材料とする。
The FRPP resin composition having the above-mentioned structure can be mixed and mixed with auxiliary materials such as stabilizers (thermal stabilizers, ultraviolet absorbers, light stabilizers, etc.), mold release agents, and plasticizers, if necessary. The mixture is kneaded and granulated using a granulator to form a molding material.

そして、当該成形用材料を使用し゛C1前述のホイール
キャップ、カバー類、ケース頚を射出成形等により成形
する。
Then, using the molding material, the wheel caps, covers, and case neck described above are molded by injection molding or the like.

〈発明の作用・効果〉 本発明のFRPP樹脂組成物は、ポリマーがPPとカル
ボキシル基導入PPとの混合ポリマーであり、強化繊維
としてシラン処理されたものが配合され、着色成分とし
て、酸化チタンとカーボンブラックとの二成分顔料に分
散剤が添加されたグレイ着色用のものが配合されている
、FRPP樹脂組成物において、分散剤が、PEワック
スであり、その二成分顔料100部に対する添加量が2
0〜50部である構成により、下記のような作用・効果
を奏する。
<Actions and Effects of the Invention> In the FRPP resin composition of the present invention, the polymer is a mixed polymer of PP and carboxyl group-introduced PP, silane-treated reinforcing fibers are blended, and titanium oxide and coloring components are blended. In an FRPP resin composition in which a dispersant is added to a two-component pigment with carbon black for gray coloring, the dispersant is PE wax, and the amount added to 100 parts of the two-component pigment is 2
With a composition of 0 to 50 parts, the following actions and effects can be achieved.

後述の実施例で示す如く、本発明の要件を具備した、即
ち分散剤がPEワックスであるFRPP樹脂組成物を使
用して成形した成形品は、分散剤が脂肪酸金属塩(ステ
アリン酸マグネシウム)である場合に比して、格段に各
強度物性が大ぎい。
As shown in the examples below, a molded article molded using a FRPP resin composition that meets the requirements of the present invention, that is, the dispersant is PE wax, has a dispersant that is a fatty acid metal salt (magnesium stearate). Compared to other cases, each strength and physical property is significantly greater.

従って、本発明のFRPP樹脂組成物は、充分な剛性、
耐衝撃性を備えたグレイ着色仕様の成形品を提供可能と
なる。
Therefore, the FRPP resin composition of the present invention has sufficient rigidity,
It is now possible to provide molded products with impact resistance and gray color specifications.

成形品に充分な強度物性が得られる理由は、断定できな
いが、下記の如くであると推定される。
Although it is not possible to determine the reason why the molded product has sufficient strength and physical properties, it is presumed to be as follows.

着色成分の分散剤として、脂肪酸金属塩を使用した場合
は、脂肪酸金属塩が変性PP中のカルボキシル基をつぶ
し、変性PPの配合効果(強化繊維との接着性向上)が
小さくなり、ポリマーと強化繊維との接着不良が生じて
強度物性が得難いのに対し、本発明の場合は、分散剤と
してPEワックスを使用するため、そのような現象は発
生せず、即ち、ポリマーと強化m維との接着性が良好と
なり、大きな強度物性が得られる。
When a fatty acid metal salt is used as a dispersant for a coloring component, the fatty acid metal salt crushes the carboxyl groups in the modified PP, reducing the effect of blending the modified PP (improving adhesion with reinforcing fibers), and causing the polymer and reinforcing In contrast, in the case of the present invention, since PE wax is used as a dispersant, such a phenomenon does not occur. Adhesive properties are improved, and greater strength and physical properties can be obtained.

〈実施例〉 以下、本発明の効果を確認するために、行なった実施例
について、比較例とともに説明をする。
<Examples> Hereinafter, examples conducted in order to confirm the effects of the present invention will be described together with comparative examples.

下記配合処方において、第1表に示す仕様の顔料成分と
した実施例及び比較例の各混合物を、タンブラ−で混合
し、同方向二軸押出機(ガラス繊維サイドフィード方式
)で混練押出し時、造粒機で造粒してベレット(射出成
形用材*4)を得た。
In the following formulation, the mixtures of Examples and Comparative Examples with pigment components having the specifications shown in Table 1 were mixed in a tumbler, and when kneaded and extruded using a co-directional twin-screw extruder (glass fiber side feed method), It was granulated using a granulator to obtain a pellet (injection molding material*4).

1−1−五一ユ ポリマー※1)       100部ガラス繊維  
      44部 熱安定剤          0.1部光安定剤   
       0.2部紫外線吸収剤        
0.1部着色成分          0.7部※1)
PP/変性PP=100/15 各成形用材料を使用して、射出条件;成形温度220℃
、射出圧50 kgf/cm“で成形し各試験片を得、
各試験片について、表示の各項目の物性試験を行なった
。なお、外観は、目視により“色ムラ“発生の有無を観
察したものである。
1-1-51 polymer *1) 100 parts glass fiber
44 parts heat stabilizer 0.1 part light stabilizer
0.2 parts UV absorber
0.1 part Coloring component 0.7 part *1)
PP/modified PP=100/15 Using each molding material, injection conditions: molding temperature 220°C
, each test piece was obtained by molding at an injection pressure of 50 kgf/cm.
Physical property tests for each of the indicated items were conducted for each test piece. Note that the appearance was visually observed for the presence or absence of "color unevenness".

試験結果を第1表に示す。各実施例は、各比較例に比し
て、物性的にも外観的にも優れていることが分る。
The test results are shown in Table 1. It can be seen that each Example is superior to each Comparative Example in both physical properties and appearance.

すなわち、分散剤として、汎用の高級脂肪酸金属塩(ス
テアリン酸マグネシウム)を使用した比較例1の場合は
、本発明の実施例に比して格段に強度が小さい。また、
分散剤として、PEワックスを使用した場合であっても
、配合量が過少の比較例2の場合は、強度的には、実施
例より若干劣るだけであるが、外観において問題を生じ
、逆に配合量が過多な比較例3の場合は、強度が低下傾
向にあり、かつ、外観においても若干の問題を生じる。
That is, in the case of Comparative Example 1 in which a general-purpose higher fatty acid metal salt (magnesium stearate) was used as a dispersant, the strength was significantly lower than that in the Examples of the present invention. Also,
Even when PE wax is used as a dispersant, in the case of Comparative Example 2, in which the amount is too small, the strength is only slightly inferior to that of the example, but problems arise in terms of appearance, and conversely, In the case of Comparative Example 3, in which the blending amount is too large, the strength tends to decrease, and some problems arise in terms of appearance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ポリマーがポリプロピレンとカルボキシル基導入ポリプ
ロピレンとの混合ポリマーであり、強化繊維としてシラ
ン処理されたものが配合され、 着色成分として、酸化チタンとカーボンブラックとの二
成分顔料に分散剤が添加されたグレイ着色用のものが配
合されている、 繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物において、前記分散
剤が、ポリエチレンワックスであり、その前記二成分顔
料100重量部に対する添加量が20〜50重量部であ
る、 ことを特徴とする繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物。
[Claims] The polymer is a mixed polymer of polypropylene and carboxyl group-introduced polypropylene, in which silane-treated reinforcing fibers are blended, and the coloring component is a two-component pigment of titanium oxide and carbon black, plus a dispersant. In the fiber-reinforced polypropylene resin composition, the dispersant is polyethylene wax, and the amount added is 20 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the two-component pigment. A fiber-reinforced polypropylene resin composition characterized by:
JP63270156A 1988-04-29 1988-10-26 Fiber-reinforced polypropylene resin composition Pending JPH02138349A (en)

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