JPH0224356A - 繊維強化ポリマー組成物 - Google Patents
繊維強化ポリマー組成物Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
るm維強化ポリマー組成物に関し、特に耐熱性、耐薬品
性とともに耐不凍液性、成形性等に優れ、なかでも耐衝
撃性が大幅に向上したポリアミド樹脂とポリオレフィン
を主体とする繊維強化ポリマー組成物に関する。
耐薬品性等に優れているので、各種容器に適している。
ンク等の容器がプラスチックで形成さるようになってき
た。特に強度や耐熱性に優れたナイロン6やナイロン6
6にガラス繊維を添加したものが多く使用されている。
脂は耐熱性、機械的強度及び長期耐久性等に優れている
ものの、耐水性、成形性、耐薬品性及び耐不凍液性に劣
るという問題がある。
維を主体とする種々の組成物が提案された。
ポリプロピレン樹脂にエチレン性不飽和カルボン酸また
はその無水物をグラフト共重合して得られる変性重合体
の)および繊維状強化剤(c)を含み、(a)成分と(
b)成分が重量比で(a) : (b) 〜70 :
30〜95 : 5、かつ(c)成分が(a)成分と(
5)成分の合計100重量部に対し40〜200重量部
の割合で含有する組成物から形成されたことを特徴とす
るラジェタータンクを開示している。
ン重合体=30〜95重量%、[8)ポリアミド=5〜
70重量%、〔C〕[^) + CB] =100重量
部に対して集束剤としてアクリル系樹脂が用いられたガ
ラス繊維:5〜200重量部からなることを特徴とする
自動車ラジェータタンク形成用プラスチック組成物を開
示している。
ィンとの相溶性や、ガラス繊維とマトリックス樹脂との
接着性等が向上されてはいるが、なおラジェタータンク
等に要求される厳しい条件に関しては必ずしも満足では
なかった。
性が大幅に向上した′Iala強化ポリマー組成物を提
供することである。
ド樹脂とポリオレフィンとガラス繊維からなる組成物に
所定量の不飽和カルボン酸変性ポリオレフィンを添加す
るとともに、ポリアミド樹脂として、組成比(重量比)
でナイロン66/ナイロン6 =40/60〜90 /
10のナイロン66及びナイロン6を用いることにより
、上記ポリアミド樹脂の結晶化度が低下し、ポリオレフ
ィンとの相溶性が向上するため、組成物の延性及び耐衝
撃性が大幅に向上することを発見し、本発明に想到した
。
を基準として(a)組成比(重量比)でナイロン66/
ナイロン6 =40/60〜90 /10からなるポリ
アミド樹脂30〜90重量%と、(b)ポリオレフィン
の合計10〜70重量%とを含有し、さらに全体を10
0重量部として(c)ガラス繊維5〜50重量部含有す
ることを特徴とする。
及びナイロン6からなり、組成比(重量比)がナイロン
66/ナイロン6 =40/60〜90 /10のポリ
アミド樹脂とする。上記組成比が40 /60より小さ
いと耐不凍液性が低下し、90/10を超えると耐衝撃
強度が不足する。
50〜80 /20である。
、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、
ヘキセン−1,4−メチルペンテン−1等のα−オレフ
ィンの単独重合体、エチレンとプロピレン又は他のα−
オレフィンとの共重合体、もしくはこれらのα−オレフ
ィンの2種以上の共重合体等が挙げられる。これらの中
では、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、
中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチ
レン及びポリプロピレンが好ましい。ポリプロピレンは
ホモポリマーに限られず、プロピレン成分を50モル%
以上、好ましくは80モル%以上含む他のα−オレフィ
ンとのランダムまたはブロック共重合体も使用すること
ができる。プロピレンに共重合するコモノマーとしては
エチレンその他のα−オレフィンがあり、エチレンが特
に好ましい。従って、本明細書において使用する用語「
ポリプロピレン」はプロピレンのホモポリマーに限定さ
れず共重合体をも含むものと解すべきである。
和カルボン酸又はその無水物により変性したポリオレフ
ィンである。不飽和カルボン酸またはその無水物として
は、アクリル酸、メタクリル酸等のモノカルボン酸、マ
レイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸、無
水マレイン酸、無水イタコン酸等のジカルボン酸無水物
等が挙げられ、特にジカルボン酸及びその無水物が好ま
しい。
リオレフィンとしては、上記ポリオレフィンと同様にα
−オレフィンの単独重合体に限らず、他のα−オレフィ
ンとの共重合体も含む。
物の含有量はアミン/カルボン酸のモル比が10〜10
00の範囲内となるようなものであるのが好ましく、具
体的には0.01〜15重量%であるのが好ましい。変
性量が0.01重量%未満であると、変性ポリオレフィ
ン添加によるポリアミド樹脂とポリオレフィンとの相溶
性向上に十分な効果がなく、また15重量%を超えると
ポリオレフィンとの相溶性が低下する。
ずれでも行うことができる。溶融混練法の場合、ポリオ
レフィン、変性用不飽和カルボン酸(又は酸無水物)及
び触媒を押出機や二軸混練機等に投入し、150〜25
0℃の温度に加熱して溶融しながら混練する。また溶液
法の場合、キシレン等の有機溶剤に上記出発物資を溶解
し、80〜140℃の温度で撹拌しながら行う。いずれ
の場合にも、触媒として通常のラジカル重合用触媒を用
いることができ、例えば過酸化ベンゾイル、過酸化ラウ
ロイル、過酸化ジターシャリ−ブチル、過酸化アセチル
、ターシャリ−ブチルペルオキシ安息香酸、過酸化ジク
ミル、ペルオキシ安息香酸、ペルオキシ酢酸、ターシャ
リ−ブチルペルオキシピバレート等の過酸化物類や、ア
ゾビスイソブチロニトリル等のジアゾ化合物類等が好ま
しい。触媒の添加量は変性用不飽和カルボン酸又はその
無水物100重量部に対して1〜100重量部程貴重あ
る。
基準にしてポリアミド樹脂の含有量は30〜90重量%
で、ポリオレフィン+変性ポリオレフィンの含有量は1
0〜70重量%である。ポリアミド樹脂が30重量%未
満だと耐熱性及び機械的強度が不十分であり、また90
重量%を超えると成形性及び耐不凍液性が不十分となり
、かつコスト高となる。好ましい範囲はポリアミド樹脂
が50〜70重量%で、ポリオレフィン+変性ポリオレ
フィンが30〜50重量%である。
リアミド樹脂中の末端アミンの量と相関させるのが好ま
しい。何故なら、変性ポリオレフィン中のカルボン酸が
溶融ブレンドの際、ポリアミド末端アミンと反応して生
成する変性ポリオレフィン−ポリアミドグラフト共重合
体がポリオレ、フィンとポリアミドの相溶化剤となって
いると考えられ、このグラフト共重合体の生成量がカル
ボン酸基/ポリアミド末端アミンのモル比に関係してい
ると推察されるためである。従って、末端アミンのモル
数と変性ポリオレフィン中のカルボン酸基のモル数との
比が10〜1000となるように、変性ポリオレフィン
の含有量を調節するのが好ましい。アミン/カルボン酸
のモル比か10未満であると相溶化が進みすぎ、ポリア
ミド樹脂とポリオレフィンとの特性の平均化が起こり、
耐熱性が低下する。またアミン/カルボン酸のモル比が
1000を超えると変性ポリオレフィンによる相溶化効
果が不十分であり、得られる組成物の機械的強度が低く
なる。より好ましいモル比は20〜200 である。
5〜50重量部である。ガラス繊維が5重量部未満であ
ると組成物の耐熱性及び機械的強度が不十分であり、ま
た50重量部を超えると成形性が低下して成形物の製造
が困難となり、また機械的強度もかえって低下する。好
ましいガラス繊維の含有量は15〜40重量部である。
で、繊維径5〜15μmが好ましい。
ド樹脂が連続マトリックス相を形成し、ポリオレフィン
が平均径0.5〜5μmのドメイン相を形成するモルフ
ォロジーを有することが好ましい。このようなモルフォ
ロジーを有することにより、組成物の引張り強度、曲げ
弾性率、衝撃強度等の機械的物性が大幅に向上する。
を目的として、他の添加剤、例えば無機充填材、熱安定
剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、帯電防止
剤、離型剤、発泡剤、核剤等を添加することができる。
用いて、加熱溶融状態で混練することによって得ること
ができるが、下記の構造の二軸押出機により製造するの
が好ましい。
ー組成物を製造するための二軸押出機は(a)
長さ/直径(L/D)比が25以上であり、 ら)(1)樹脂成分を投入する第一のホッパー1と、(
11)得られたmm強化ポリマー組成物を押出すための
ダイス2と、 (iii ) 前記第一のホッパー1から下流側に向
かってL / D15〜20の位置に設けられたガラス
繊維を投入する第二のホッパー3と、(iv) 前記第
二のホッパー3と前記ダイス2の間に設けられた真空ベ
ント部4と、 (v) 前記第一のホッパー1と前記第二のホッパー
3との間に設けられた少なくとも2組の第一のニーディ
ングゾーン5.5′・・・と、 (vl)前記第二のホッパー3と前記真空ベント部4と
の間に設けられた少なくとも1組の第二のニーディング
ゾーン6とを有し、(c) 前記第二のホッパー3
から上流側にL/D3.5〜7.5の温度を290〜3
20 ℃とし、(社) その他の部分を260〜29
0 ℃とし、(e) ダイス出口での樹脂の温度を
260〜290 ℃とする。
な混練ができない。好ましいL/D比は25〜35であ
る。
3、真空ベント部4及びダイス2はそれぞれ公知の構造
のものでよい。
であるが、L/Dが5未満であると樹脂成分とガラス繊
維との混練が不十分となり、またL/Dが20を超える
と樹脂成分の劣化が起こるおそれが大きくなる。
3〜10に設定するのが好ましい。両者の距離L/Dが
3未満であるとガラス繊維の結束剤が未溶融でベントの
効果が少なく、また10を超えるとベントアップしやす
くなる。
ーディングゾーン6はいずれも少なくとも1組以上設け
る。各ニーディングゾーンはL/Dが1/4〜1/8程
度のニーディングディスクを4枚以上連続して組合せた
もの(L/D1〜4)とするのが好ましい。ニーディン
グゾーン5.5′・・・がないか又は十分な長さを有さ
ないと樹脂成分の混練が不十分であり、可塑化が十分で
ない。
の長さがL/D1より短い場合、ガラス繊維の投入によ
る樹脂の冷却が進み、ガラスw4維の混入が阻害された
り、サージング(脈流)が起る等、生産に支障をきたす
。
部は第一のホッパー1の下流側L/D5〜20の位置に
あり、合計長さはL/D2〜8程度である。また第二の
ニーディングゾーン6の先端部は第二のホッパー3の下
流側L/D2〜6の位置にあり、合計の長さはL/D
1〜4程度である。
5の部分の温度が290〜320 ℃ないと、同様にガ
ラス繊維の混入が阻害されたり、サージングが起こる右
それがある。しかし、温度が高すぎると樹脂の劣化が起
こり、所望の性能が得られない。
する。またダイス出口の樹脂温度は260〜290℃と
するのが好ましい。
lから樹脂成分を投入するとともに第二のホッパー3
から表面処理したガラス繊維を投入し、100〜300
rpmの速度で二本のスクリューを回転しながら樹脂
成分及びガラス繊維の混練を行う。混練により得られた
組成物は既知の方法で容易にペレタイズできる。
化ポリマー組成物は、通常の射出成形法により所望の形
状に成形することができる。
不飽和カルボン酸変性ポリオレフィンを介在させること
により両者は相溶化する。この理由はポリアミド樹脂の
末端アミンと変性ポリオレフィン中のカルボン酸基とが
反応し、ポリアミド−変性ポリオレフィン共重合体が生
成するためであると考えられる。
リアミド樹脂として使用するため、耐衝撃性が大幅に向
上する。これはナイロン66とナイロン6とが1部相溶
して互いの結晶化を妨害するため、ポリオレフィンとの
相溶性が向上し、組成物の延性が増大するためであると
考えられる。
リプロピレン及び変性ポリプロピレンを高速ミキサーで
トライブレンドし、第1図に示す45φ化の二軸押出機
のメインホッパーより投入した。
トランド(平均径13μm、平均長さ3mm)を二軸押
出機の途中より投入して21110 t:で混練し、組
成物ペレットを得た。
形により試験片を作成し、下記の試験を行った。
5℃、2160 g (D荷重下で測定。
きに、110sX 4 mmx12.71H(Hの試験
片(単純ばり)が一定荷重(18,6kg / ctl
)を受けて所定量(0,25叩)だけ撓むときの温度
をJIS K7207により測定。
れ月Sに7113 により測定。
ぞれJISに7203 により測定。
てJIS K7110 により測定。
トの50%水溶液に140℃で200時間浸漬後、吸水
状態の引張り強度を測定し、元の引張り強度を100と
したときの引張り強度保持率(%)により表す。
水条件において測定を行った。乾燥条件とは射出成形直
後のものをデシケータに入れ、75時間、23℃に保っ
たものであり、吸水条件とは射出成形品を100℃の水
に24時間浸漬したものである。
ン及び変性ポリプロピレンの含有Iは樹脂分を基準とし
た重量%であり、ガラス繊維の含有量は組成物全体を基
準とした重量%である。
−2amyat 1onaの方法(道連定法)(che
m、 Abs、 40.4665. ’ 46.同上4
2.6152. ’48)で測定した末端アミノ基は0
.034 m当量7gであった。
と同じ方法)で測定した末端アミノ基は0.040 m
当量7gであった。
例6〜7 実施例1〜2において、ポリプロピレンの代りに、高密
度ポリエチレン(東進石油化学■製J−6311)を用
い、かつ変性ポリエチレンとして上記ポリエチレンを第
2表に表すカルボン酸で変性したものを用いた以外同様
にして、繊維強化ポリマー組成物を製造した。これに実
施例1〜2と同じテストを行った。結果を第2表に示す
。
と同じ(4)東進石油化学側製J−6311 高密度ポリエチレン 以上から明らかなように、本発明の繊維強化ポリマー組
成物はポリアミド樹脂とポリオレフィンとの相溶化を助
ける不飽和カルボン酸変性ポリオレフィンを含有するの
みならず、ポリアミド樹脂として上記組成比のナイロン
66及びナイロン6を用いるために、耐衝撃性が著しく
向上している。
物は引張り強度や曲げ弾性率等の機械的強度、耐熱性及
び成形性に優れているのみならず、耐衝撃性が著しく向
上している。また吸水率が低下しているために吸水条件
下での緒特性の低下が少ない。その上耐熱性の高いナイ
ロン66と、比較的コストの安いナイロン6とを使用す
る事により、耐熱性とコストとのバランスの優れた組成
物が得られるという利点を有する。
ク等のエンジン周辺部品やボビン等の電気機器部品等に
使用するのに特に好適である。
のに使用することができる装置の一例を示す概略図であ
る。 1・・・・・・・・・・・・第一のホッパー2・・・・
・・・・・・・・・・・・ダイス3・・・・・・・・・
・・・第二のホッパー4・・・・・・・・・・・・・・
・・ベント5.5′ ・・・・第一のニーディングゾー
ン6・・・・・・・第二のニーディングゾーン出 願
人 東燃石油化学株式会社 日本電装株式会社
Claims (1)
- 樹脂成分を基準として(a)ポリアミド樹脂30〜90
重量%と、(b)ポリオレフィン及び不飽和カルボン酸
変性ポリオレフィン10〜70重量%とを含有し、さら
に全体を100重量部として(c)ガラス繊維5〜50
重量部を含有する繊維強化ポリマー組成物であって、前
記ポリアミド樹脂が、組成比(重量比)が40/60〜
90/10のナイロン66及びナイロン6からなること
を特徴とする繊維強化ポリマー組成物。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63173520A JP2620807B2 (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 繊維強化ポリマー組成物 |
AU31414/89A AU620380B2 (en) | 1988-03-18 | 1989-03-16 | Fiber-reinforced polymer composition and method of producing same |
CA000594158A CA1310778C (en) | 1988-03-18 | 1989-03-17 | Fiber-reinforced polymer composition and method of producing same |
DE68923204T DE68923204T2 (de) | 1988-03-18 | 1989-03-20 | Faserverstärkte Polyamid-Zusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung. |
EP89302716A EP0333518B1 (en) | 1988-03-18 | 1989-03-20 | Fiber-reinforced polyamide composition and method of producing same |
US07/325,812 US4990550A (en) | 1988-03-18 | 1989-03-20 | Fiber-reinforced polymer composition and method of producing same |
US07/636,028 US5106564A (en) | 1988-03-18 | 1991-01-04 | Method of and apparatus for making fiber-reinforced polymer compositions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63173520A JP2620807B2 (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 繊維強化ポリマー組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0224356A true JPH0224356A (ja) | 1990-01-26 |
JP2620807B2 JP2620807B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=15962049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP63173520A Expired - Lifetime JP2620807B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-07-12 | 繊維強化ポリマー組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2620807B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011529522A (ja) * | 2008-07-29 | 2011-12-08 | アルケマ フランス | 再生可能な材料からのグラフト化ポリエチレンの製造、得られるポリエチレン、およびその使用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6047063A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-14 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 強化ポリアミド樹脂組成物 |
JPS60189601A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-27 | Toray Ind Inc | 自動車用ホイ−ル・キヤツプ |
JPS63305148A (ja) * | 1987-06-07 | 1988-12-13 | Showa Denko Kk | ガラス繊維強化ポリアミド組成物 |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP63173520A patent/JP2620807B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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---|---|---|---|---|
JP2011529522A (ja) * | 2008-07-29 | 2011-12-08 | アルケマ フランス | 再生可能な材料からのグラフト化ポリエチレンの製造、得られるポリエチレン、およびその使用 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2620807B2 (ja) | 1997-06-18 |
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