JPH0596532A - 複合強化ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

複合強化ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法

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JPH0596532A
JPH0596532A JP3285528A JP28552891A JPH0596532A JP H0596532 A JPH0596532 A JP H0596532A JP 3285528 A JP3285528 A JP 3285528A JP 28552891 A JP28552891 A JP 28552891A JP H0596532 A JPH0596532 A JP H0596532A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ガラス繊維が１０重量以上、板状無機フィラ
ーが２０重量％以上含有し、メルトフローレート（２３
０℃、１０分、２．１６kg荷重）が１０ｇ／１０min 以
上であるポリプロピレン樹脂組成物の製造において、投
入口を３以上有する押出機を用い、不飽和酸をグラフト
させたポリプロピレンもしくは不飽和酸と、未変成ポリ
プロピレンおよび有機過酸化物とを含む樹脂混合物を第
１投入口より供給し、該樹脂混合物が十分溶融混練する
位置にある第２投入口より板状無機フィラーを供給し、
さらに第３投入口よりガラス繊維を供給して、溶融混練
することを特徴とする複合強化ポリプロピレン樹脂組成
物の製造方法。 【効果】 反り変形量が少なく、成形性の良好な、複合
強化ポリプロピレン組成物を安定に製造できる方法を提
供された。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械的強度や剛性に優
れ、かつ良好な寸法安定性と成形性とを有する、ガラス
繊維および板状無機フィラーにより複合強化したポリプ
ロピレン樹脂組成物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラス繊維で強化したポリプロピレン
は、耐薬品性に優れ、他の粒状もしくは、板状のフィラ
ーで強化したものに比べ、補強効果が高く、更に１０重
量％以上のガラス繊維を含むポリプロピレンにおいて
は、特に強度や剛性が高いため、有用な工業材料として
幅広い分野で用いられている。しかしながら、ガラス繊
維単独で強化したポリプロピレンは、成形品の反り変形
が大きいという欠点がある。
【０００３】この欠点を解消するために、特公昭６４−
１１２１８号公報および特開昭５８−２０６６５９号公
報には、ポリプロピレン中にガラス繊維と板状無機フィ
ラーとを定量供給し、溶融混練押出し、ポリプロピレン
を複合強化するつぎの（１）〜（３）の方法が開示され
ている。 （１） ポリプロピレン、有機過酸化物及び不飽和酸を
含む混合物を、一度溶融混練押し出すことにより、不飽
和酸をグラフトしたポリプロピレン（以下変性ＰＰと略
す場合がある。）を得て、次にこの変性ＰＰと、板状無
機フィラー及びガラス繊維のそれぞれの所定量を混合し
た後、再度溶融混練押し出す方法。 （２） 変性ＰＰが十分に溶融する位置に、他の原料を
供給できるような第２の投入口を備えた押出機を用い
て、変性ＰＰと板状無機フィラーとの混合物を上流側の
第１の投入口より供給し、下流側の第２の投入口にガラ
ス繊維を供給しながら、溶融混練押し出す方法。 （３） 上流側の第１の投入口より、変性ＰＰのみを定
量供給し、下流側の第２投入口よりガラス繊維と板状無
機フィラーとを供給しながら、溶融混練押し出す方法。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１）および（２）のごとく、変性ＰＰ、ガラス繊維及
び板状無機フィラーの混合物または変性ＰＰと板状無機
フィラーの混合物を、１つの投入口から供給する製造方
法は、樹脂の溶融段階において粘度が著しく増大するこ
とにより、押出機内のスクリューの摩耗が著しく、継続
的な生産が事実上不可能であり、また、投入口にブリッ
ジを形成したり、分級による組成の変動により、生産安
定性が極めて悪い。また、前記（３）の方法では、ガラ
ス繊維と板状無機フィラーとのそれぞれの量が少ない場
合には、それほど問題とはならないが、両者の供給量が
多くなるにつれ、ブリッジを形成して定量供給性が低下
し、サージングやストランド切れが頻発するという問題
がある。特に、ガラス繊維が１０重量％以上で、かつ板
状無機フィラーが２０重量％以上含有するポリプロピレ
ン樹脂組成物の場合には、実質的に生産の継続が不能で
ある。品質についても、前記（１）、（２）、（３）の
いずれの方法においても、分級による組成変動が激しい
ため、不均一なものしか得られず、特に（１）の方法で
は、ガラス繊維の破損による強度の低下が著しい。
【０００５】次に、ガラス繊維と板状無機フィラーとで
複合強化したポリプロピレン樹脂組成物の、溶融流動特
性と寸法安定性との関係について述べる。一般に、ポリ
プロピレン中にガラス繊維と板状無機フィラーとを高濃
度で充填した場合、溶融粘度が増加し、流動性、すなわ
ち、メルトフローレート（以下、ＭＦＲと略す場合があ
る）が著しく低下する。このＭＦＲが１０ｇ／１０min
に満たない場合は射出圧力をそうとう大きくしても、成
形時の金型内圧力が低下し、成形性が結果として、反り
抑制の効果が大幅に損なわれる。また、極端な流動性の
低下により、成形時の射出圧力や、成形温度を高くしな
ければ金型の末端まで樹脂が流動せず、成形性が著しく
悪くなる。この流動性の低下を防ぐためには、マトリッ
クスである変性ＰＰのＭＦＲを大幅に高める必要があ
る。ところが、このようなＭＦＲが著しく高い変性ＰＰ
の製造を押出機を用いて行う場合、溶融張力の不足によ
るストランド切れの多発や、ストランド同志の融着など
により生産性が劣る。
【０００６】本発明の目的は、かゝる現状に鑑み、ガラ
ス繊維が１０重量％以上、板状無機フィラーが２０重量
％以上含有し、ＭＦＲ（２３０℃、１０分、２．１６kg
荷重）が１０ｇ／１０min 以上であるポリプロピレン樹
脂組成物の製造において、優れた強度と剛性を有し、か
つ反り変形量が少なく、成形性に優れる複合強化ポリプ
ロピレン樹脂組成物を、安定的に、かつ安価に得る製造
方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため検討を行なった結果、投入口３以上を有
する押出機を用い第１投入口に特定の樹脂混合物、第２
投入口に板状無機フィラー、第３投入口にガラス繊維を
供給し、溶融混練することによって、目的とする複合強
化ポリプロピレン樹脂組成物を得ることに成功し、本発
明の製造方法を完成するに至った。すなわち、
【０００８】本発明の複合強化ポリプロピレン樹脂組成
物の製造方法は、ガラス繊維が１０重量％以上、板状無
機フィラーが２０重量％以上含有し、メルトフローレー
ト（２３０℃、１０分、２．１６kg荷重）が１０ｇ／１
０min以上であるポリプロピレン樹脂組成物の製造にお
いて、投入口を３以上有する押出機を用い、不飽和酸を
グラフトさせたポリプロピレン（変性ＰＰ）もしくは不
飽和酸と、未変成ポリプロピレンおよび有機過酸化物と
を含む樹脂混合物を第１投入口より供給し、該樹脂混合
物が十分溶融混練する位置にある第２投入口より板状無
機フィラーを供給し、さらに第３投入口よりガラス繊維
を供給して、溶融混練することを特徴とする。
【０００９】本発明の製造方法に用いる押出機として
は、投入口を３以上有していれば、市販の各種タイプの
スクリュー押出機を用いることかできるが、特に同方向
２軸タイプのものが好ましい。また、各投入口には、計
量機付のフィーダーを設け、供給物の量を制御すること
が好ましい。押出機のダイスの径Ｄとシリンダーの長さ
Ｌの比（Ｌ／Ｄ）の値は、特に制限はないが、例えば、
樹脂混合物を供給する第１投入口から板状無機フィラー
を供給する第２投入口までが１５以上、第２投入口から
ガラス繊維を供給する第３投入口までが７以上、第３投
入口からダイスまでが１０〜１５程度を例示することが
できる。
【００１０】第１投入口から第２投入口までのＬ／Ｄが
小さすぎる場合、有機過酸化物が有効に作用せず、流動
性が低下し、更に、不飽和酸を用いる場合では、グラフ
ト反応が不十分となり、ガラス繊維や板状無機フィラー
と変性ＰＰとの界面接着性が低下するので、強度、剛性
が低下してしまう。第２投入口から第３投入口までのＬ
／Ｄは、板状無機フィラーを充分に分散させるだけの大
きさが必要であり、これが小さすぎる場合、板状無機フ
ィラーの分散が不十分なままガラス繊維が供給されるた
め、ガラス繊維の食い込み不良が生じ、生産性が低下す
る。更に、第３投入口からダイスまでのＬ／Ｄが小さす
ぎる場合、ガラス繊維の分散性が悪く、強度が低下して
しまい、逆に長すぎてもガラス繊維の破壊による強度低
下が生じてしまう。
【００１１】有機過酸化物を有効に作用させ、かつマイ
カ及びガラス繊維の分散を向上させるためには、押出機
の各投入口の間および第３投入口からダイスまでの間
に、ダルメージや、ニーディングディスクなどの高混練
ゾーンを設けることが好ましい。また、ストランドの安
定化や、ペレット中の気泡発生を抑えるためには、第３
投入口からダイスまでの間にベントを設けることが好ま
しい。
【００１２】本発明の製造方法における押出機の押出温
度としては、１８０〜３００℃の範囲が好ましく、更に
好ましくは２００〜２８０℃である。
【００１３】本発明の製造方法における押出機の使用の
効果は、一番上流側の第１投入口から前記の樹脂混合物
を、第２投入口から板状無機フィラーを、更に、第３投
入口からガラス繊維を、それぞれ供給する場合にのみ発
揮する。仮に、第１投入口から樹脂混合物を、第２投入
口からガラス繊維を、第３投入口から板状無機フィラー
を、それぞれ供給した場合、溶融混練時のガラス繊維の
破損が著しいため、得られた樹脂組成物の強度が極端に
低下してしまう。
【００１４】また、第１投入口から樹脂混合物と板状無
機フィラーとの混合物を、第２投入口からは何も供給せ
ず、第３投入口からガラス繊維をそれぞれ供給した場
合、前記したごとく、投入口におけるブリッジなどによ
る生産安定性の悪化のほか、樹脂混合物と板状無機フィ
ラーとの混合物の溶融段階における粘度が著しく増大す
ることにより、押出機内のスクリューの摩耗が著しくな
り、特に板状無機フィラーがマイカの場合には、生産の
継続が事実上不可能となる。そのうえこの方法では、配
合した有機過酸化物や不飽和酸が、ポリプロピレンに対
して作用する前に無機フィラーに吸着されてしまうの
で、組成物の成形性や強度、剛性が損なわれるという問
題も発生する。
【００１５】更に、第１投入口から樹脂混合物を、第２
投入口からは何も供給せず、第３投入口から板状無機フ
ィラーとガラス繊維との混合物をそれぞれ供給した場
合、板状無機フィラーとガラス繊維との供給量が多くな
るにつれ、ブリッジを形成しやすくなり、定量供給性が
低下し、サージングやストランド切れが頻発してしま
う。
【００１６】本発明の製造方法によって得られる複合強
化ポリプロピレン樹脂組成物は、強度及び剛性が優れて
いるので、そのまま成形加工に供することができるが、
非強化の樹脂すなわち未変性ポリプロピレン、変性ＰＰ
と任意の割合で混合して使用することもできる。一方、
樹脂中にフィラー類を高濃度充填する手法としては、ニ
ーダーなどによる溶融混練方法も一般的であるが、この
方法ではガラス繊維の破損が激しく、優れた強度及び剛
性は得られない。
【００１７】本発明の製造方法は、ガラス繊維１０重量
％以上と板状無機フィラー２０重量％以上とを含み、か
つＭＦＲが１０ｇ／１０min 以上である複合強化ポリプ
ロピレン樹脂組成物の製造にのみ限定される。ガラス繊
維の添加量が１０重量％に満たない場合には、優れた強
度が得られないので、用途的な制約が多くなってしま
い、また、板状無機フィラーの添加量が２０重量％に満
たない場合には、反り変形の抑制効果が著しく損なわれ
てしまう。さらに、該組成物のＭＦＲが１０ｇ／１０mi
n に満たない場合では、成形性が低下すると同時に、反
り抑制の効果も著しく損なわれてしまう。
【００１８】本発明の製造方法に用いられる板状無機フ
ィラーとしては、特に制限はないが、マイカ、タルク、
ガラスフレークなどが例示できる。特にマイカが好まし
い。板状無機フィラーの使用量は、樹脂組成物に対して
２０重量％以上、好ましくは２０〜４５重量％である。
【００１９】本発明の製造方法におけるガラス繊維とし
ては、通常樹脂強化用として、市販されているガラスチ
ョップドストランド、またはガラスロービングであっ
て、平均繊維径が、５〜２０μ、平均繊維長は、チョッ
プドストランドタイプのものにあっては、０．５mm以上
１０mm以下が好ましい。使用量は樹脂組成物に対して、
１０重量％以上であれば特に制限はないが、好ましくは
１０〜３５重量％の範囲を例示することができる。
【００２０】本発明の製造方法における樹脂混合物の成
分である未変性ポリプロピレン、有機過酸化物、不飽和
酸、変性ＰＰなどについて説明する。未変性ポリプロピ
レンとしては、プロピレンの単独重合体、プロピレンと
エチレン、ブテン‐１、ヘキセン‐１、オクテン‐１な
どのα‐オレフィンとの、ブロックまたは、ランダム共
重合体などを例示できる。有機過酸化物としては、特に
制限はないが、ジ‐ｔ‐ブチルパーオキサイド、ジクミ
ルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどを例
示することができる。その添加量については特に制限は
ないが、未変性ポリプロピレンに対して０．０１〜０．
５重量の範囲が好適である。また、有機過酸化物は、不
飽和酸、変性ＰＰのいずれを使用する場合においても必
要である。有機過酸化物はポリプロピレン分子を切断
し、得られる樹脂組成物の流動性を良くする効果を示
す。流動性がよくなることによって、反り変形量が小さ
く、成形性に優れた樹脂組成物が得られ、また、不飽和
酸を用いる場合の有機過酸化物は上記の流動性を得るこ
とゝ、ポリプロピレンに不飽和酸をグラフトする反応を
完結させることにより、優れた強度と剛性が得られる樹
脂組成物を得ることができる。不飽和酸としては、特に
制限はないが、不飽和カルボン酸またはその無水物、例
えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル
酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸な
どを用いることができる。その添加量も特に制限はない
が、未変性ポリプロピレンに対して０．０１〜５重量％
の範囲が好適である。
【００２１】変性ＰＰは、前記不飽和酸を未変性ポリプ
ロピレンにグラフトさせたもので、既知の種々の方法を
用いて調製することができる。たとえば、未変性ポリプ
ロピレン、不飽和酸、有機過酸化物を含む混合物を押出
機で溶融混練し、ペレタイズする方法、該混合物をキシ
レンなどの溶媒中で反応させる方法などがあげられる。
また、変性ＰＰを用いる場合、変性ＰＰと未変性ポリプ
ロピレンとの合計成分中の不飽和酸の量は、０．０１〜
５重量％の範囲が好適である。この不飽和酸の量が０．
０１％未満では、充分に高い強度を持った樹脂組成物は
得られない。
【００２２】本発明の製造方法における樹脂混合物に
は、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、シ
ランカップリング剤などを使用することができる。樹脂
混合物に、変性ＰＰもしくは不飽和酸のいずれも含まな
い場合、ガラス繊維もしくは板状無機フィラーと樹脂と
の良好な界面接着が得られず、組成物の強度及び剛性が
大幅に低下してしまう。
【００２３】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるも
のではない。本発明の実施例及び比較例では、図１およ
び図２に示した押出機を用いて評価を行った。図１の押
出機（Ａ）は、３つの投入口と、ベント吸引口を有する
口径４５mmの同方向２軸押出機で、ダイスの径Ｄとシリ
ンダーの長さＬの比Ｌ／Ｄの値は、押出機全体が４０、
第１投入口１から第２投入口２までが１８、第２投入口
２から第３投入口３までが１０、第３投入口３からダイ
スまでが１２であり、第１投入口１と第２投入口２との
間、第２投入口２と第３投入口３との間及び第３投入口
３とダイス５との間に、それぞれニーディングディスク
６を有するものである。また、図２の押出機（Ｂ）は、
２つの投入口と、ベント吸引口を有する口径４５mmの同
方向２軸押出機で、Ｌ／Ｄの値は押出機全体が３０、第
１投入口から第２投入口までが１８、第２投入口からダ
イスまでが１２であり、第１投入口と第２投入口との間
及び第２投入口とダイスとの間に、それぞれニーディン
グディスク６を有するものである。
【００２４】実施例、比較例におけるＭＦＲ、グラフト
率の測定、樹脂組成物の評価は下記の方法で行った。 グラフト率：変性ＰＰペレットを、１３５℃キシレン中
に溶解し、多量のアセトン中にこの溶液を投入してポリ
プロピレン成分を析出し、未反応の無水マレイン酸を除
去後、ろ過し、乾燥した。この乾燥変性ＰＰについて、
赤外線分光分析スペクトルの１７８０cm-1ピークよりグ
ラフト無水マイレン酸の定量を行い求めた。
【００２５】 引張強度の測定（ＪＩＳ Ｋ７１１３に準拠）。 曲げ弾性率の測定（ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠）。 ＭＦＲの測定（２３０℃、１０分、２．１６kg荷重）。 反り変形量の測定（最大反り変形量）： 試験に用いる
試験片は、厚さ２mm、縦横それぞれ１５０mmの平板を、
一辺の全面をフィルムゲートとして射出成形して作成し
た。試験片を温度２３℃、ＲＨ５０％の条件下で４８時
間状態調節を行った。その後、該試験片を水平な台の上
に一辺の両端を固定し、他端の水平面からの離れた距離
（反り）を測定し、反り変形量とした。しかし、試験片
の固定する一辺の位置が変わることにより、反り変形量
が異なるので、固定する一辺の位置を色々変えて他端の
反り変形量を測定し、これらのうち最も大きな値を最大
反り変形量とし、単位をmmで表わした。
【００２６】実施例、比較例に使用する樹脂混合物およ
び変性ＰＰの調製は下記のように行った。 樹脂混合物１： 未変性ポリプロピレンとして、ＭＦ
Ｒが２ｇ／１０minのポリプロピレン単独重合体パウダ
ーを９９．２０重量％、不飽和酸として、無水マレイン
酸を０．５重量％、有機過酸化物として、１，３ビス
（ｔ‐ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンを０．
１重量％、更に、酸化防止剤として、２，６‐ジ‐ｔ‐
ブチルパラゾールを０．１重量％及び、滑剤として、カ
ルシウムステアレート０．１重量％用い、これらの混合
物をミキサーでかくはんした。
【００２７】変性ＰＰ−２： 上記の樹脂混合物１を
押出機（Ｂ）を用い、押出温度２００℃で溶融混練し、
ペレタイズした。得られた変性ＰＰのＭＦＲは１３０ｇ
／１０min で、グラフト率は、０．３％であった。 変性ＰＰ−３（高グラフト変性ＰＰ）： 未変性ポリ
プロピレンとして、ＭＦＲが２ｇ／１０min のポリプロ
ピレン単独重合体パウダーを９４．５重量％、不飽和酸
として、無水マイレン酸を５．０重量％、有機過酸化物
として、１，３ビス（ｔ‐ブチルパーオキシイソプロピ
ル）ベンゼンを０．５重量％を用い、これらの混合物
を、キシレン中で１００℃×２時間反応後、アセトン中
に析出し、ろ過後、乾燥した。得られた変性ＰＰのＭＦ
Ｒは３０ｇ／１０min で、グラフト率は、３．０％であ
った。
【００２８】樹脂混合物４（有機過酸化物と安定剤の
み添加した樹脂混合物）： 未変性ポリプロピレンとし
て、ＭＦＲが２ｇ／１０min のポリプロピレン単独重合
体パウダーを９９．７０重量％、有機過酸化物として、
１，３ビス（ｔ‐ブチルパーオキシイソプロピル）ベン
ゼンを０．１重量％、更に、酸化防止剤として、２，６
‐ジ‐ｔ‐ブチルパラゾールを０．１重量％及び、滑剤
として、カルシウムステアレート０．１重量％用い、こ
れらの混合物をミキサーでかくはんした。 樹脂混合物５（安定剤のみ添加した樹脂混合物）：
ＭＦＲが３０ｇ／１０min のポリプロピレン単独重合体
パウダー９９．８重量％に、酸化防止剤として、２，６
‐ジ‐ｔ‐ブチルパラゾールを０．１重量％及び、滑剤
として、カルシウムステアレート０．１重量％用い、こ
れらの混合物をミキサーでかくはんした。
【００２９】板状無機フィラーは、アスペクト比が３５
のマイカを用いた。ガラス繊維は、平均繊維長が３mm、
平均繊維径が９μのチョップドストランドを用いた。押
出機内の温度は２５０℃とした。
【００３０】実施例１ 図１に示す押出機（Ａ）の第１投入口より樹脂混合物１
を５０重量％、第２投入口よりマイカを３０重量％、第
３投入口よりガラス繊維を２０重量％それぞれ定量供給
し、ベント吸引しながら溶融混練し、ペレタイズした。
【００３１】比較例１ ガラス繊維と板状無機フィラーとの投入順序を、逆にす
る以外は、実施例１と同様に行なった。
【００３２】比較例２ 図２に示した押出機（Ｂ）の第１投入口より変性ＰＰ−
２の５０重量％、ガラス繊維２０重量％およびマイカ３
０重量％をあらかじめミキサーにより混合したものを供
給し、第２および第３投入口からは何も供給せず、ベン
ト吸引しながら溶融混練し、ペレタイズする製造を行っ
た。しかしながら、製造中しばしば、原料投入口でブリ
ッジを形成し、原料に安定供給ができなかったので、樹
脂製の棒でつつきながら製造した。これでストランドは
安定しかけたが、しばらくして今度は激しくサージング
が発生したため、スクリューを抜きだして点検した結
果、ニーディングディスク付近が著しく摩耗しているこ
とが判明した。このため、その後の生産を中止した。
【００３３】比較例３ 図２に示した押出機（Ｂ）の第１投入口より変性ＰＰ−
２の５０重量％とマイカの３０重量％とをあらかじめミ
キサーにより混合したものを供給し、第２投入口からガ
ラス繊維２０重量％をそれぞれ定量供給し、ベント吸引
しながら溶融混練し、ペレタイズした。製造開始直後か
ら、第１投入口において分級が発生し、組成の変動に起
因してサージングによるストランド切れがしばしば発生
した。しばらくして比較例２と同様、激しいサージング
が発生し、運転不能となったため、スクリューを抜きだ
して点検した結果、やはりニーディングディスク付近が
著しく摩耗しており、その後の生産を中止した。
【００３４】比較例４ 図２に示した押出機（Ｂ）の第１投入口より、変性ＰＰ
−２の７０重量％を供給し、第２投入口からガラス繊維
１０重量％とマイカ２０重量％とをあらかじめミキサー
により混合したものをそれぞれ定量供給し、ベント吸引
しながら溶融混練し、ペレタイズした。この例は、他の
例よりもガラス繊維とマイカとの配合量が少ないにもか
ゝわらず、第２投入口におけるブリッジが極端にひど
く、ガラス繊維およびマイカの安定供給ができずストラ
ンド切れが頻発したため、生産を中止せざるを得なかっ
た。
【００３５】実施例２ 図１に示した押出機（Ａ）の第１投入口より変性ＰＰ−
３を５重量％、樹脂混合物４（有機過酸化物と安定剤の
み添加した樹脂混合物）を４５重量％供給し、第２投入
口よりマイカ３０重量％を、第３投入口よりガラス繊維
２０重量％をそれぞれ定量供給し、ベント吸引しながら
溶融混練し、ペレタイズした。
【００３６】比較例５ 図１に示した押出機（Ａ）の第１投入口より変性ＰＰ−
３の５重量％と樹脂混合物５（安定剤のみ添加した樹脂
混合物）４５重量％とをあらかじめミキサーにより混合
したものを供給し、第２投入口よりマイカの３０重量
％、第３投入口よりガラス繊維の２０重量％をそれぞれ
定量供給し、ベント吸引しながら溶融混練し、ペレタイ
ズした。
【００３７】比較例６ 図１に示した押出機（Ａ）の第１投入口より樹脂混合物
４（有機過酸化物と安定剤のみ添加した樹脂混合物）の
５０重量％を供給し、第２投入口よりマイカの３０重量
％を、第３投入口よりガラス繊維の２０重量％をそれぞ
れ定量供給し、ベント吸引しながら溶融混練し、ペレタ
イズした。結果を表１に示す。
【００３８】実施例３ 図１に示した押出機（Ａ）の第１投入口より樹脂混合物
１の３０重量％を供給し、第２投入口よりマイカ３５重
量％を、第３投入口よりガラス繊維３５重量％をそれぞ
れ定量供給し、ベント吸引しながら溶融混練し、ペレタ
イズした。結果を表１に示す。
【００３９】以上の実施例と比較例の原料投入方法を表
１に、樹脂組成物の評価結果を表２に示す。
【表１】
【表２】
【００４０】表１から明らかなように、本発明の製造方
法を示す実施例１は、引張強度が１３００kg／cm2 、曲
げ弾性率が１２０００kg／cm2 といずれも優れており、
更に、ＭＦＲが３０ｇ／１０min と高いため、反り変形
量も１．５mmという良好なレベルであった。また、製造
後のスクリューの摩耗は全く認められず、各原料の安定
供給性も優れていた。比較例１は、実施例１と同じ原料
を用い、ガラス繊維とマイカとの供給順序を逆にした例
である。この様な供給順序の場合、ＭＦＲ及び、反り変
形量に付いては、実施例１と比較して大差は無かった
が、ガラス繊維の破損により、引張強度及び、曲げ弾性
率が、実施例１のおよそ半分にまで低下してしまった。
つまり本発明の効果は、一番上流側の第１投入口から樹
脂混合物、第２投入口から板状無機フィラー、更に、第
３投入口からガラス繊維を、それぞれ供給した場合にの
み発揮する。
【００４１】比較例２〜４は、従来方法で製造したとき
の例であるが、何れも安定生産が困難であったため、途
中で製造を中止した。まず比較例２では、原料投入口に
ブリッジを形成してしまい、原料の安定供給ができず、
更に製造中にサージングが発生したため、スクリューを
抜きだして点検した結果、ニーディングゾーンが激しく
摩耗していた。比較例３においても、第１投入口におい
て分級によるフィード組成の変動に起因して安定生産が
できなかったほか、スクリュー摩耗も著しかった。更に
比較例４では、ガラス繊維が１０重量％、マイカが２０
重量％で、他の例よりもガラス繊維とマイカとの配合量
が少ないにもかゝわらず、第３投入口におけるブリッジ
の形成が著しく、ガラス繊維およびマイカの安定供給が
できなかった。つまり、従来の生産方法では、１０重量
％以上のガラス繊維および２０重量％以上の板状無機フ
ィラーにて複合強化したポリプロピレン樹脂組成物の生
産は、事実上不可能であった。
【００４２】実施例２および比較例５は、有機過酸化物
の配合効果を比較した例である。これらは、マトリック
ス中の変性ＰＰの添加量は同じであるが、有機過酸化物
を添加した実施例２では、ＭＦＲが２８ｇ／１０min
で、反り変形量が１．６mmであるのに対し、有機過酸化
物を含まず、高グラフト変性ＰＰを、ＭＦＲが３０ｇ／
１０min の未変性のＰＰで希釈しただけの比較例５で
は、ＭＦＲが０．５ｇ／１０min と極端に低下してしま
い、その結果、反り変形量は７０mmにまで増大してしま
った。また、引張強度、曲げ弾性率についても著しく低
下した。これはガラス繊維とマイカの配合により、高目
のＭＦＲのポリプロピレンを用いたとしても溶融粘度が
相当上昇してしまい、ガラス繊維の破損が避けられなか
ったためであろうと推定している。
【００４３】比較例６はマトリックス中に有機過酸化物
のみ含み、不飽和酸若しくは変性ＰＰをいずれも含んで
いない時の例である。この場合、樹脂とフィラー類との
界面接着が殆ど無いため、強度は、極端に低いものしか
得られなかった。
【００４４】実施例３は、従来方法では考えられなかっ
た、ガラス繊維および板状無機フィラーの高濃度複合充
填に成功した例である。つまり、従来方法では、比較例
２〜４の如きレベルのガラス繊維及び、板状無機フィラ
ーの配合量であっても、安定生産が事実上不可能であっ
た。これに対して本発明の製造方法を用いた実施例３で
は、ガラス繊維が３５重量％、マイカが３５重量％で、
合計７０重量％のレベルであっても安定生産が可能であ
り、更に製造後のスクリューの摩耗も全く認められなか
った。
【００４５】
【発明の効果】本発明の製造方法は、ガラス繊維と板状
無機フィラーとで複合強化した、優れた強度と剛性を有
し、かつ反り変形量が少なく、成形性の良好な複合強化
ポリプロピレン樹脂組成物を安定的に、しかも安価に提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】３つの投入口を有する同方向２軸スクリュー押
出機（Ａ）の説明図。
【図２】２つの投入口を有する同方向２軸スクリュー押
出機（Ｂ）の説明図。
【符号の説明】
１ 第１投入口 ２ 第２投入口 ３ 第３投入口 ４ ベント ５ ダイス ６ ニーディングディスク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガラス繊維が１０重量％以上、板状無機
    フィラーが２０重量％以上含有し、メルトフローレート
    （２３０℃、１０分、２．１６kg荷重）が１０ｇ／１０
    min 以上であるポリプロピレン樹脂組成物の製造におい
    て、投入口を３以上有する押出機を用い、不飽和酸をグ
    ラフトさせたポリプロピレンもしくは不飽和酸と、未変
    成ポリプロピレンおよび有機過酸化物とを含む樹脂混合
    物を第１投入口より供給し、該樹脂混合物が十分溶融混
    練される位置にある第２投入口より板状無機フィラーを
    供給し、さらに第３投入口よりガラス繊維を供給して、
    溶融混練することを特徴とする複合強化ポリプロピレン
    樹脂組成物の製造方法。
  2. 【請求項２】 板状無機フィラーがマイカである請求項
    １記載の複合強化ポリプロピレン樹脂組成物の製造方
    法。
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