JPH0686290B2 - 顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサルフェートとその製造方法、および該マグネシウムオキシサルフェートを配合してなる複合ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサルフェートとその製造方法、および該マグネシウムオキシサルフェートを配合してなる複合ポリプロピレン樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、顆粒状の形態を整えた繊維状マグネシウムオ
キシサルフェートとその製造方法、および該マグネシウ
ムオキシサルフェートを配合してなる複合ポリプロピレ
ン樹脂組成物に関するものである。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題] ポリプロピレン樹脂の剛性、機械的強度、耐熱性、成形
収縮率、寸法安定性などの各種の性質を改良する目的で
無機物質を配合する技術はよく知られている。そのよう
な目的のために用いられる無機物質としては炭酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウムなどのような
粒子状物質、タルク、マイカなどの小片板状あるいはフ
レーク状物質、更にガラス繊維、アスベストなどのよう
な繊維状物質がよく知られている。
これらの無機物質のうち、粒子状物質はポリプロピレン
樹脂の補強効果が余り高くないため、これらの粒子状物
質を配合して得られたポリプロピレン樹脂成形品は、高
い性能が要求される用途には一般には使用できない場合
が多い。これに対して、小片板状あるいはフレーク状物
質や繊維状物質は、それぞれ二次元的又は一次元的な高
い補強効果を示すため、ポリプロピレン樹脂用の補強材
料として広く用いられている。しかしながら効果の高い
これらの強化材料は、一方では各種の欠点も持ってお
り、このため目的によってはそれらの強化材料の使用が
制限される場合もある。例えば小片板状あるいはフレー
ク状の物質を配合したポリプロピレン樹脂は、ガラス繊
維などの繊維状物質を配合したものに比べた場合、一般
に成形品の剛性のレベルが低く、かつ成形時にフローマ
ークが発生しやすいとの欠点がある。一方、繊維状の物
質を配合したものは、成形品の伸びが小さく、また成形
品にシルバーストリークが発生し易く、光沢不良になる
場合が多い。特にガラス繊維を用いた場合には、その成
形品が高温衝撃に弱いといった欠点がある。従って、こ
れらの従来の強化材料を用いる場合は、強化材料の欠点
をも考慮して、その成形品の使用対象に合わせて選択す
る必要がある。
勿論、上記のような各種の欠点は、基礎材料のポリプロ
ピレン樹脂の選択及び変性、強化材料として用いる無機
物質の表面処理、適当な第三物質の添加、あるいは成形
加工条件の検討などの方法により、部分的に改良できる
が、充分に満足できる改良は困難である。
このため、特開昭57−109846号公報に開示されているよ
うに、無機物質として繊維状マグネシウム・オキシサル
フェートを使用することによって前述の欠点が改良され
るという提案がある。
しかし、繊維状マグネシウム・オキシサルフェートは、
嵩比重が極めて小さいために、通常の加工において一般
的に用いられるペレット状または顆粒状のポリプロピレ
ン樹脂との混合は容易ではない。即ち、両者の形状や密
度の相違のために、通常無機物質とポリプロピレン樹脂
との混合操作において適用されるように予め両者をV型
ブレンダーやリボンミキサーなどの乾式混合機によって
混合したものを溶融混合機に供給する場合(ドライブレ
ンド法)、材料供給口でブリッジ(閉塞)や、ポリプロ
ピレン樹脂と繊維状マグネシウム・オキシサルフェート
との分離現象が起こりやすい。このために、強化樹脂組
成物を製造するときの加工性が悪く、また均一な樹脂組
成物が得られにくく、結果として成形品の物性や外観も
よくない場合がある。
また、熱可塑性樹脂と繊維状マグネシウム・オキシサル
フェートとを混合して、前述の欠点を有しない強化樹脂
組成物の製造方法として特開昭59−172533号の公報があ
る。
すなわち、ペレット状または顆粒状の熱可塑性樹脂と繊
維状マグネシウム・オキシサルフェートとを混合機の材
料供給口に別々に供給して溶融混練することを特徴とす
る強化樹脂組成物の製造方法に関するものである。
しかしながら、この方法においても、繊維状マグネシウ
ムオキシサルフェートが、嵩比重が極めて小さいために
混練機への均一な投入が困難であり、結果として物性、
外観ともに良好な樹脂組成物が得られなかった。
[課題を解決するための手段] そこで、本発明者らは、繊維状マグネシウムオキシサル
フェートで強化され、物性、外観ともに良好な複合ポリ
プロピレン樹脂組成物を得ることを目的として鋭意研究
をした結果、繊維状マグネシウムオキシサルフェートを
水熱反応などにより合成し、250μm以上の合成体を除
去した後、特定の条件下で造粒することにより、見掛け
比重0.13〜0.25の顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサ
ルフェートが得られることを見出し、これとポリプロピ
レン樹脂とを特定の割合で配合することにより、混練時
に材料供給口でブリッジすることもなく、従って均一な
物性、外観ともに良好な複合ポリプロピレン樹脂組成物
が得られることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、繊維状マグネシウムオキシサルフェー
トから250μm以上のものが除去され顆粒形態に収束さ
れてなる、見掛け比重0.13〜0.25、吸油量250〜660ml/1
00g、繊維径0.1〜2.0μm、繊維長10〜100μmの繊維状
マグネシウムオキシサルフェート(第一発明)、繊維状
マグネシウムオキシサルフェートを合成後、該合成体よ
り250μm以上のものを除去後脱水し、次いで造粒、乾
燥することを特徴とする顆粒形態繊維状マグネシウムオ
キシサルフェートの製造方法(第二発明)、およびポリ
プロピレン樹脂60〜97重量%と、見掛け比重0.13〜0.2
5、吸油量250〜600ml/100g、繊維径0.1〜2.0μm、繊維
長10〜100μmの顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサ
ルフェート3〜40重量%とからなる複合ポリプロピレン
樹脂組成物(第三発明)、を提供するものである。
まず、本発明の顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサル
フェート(以下、成分Aという)の製造方法について説
明する。
本発明における繊維状マグネシウムオキシサルフェート
は、次の示性式で表わされる。
MgSO4・5MgO・8H2O 本発明によれば、この繊維状マグネシウムオキシサルフ
ェートは、次に説明する方法によって製造される。
まず、硫酸マグネシウム水溶液に、水酸化マグネシウム
または酸化マグネシウムを分散させる。
分散量は、余り多すぎると繊維状の目的物が得られない
ため、水酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウムを、
その濃度が25重量%以下になるように、好ましくは0.1
〜20重量%になるように分散させるのがよい。
また、上記示性式から明らかなように、理論的には水酸
化マグネシウムまたは酸化マグネシウム1モルに対し、
硫酸マグネシウムを0.2モルを必要とする。しかし、水
酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウムを理論量以上
用いると、反応後系に目的物と未反応の水酸化マグネシ
ウムまたは酸化マグネシウムが固体状で共存することに
なり、その分離が困難になるため、工業的には硫酸マグ
ネシウムを理論量以上用いるのが好ましい。すなわち、
水酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウム1モルに対
して、硫酸マグネシウムを0.2モル以上用いることによ
って、反応後系から目的物を濾過、デカンテーションな
どの簡単な操作で分離、取得できる。
また反応系には、硫酸マグネシウムと水酸化マグネシウ
ムまたは酸化マグネシウムが共存しておればよいので、
硫酸マグネシウムの代りに硫酸の使用も可能である。
水熱反応の温度は、100℃以下では繊維状の目的物が得
られず、また350℃以上では目的物の脱水現象が生じる
ため、100〜350℃、好ましくは120〜250℃で行うことが
好ましい。また、この反応は固液反応であるため、固液
が十分接触するように攪拌下に行うのが好ましく、反応
時間は反応条件によって異なるが、通常0.1〜30時間が
適当である。
このようにして合成された繊維状マグネシウムオキシサ
ルフェートは、綿状の形態をとっており、従来、これを
乾燥して樹脂とのブレンドを行っていた。本発明者ら
は、綿形態の合成体について以下に記述する後処理を行
ったのである。
即ち、合成された綿形態の繊維状マグネシウムオキシサ
ルフェート中から、振動篩にて250μm以上の毛球状の
ものを除去し、次いで含水率65〜80%、好ましくは70〜
75%に脱水する。本発明では、この脱水操作が極めて重
要である。上記条件に脱水しない場合には、次の造粒時
に不具合が生じ、顆粒状とならない。即ち、含水率が65
%未満の場合には、水分による繊維同志の接着が不足し
て顆粒形態とならず、80%を超える場合は水分が多いた
め顆粒同志の再接着が起きる。
次のこの脱水ケーキを押出造粒機を使って1〜5mm
(φ)、好ましくは2〜4mm(φ)に造粒後、乾燥機に
より水分を1%以下まで乾燥させるのである。
このようにして得られた顆粒形態繊維状マグネシウムオ
キシサルフェート(成分A)は、見掛け比重0.13〜0.2
5、吸油量250〜600mg/100g、繊維径0.1〜2.0μm、繊維
長10〜100μmを示すものである。
成分Aは、従来の繊維状マグネシウムオキシサルフェー
トに比べ、顆粒状であるため、ポリプロピレンとの混練
時に、成分Aがブリッジすることなく、混練の初期と後
期の組成がほぼ同等である。更には、剛性および耐衝撃
性のバランスが良好で、外観も良好である。この成分A
はポリプロピレン樹脂に3〜40wt%、好ましくは4〜25
wt%含有される。含有量が3wt%未満では剛性が不足
し、40wt%を超えると耐衝撃性が不足する。
[実施例] 以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例に限られるものではない。
(試験方法) 密度 ASTM D1505に準ずる。
曲げ弾性率 ASTM D2853に準ずる。
Izod衝撃強度 ASTM D256に準ずる。
(成形品の外観) 試験片の表面を目視観察した。
○ 艶があり、シルバー、フローマークの発生がなく外
観良好。
△ 艶がなく、表面状態が不均一で外観やや不良。
× 表面に異物のようなものが認められ外観不良。
(実施例1) 見掛け比重0.18、吸油量530ml/100g、平均繊維径0.3μ
m、平均繊維長50μmの顆粒形態繊維状マグネシウムオ
キシサルフェート10wt%、エチレン含有量7.5wt%、メ
ルトフローインデックス9g/10分の結晶性エチレン−プ
ロピレンブロック共重合体90wt%、および熱安定剤とし
て、ヨシノックスBHT(吉富製薬製)0.2PHRをドライブ
レンドし、合計50kgを高速2軸押出機のホッパーに投入
した。
押出機の押出量を50kg/Hrに調節し、混練物を最初の20
分間、中間の20分間、および最後の20分間の3種に分
け、それぞれの物性を測定した。物性を第一表に示す。
(比較例1) 実施例1の顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサルフェ
ートの代わりに、従来の綿状の繊維状マグネシウムオキ
シサルフェート(見掛け比重0.08、吸油量156ml/100g、
平均繊維径0.3μm、平均繊維長50μm)を使用した以
外は実施例1と同様に行なった。
第一表に示すように、実施例1では、均一な物性および
良好な外観が得られているのに対し、比較例1では密度
をはじめ、物性値が不均一であり、外観が不良なものし
か得られていない。
(実施例2,比較例2〜3) 第二表に示すように配合した以外は、実施例1と同様に
行なった。
物性、外観を第三表に示す。
第三表に示すように、実施例2は、均一な組成物が得ら
れているのに対し、比較例2では、不均一な組成物で、
物性バランスおよび外観が不良である。また、比較例3
では、耐衝撃性が悪く、外観も不良である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明は特定の物性を有する顆粒
形態繊維状マグネシウムオキシサルフェートとその製造
方法を提供することができるので、該マグネシウムオキ
シサルフェートをポリプロピレン樹脂に配合することに
より、物性、外観ともに優れた複合ポリプロピレン樹脂
組成物を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−126218(JP,A) 特開 平1−308821(JP,A) 特開 平1−165643(JP,A) 特開 平1−256557(JP,A) 特開 昭63−218747(JP,A) 特開 昭62−91544(JP,A) 特開 昭61−130359(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繊維状マグネシウムオキシサルフェートか
    ら250μm以上のものが除去され、顆粒形態に収束され
    てなる、見掛け比重0.13〜0.25、吸油量250〜600ml/100
    g、繊維径0.1〜2.0μm、繊維長10〜100μmの繊維状マ
    グネシウムオキシサルフェート。
  2. 【請求項2】繊維状マグネシウムオキシサルフェートを
    合成後、該合成体より250μm以上のものを除去後脱水
    し、次いで造粒、乾燥することを特徴とする顆粒形態繊
    維状マグネシウムオキシサルフェートの製造方法。
  3. 【請求項3】ポリプロピレン樹脂60〜97重量%と、見掛
    け比重0.13〜0.25、吸油量250〜600ml/100g、繊維径0.1
    〜2.0μm、繊維長10〜100μmの顆粒形態繊維状マグネ
    シウムオキシサルフェート3〜40重量%とからなる複合
    ポリプロピレン樹脂組成物。
JP63083702A 1988-04-05 1988-04-05 顆粒形態繊維状マグネシウムオキシサルフェートとその製造方法、および該マグネシウムオキシサルフェートを配合してなる複合ポリプロピレン樹脂組成物 Expired - Fee Related JPH0686290B2 (ja)

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