JPH08157658A - 無機フィラー強化樹脂組成物 - Google Patents

無機フィラー強化樹脂組成物

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JPH08157658A
JPH08157658A JP33116694A JP33116694A JPH08157658A JP H08157658 A JPH08157658 A JP H08157658A JP 33116694 A JP33116694 A JP 33116694A JP 33116694 A JP33116694 A JP 33116694A JP H08157658 A JPH08157658 A JP H08157658A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械強度、耐熱性、剛性、耐衝撃性、成形加
工性及び表面性に優れた無機フィラー強化樹脂組成物を
提供する。 【構成】 (a) ASTM D−1238に従って測定し
たメルトフローレート(MFR)が0.01〜150g
/10分の範囲であり、13C−NMRで求められたメソ
平均連鎖長(Nm)とMFRが、 Nm≧97+29.5logMFR なる関係式を満たすプロピレン重合体20〜96.5重
量%と、(b) 平均繊維径が3〜11μmの範囲でである
ガラス繊維0.3〜54重量%と、(c) 平均粒子径が
0.5〜15μmの範囲である炭酸カルシウム0.3〜
54重量%と、(d)変性ポリオレフィン0.5〜20重
量%とからなる無機フィラー強化樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の内外装部品、
家電製品用部品、農業機器用部品、理化学機器用部品等
に使用するのに好適な機械強度、耐熱性、剛性、耐衝撃
性、成形加工性及び表面性に優れた無機フィラー強化樹
脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする問題点】ポリ
プロピレン樹脂組成物は、耐熱性、耐薬品性及び電気的
性質に優れており、さらには剛性、引張強度、透明性、
加工性に優れているため、従来より射出成形、シート成
形、ブロー成形等の成形法に広く使用されている。しか
しながら、ポリプロピレン樹脂組成物を自動車の内外装
部品、家電製品用部品、農業機器用部品、理化学機器用
部品等として用いた場合は、機械強度、耐熱性、剛性及
び耐衝撃性が未だ十分ではなかった。
【0003】機械強度、耐熱性、剛性及び耐衝撃性等の
機械物性に優れたポリプロピレン樹脂組成物としては、
ガラス繊維を添加するガラス繊維強化樹脂組成物がよく
知られている。このようなガラス繊維強化樹脂組成物
は、主としてポリプロピレン、変性ポリプロピレン及び
ガラス繊維からなり、必要に応じて顔料や耐熱安定剤、
耐光安定剤、金属不活性化剤、滑剤等の添加剤が加えら
れている。しかしながら、これらの変性ポリプロピレン
の酸グラフト率は0.2%以下であり、またガラス繊維
の径が13μm前後と大きく、かつその表面処理が不十
分であるため、成形品の表面加工性が悪いという問題が
ある。さらに、ガラス繊維の配合量を多くすることによ
り機械強度、耐熱性、剛性及び耐衝撃性等の機械的物性
を向上することができるが、成形加工性や成形品の表面
平滑性が悪くなるとともに、コストやリサイクル性の点
で不利となる。例えば、ガラス繊維を添加したポリプロ
ピレン樹脂組成物を再混練して、成形したポリプロピレ
ン樹脂組成物中のガラス繊維は、その製造過程において
折れやすく、十分な機械強度が得られない。またコスト
を削減し、ウェルド特性(外観及び強度)を改善する方
法として、ガラス繊維と炭酸カルシウムやタルク等の無
機フィラーを併用する方法が知られている。しかしなが
ら、これらのポリプロピレン樹脂組成物は、ガラス繊維
単独強化樹脂組成物より機械強度が低く、用途が制限さ
れるという問題がある。
【0004】以上のように、機械強度、耐熱性、剛性及
び耐衝撃性、さらには表面平滑性及び生産性をバランス
良く備えたポリプロピレン樹脂組成物は、いまだに得ら
れていないのが現状である。これらの問題を解決すれ
ば、ポリプロピレン系樹脂材料の使用範囲が広がり、一
つの材料でカバーできる部品が増え、コスト面でも有利
に展開できることが期待される。
【0005】従って、本発明の目的は、自動車の内外装
部品、家電製品用部品、農業機器用部品、理化学機器用
部品等に使用するのに好適な機械強度、耐熱性、剛性、
耐衝撃性、成形加工性及び表面性に優れた無機フィラー
強化樹脂組成物を提供することである。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討
した結果、特定の性質を有する高結晶性ポリプロピレン
重合体に特定の化合物を特定の範囲で配合することによ
り、上記問題点を解決することができること見出し、本
発明を完成するに至った。すなわち、本発明の無機フィ
ラー強化樹脂組成は、(a) ASTM D−1238に従
って測定したメルトフローレート(MFR)が0.01
〜150g/10分の範囲であり、13C−NMRで求め
られたメソ平均連鎖長(Nm)とMFRが Nm≧97+29.5logMFR なる関係式を満たすプロピレン重合体20〜96.5重
量%と、(b) 平均繊維径が3〜11μmの範囲であるガ
ラス繊維0.3〜54重量%と、(c) 平均粒子径が0.
5〜15μmの範囲である炭酸カルシウム0.3〜54
重量%と、(d) 変性ポリオレフィン0.5〜20重量%
とからなることを特徴とする。
【0007】以下本発明を詳細に説明する。 [1] 無機フィラー強化樹脂組成物の各成分 (a) プロピレン重合体 (1) 物性 本発明で用いるプロピレン重合体は、高結晶性ポリプロ
ピレンであり、ホモポリマー又はブロック共重合体のい
ずれでもよい。高結晶性ポリプロピレンは、ASTM
D−1238(230℃、荷重2.16kg)に従って
測定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜1
50g/10分、好ましくは1〜100g/10分の範
囲であり、また13C−NMRで求められたメソ平均連鎖
長(Nm)とMFRが、 Nm≧97+29.5logMFR なる関係式を満たす。MFRが0.01未満では成形性
が低く、150を越えると機械強度が低下する。また、
Nm<97+29.5logMFRでは耐熱性が低下す
る。さらにプロピレン−エチレンブロック共重合体を用
いる場合、ランダム部分は全ポリマー全体の3〜30重
量%が好ましく、ランダム部分のエチレン含有量は25
〜75重量%が好ましく、また固有粘度は1.0〜6.
0が好ましい。
【0008】なお、メソ平均連鎖長(Nm)は、Jam
es C.Randall,「Polymer Seq
uence Determination」 p.3
7,Academic Press,London,1
977記載の方法に従って求めたものであり、具体的に
13C−NMR測定法で測定したメソ−メソトライアッ
ド[ mm] 及びメソ−ラセミトライアッド[ mr] とか
ら次式:
【数1】 に従って求められる。メソ平均連鎖長(Nm)は、得ら
れた結晶性ポリマーそのままの値であって、抽出、分別
等をした後のポリマーについての値ではない。
【0009】(2) 製法 プロピレン重合体は、前記物性を満たせばその製造方法
は特に限定されないが、以下の方法で製造することが好
ましい。
【0010】(i) 重合触媒 (A) マグネシウム、チタン、ハロゲン及び電子供与性化
合物を必須成分とする固体成分を、(B) 有機アルミニウ
ム化合物、(C) 一般式(I)で示される有機ケイ素化合
物及び(D) 必要に応じて電子供与性化合物の存在下で、
(E) オレフィンと接触させることにより、オレフィンを
予備重合させて、触媒成分(以下「予備重合触媒成分」
という)を調製し、これに有機金属化合物及び必要に応
じて電子供与性化合物を組み合せて、プロピレンの重合
用触媒とする。
【0011】ここで、成分(C) の有機ケイ素化合物の一
般式(I)は以下の通りである。
【化1】 (但し、R1 は環内にエーテル結合又はチオエーテル結
合を含有する環状置換基、環内エーテル結合含有環状置
換基を有するオキシ基、環内ケトン結合含有環状置換
基、窒素原子含有複素環式置換基、ケイ素原子含有複素
環式置換基、又はラクトン骨格構造を有する置換基であ
り、R2 は炭素数1〜10個の炭化水素基、R4 O−、
5 3 Si−又はR6 3 SiO−であり(ただし、R4
は炭素数3〜10個の炭化水素基であり、R5 及びR6
はそれぞれ炭素数1〜10の炭化水素基であり、同一で
も異なっていてもよい。)、R3 はメチル基又はエチル
基であり、xは1又は2であり、yは0又は1であり、
zは2又は3であり、x+y+z=4である。)
【0012】(A) 固体成分 固体成分(以下、成分(A) という)は、マグネシウム、
チタン、ハロゲン及び電子供与性化合物を必須成分と
し、通常マグネシウム化合物、チタン化合物及び電子供
与性化合物(前記各化合物がハロゲンを有しない化合物
の場合は、さらにハロゲン含有化合物)を接触させるこ
とにより調製することができる。
【0013】(イ)マグネシウム化合物 マグネシウム化合物は、一般式MgR7 8 で表され
る。式において、R7 及びR8 は同一か異なる炭化水素
基、OR’基(R’は炭化水素基)又はハロゲン原子を
示す。より詳細には、R7 及びR8 の炭化水素として
は、炭素数1〜20のアルキル基、シクロアルキル基、
アリール基、アラルキル基が挙げられ、OR’基として
は、R’が炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基が挙げられ、ハロゲン
原子としては、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素等が挙げら
れる。
【0014】これらの化合物の具体例を下記に示す(た
だし、Me:メチル、Et:エチル、Pr:プロピル、
Bu:ブチル、He:ヘキシル、Oct:オクチル、P
h:フェニル、cyHe:シクロヘキシル。以下同
じ。)。MgMe2 、Mg(i−Pr)2 、MgB
2 、MgOct2 、MgEtBu、MgPh2 、Mg
cyHe2 、Mg(OEt)2 、Mg(OHe)2 、M
g(OOct)2 、Mg(OPh)2 、EtMgCl、
HeMgCl、i−BuMgCl、PhMgCl、Ph
CH2 MgCl、BuMgBr、BuMgI、EtOM
gCl、PhOMgCl、EtOMgBr、EtOMg
I、MgCl2 、MgBr2 、MgI2
【0015】上記マグネシウム化合物は、成分(A) を調
製する際に、金属マグネシウム又はその他のマグネシウ
ム化合物から調製することもできる。その一例として、
金属マグネシウム、ハロゲン化炭化水素及び一般式: Xn M(OR)m-n (式において、Xは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数
1〜20個の炭化水素基であり、Mはホウ素、炭素、ア
ルミニウム、ケイ素又はリン原子であり、Rは炭素数1
〜20個の炭化水素基であり、mはMの原子価であり、
m>n≧0である。)のアルコキシ基含有化合物を接触
させる方法が挙げられる。
【0016】アルコキシ基含有化合物の一般式中のX及
びRの炭化水素としては、メチル(Me)、エチル(E
t)、プロピル(Pr)、i−プロピル(i−Pr)、
ブチル(Bu)、i−ブチル(i−Bu)、ヘキシル
(He)、オクチル(Oct)等のアルキル基、シクロ
ヘキシル(cyHe)、メチルシクロヘキシル等のシク
ロアルキル基、アリル、プロペニル、ブテニル等のアル
ケニル基、フェニル(Ph)、トリル、キシリル基等の
アリール基、フェネチル、3−フェニルプロピル等のア
ラルキル等が挙げられる。これらの中で、特に炭素数1
〜10個のアルキル基等が望ましい。
【0017】アルコキシ基含有化合物の具体例として
は、Mが炭素の場合には、C(OEt)4 、C(OP
r)4 、C(OBu)4 、C(OOct)4 、HC(O
Me)3、HC(OBu)3 、HC(OPh)3 、Me
C(OEt)3 、 EtC(OMe)3 、PhC(OE
t)3 、CH2 ClC(OEt)3 、MeCHBrC
(OEt)3 、ClC(OMe)3 、ClC(Oi−B
u)3 、BrC(OEt)3、MeCH(OEt)2
CH2 (OMe)2 、CH2 ClCH(OEt)2 、C
HCl2 CH(OEt)2 、CCl3 CH(OE
t)2 、CH2 BrCH(OEt)2 、PhCH(OE
t)2 等が挙げられ、Mがケイ素の場合には、Si(O
Et)4 、Si(OHe)4 、HSi(OEt)3 、H
Si(OPh)3 、MeSi(OBu)3 、PhSi
(OEt)3 、CHCl2 Si(OEt)3 、BrSi
(OEt)3 、ClSi(OBu)3 、CHCl2 Si
H(OEt)2 、CCl3 SiH(OEt)2 、Me3
SiOEt2 等が挙げられ、また、Mがホウ素の場合に
は、B(OEt)3 、B(OBu)3 、B(OH
e)3 、B(OPh)3 等が挙げられ、またMがアルミ
ニウムの場合には、Al(OMe)3 、Al(OEt)
3 、Al(OHe)3 、Al(OPh)3 等が挙げら
れ、さらに、Mがリンの場合には、P(OMe)3 、P
(OEt)3 、P(OHe)3 、P(OPh)3 等が挙
げられる。
【0018】また、マグネシウム化合物としては、一般
式: MgR7 8 ・n(M’R9 m ) で表される周期表第II族または第III a族金属(M’)
の有機化合物との錯体も使用できる。金属M’はアルミ
ニウム、亜鉛、カルシウム等であり、R9 は炭素数1〜
12個のアルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル
基である。またmは金属M’の原子価を示し、nは0.
1〜10の数を示す。M’R9 m で表される化合物の具
体例としては、AlMe3 、AlEt3 、Al(i−B
u)3 、AlPh3 、ZnMe2 、ZnEt2 、ZnB
2 、ZnPh2 、CaEt2 、CaPh2 等が挙げら
れる。
【0019】(ロ)チタン化合物 チタン化合物は、二価、三価及び四価のチタン化合物で
あり、三塩化チタン、四塩化チタン、四臭化チタン、ト
リクロロエトキシチタン、トリクロロブトキシチタン、
ジクロロジエトキシチタン、ジクロロジブトキシチタ
ン、ジクロロジフェノキシチタン、クロロトリエトキシ
チタン、クロロトリブトキシチタン、テトラブトキシチ
タン等を挙げることができる。これらの中で、四塩化チ
タン、トリクロロエトキシチタン、ジクロロジブトキシ
チタン、ジクロロジフェノキシチタン等の四価のチタン
ハロゲン化物が望ましく、特に四塩化チタンが望まし
い。
【0020】(ハ)電子供与性化合物 電子供与性化合物としては、カルボン酸類、カルボン酸
無水物類、カルボン酸エステル類、カルボン酸ハロゲン
化物類、アルコール類、エーテル類、ケトン類、アミン
類、アミド類、ニトリル類、アルデヒド類、アルコレー
ト類、有機基と炭素または酸素を介して結合したリン、
ヒ素又はアンチモンの化合物、ホスホアミド類、チオエ
ーテル類、チオエステル類、炭酸エステル類等が挙げら
れる。これらのうちカルボン酸類、カルボン酸無水物
類、カルボン酸エステル類、カルボン酸ハロゲン化物
類、アルコール類、エーテル類が好ましい。
【0021】カルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、アクリル酸、メタク
リル酸、クロトン酸等の脂肪族モノカルボン酸、マロン
酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸等の脂肪族ジカ
ルボン酸、酒石酸等の脂肪族オキシカルボン酸、シクロ
ヘキセンモノカルボン酸、シス−1,2−シクロヘキサ
ンジカルボン酸等の脂環式カルボン酸、安息香酸、トル
イル酸、アニス酸、ケイ皮酸等の芳香族モノカルボン
酸、フタル酸、ナフタル酸、トリメリト酸、トリメシン
酸、メリト酸等の芳香族多価カルボン酸等が挙げられ
る。カルボン酸無水物としては、上記のカルボン酸類の
酸無水物を使用することができる。
【0022】カルボン酸エステルとしては、上記のカル
ボン酸類のモノ又は多価エステルを使用することがで
き、その具体例として、ギ酸ブチル、酢酸エチル、ピバ
リン酸イソブチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メ
チル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジブチル、アジピン
酸ジイソブチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジイ
ソブチル、酒石酸ジエチル、酒石酸ジイソブチル、シク
ロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸メチル、安息香
酸エチル、p−トルイル酸メチル、p−アニス酸エチ
ル、ケイ皮酸エチル、フタル酸モノメチル、フタル酸ジ
ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジアリル、フ
タル酸ジフェニル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル
酸ジブチル、ナフタル酸ジエチル、ナフタル酸ジブチ
ル、トリメリト酸トリエチル等が挙げられる。
【0023】カルボン酸ハロゲン化物としては、上記の
カルボン酸類の酸ハロゲン化物を使用することができ、
その具体例として、酢酸クロリド、酢酸ブロミド、酢酸
アイオダイド、プロピオン酸クロリド、酪酸クロリド、
酪酸ブロミド、酪酸アイオダイド、アクリル酸クロリ
ド、アクリル酸ブロミド、アクリル酸アイオダイド、メ
タクリル酸クロリド、メタクリル酸ブロミド、メタクリ
ル酸アイオダイド、クロトン酸クロリド、マロン酸クロ
リド、マロン酸ブロミド、コハク酸クロリド、コハク酸
ブロミド、アジピン酸クロリド、アジビン酸ブロミド、
マレイン酸クロリド、マレイン酸ブロミド、酒石酸クロ
リド、酒石酸ブロミド、シクロヘキサンカルボン酸クロ
リド、シクロヘキサンカルボン酸ブロミド、シス−4−
メチルシクロヘキセンカルボン酸クロリド、シス−4−
メチルシクロヘキセンカルボン酸ブロミド、塩化ベンゾ
イル、臭化ベンゾイル、p−トルイル酸クロリド、p−
トルイル酸ブロミド、p−アニス酸ブロミド、p−アニ
ス酸クロリド、ケイ皮酸ブロミド、フタル酸ジクロリ
ド、フタル酸ジブロミド、ナフタル酸ジクロリド等が挙
げられる。また、アジピン酸モノメチルクロリド、マレ
イン酸モノエチルクロリド、フタル酸ブチルクロリドの
ようなジカルボン酸のモノアルキルハロゲン化物も使用
できる。
【0024】アルコール類は、一般式R10OHで表され
る。一般式においてR10は炭素数1〜12個のアルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基である。具体例としては、メタノール、プロ
パノール、イソブタノール、ペンタノール、ヘキサノー
ル、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、アリル
アルコール、フェノール、クレゾール、エチルフェノー
ル、n−オクチルフェノール基等が挙げられる。
【0025】エーテル類は、一般式R11OR12で表わさ
れる。一般式においてR11、R12は炭素数1〜12個の
アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリー
ル基又はアラルキル基であり、同じでも異ってもよい。
具体例としては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエ
ーテル、ジイソアミルエーテル、ジ−2−エチルヘキシ
ルエーテル、ジアリルエーテル、ブチルアリルエーテ
ル、ジフェニルエーテル、アニソール基等が挙げられ
る。
【0026】(ニ)ハロゲン含有化合物 ハロゲン含有化合物としては、ハロゲン化炭化水素、ハ
ロゲン含有アルコール、水素−ケイ素結合を有するハロ
ゲン化ケイ素化合物、周期表第III a族、IVa族、Va
族元素のハロゲン化物(以下、金属ハライドという。)
等を挙げることができる。
【0027】ハロゲン化炭化水素としては、炭素数1〜
12個の飽和又は不飽和の脂肪族、脂環式及ひ芳香族炭
化水素のモノ及びポリハロゲン置換体が挙げられる。そ
れらの化合物の具体的な例は、脂肪族化合物では、メチ
ルクロライド、メチレンクロライド、クロロホルム、ヨ
ードホルム、四塩化炭素、四ヨウ化炭素、エチルブロミ
ド、2−ジクロロエタン、1,2−ジヨードエタン、メ
チルクロロホルム、1,1,2−トリブロモエチレン、
1,1,2,2−テトラクロロエチレン、ペンタクロロ
エタン、へキサクロロエタン、へキサクロロプロピレ
ン、デカブロモブタン、塩素化パラフィン等が挙げら
れ、脂環式化合物では、クロロシクロプロパン、へキサ
クロロシクロペンタジエン、へキサクロロシクロヘキサ
ン等が挙げられ、芳香族化合物では、クロロベンゼン、
p−ジクロロベンゼン、へキサクロロベンゼン、へキサ
ブロモベンゼン、ベンゾトリクロライド、p−クロロベ
ンゾトリクロライド等が挙げられる。これらの化合物
は、一種又は二種以上用いてもよい。
【0028】ハロゲン含有アルコールとしては、一分子
中に一個又は二個以上の水酸基を有するもの又は多価ア
ルコール中の、水酸基以外の任意の一個又は二個以上の
水素原子がハロゲン原子で置換された化合物である。ハ
ロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素原子
が挙げられるが、特に、塩素原子が望ましい。これらの
化合物を例示すると、2−クロロエタノール、1−クロ
ロ−2−プロパノール、5−クロロ−1−ペンタノー
ル、3−クロロ−1,2−プロパンジオール、2−クロ
ロシクロヘキサノール、4−クロロベンズヒドロール、
クロロベンジルアルコール、4−クロロカテコール、4
−クロロ−クレゾール、クロロハイドロキノン、クロロ
フェノール、6−クロロチモール、4−クロロレゾルシ
ン、2−ブロモエタノール、1−ブロモ−2−ブタノー
ル、2−ブロモ−p−クレゾール、1−ブロモ−2−ナ
フトール、フルオロフェノール、p−イオドフェノー
ル、2,2−ジクロロエタノール、1,3−ジクロロ−
2−プロパノール、2,3−ジブロモ−1−プロパノー
ル、2,4−ジブロモフェノール、2,2,2−トリク
ロロエタノール、2,3,4−トリクロロフェノール、
2,4,6−トリブロモフェノール、2,3,5−トリ
ブロモ−2−ヒドロキシトルエン、2,2,2−トリフ
ルオロエタノール、2,4,6−トリイオドフェノー
ル、2,4,3,6−テトラフルオロフェノール、テト
ラクロロビスフェノールA、2,2,3,3−テトラフ
ルオロ−1−プロパノール、テトラフルオロレゾルシン
等が挙げられる。
【0029】水素─ケイ素結合を有するハロゲン化ケイ
素化合物としては、HSiCl3 、H2 SiCl2 、H
3 SiCl、H(C2 5 )SiCl2 、H(t−C4
9)SiCl2 、H(C6 5 )SiCl2 、H(C
3 2 SiCl、H(i−C3 7 2 SiCl、H
2 (C2 5 )SiCl、H2 (n−C4 9 )SiC
l、H2 (C6 4 CH3 )SiCl、H(C6 5
2 SiCl等が挙げられる。
【0030】金属ハライドとしては、B、Al、Ga、
In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、As、Sb、B
iの塩化物、フッ素化物、臭化物、ヨウ化物が挙げら
れ、特BCl3 、BBr3 、BI3 、AlCl3 、Al
Br3 、GaCl3 、GaBr3 、InCl3 、TlC
3 、SiCl4 、SnCl4 、SbCl5 、SbF5
等が好適である。
【0031】(イ)マグネシウム化合物、(ロ)チタン
化合物、(ハ)電子供与性化合物、更に必要に応じて
(ニ)ハロゲン含有化合物を、不活性媒体の存在下又は
不存在下で混合攪絆するか、機械的に共粉砕することに
より、接触することができる。接触は40〜150℃の
加熱下で行うことができる。不活性媒体としては、へキ
サン、へプタン、オクタン等の飽和脂肪族炭化水素、シ
クロペンタン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水
素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素
が使用できる。
【0032】本発明における成分(A) は、特開昭63−
264607号、同58−198503号、同62−1
46904号等に開示されているように、金属マグネ
シウム、ハロゲン化炭化水素及び一般式 Xn M(O
R)m-n の化合物(前記のアルコキシ基含有化合物と同
じ)を接触させることにより得られるマグネシウム含有
固体をハロゲン含有アルコールと接触させ、次いで電子
供与性化合物及びチタン化合物と接触させる方法(特開
昭63−264607号公報)、マグネシウムジアル
コキシドと水素─ケイ素結合を有するハロゲン化ケイ素
化合物を接触させた後、ハロゲン化チタン化合物を接触
させ、次いで電子供与性化合物と接触させ(必要に応じ
て更にハロゲン化チタン化合物と接触させる)る方法
(特開昭62−146904号公報)、マグネシウム
ジアルコキシドと水素一ケイ素結合を有するハロゲン化
ケイ素化合物を接触させた後、電子供与性化合物と接触
させ、次いでチタン化合物と接触させる方法(特開昭5
8−198503号公報)等により調製できるが、特に
の方法が最も望ましい。
【0033】上記のようにして成分(A) は調製される
が、成分(A) は必要に応じて前記の不活性媒体で洗浄し
てもよく、更に乾燥してもよい。
【0034】(B) 有機アルミニウム化合物 有機アルミニウム化合物(以下、成分(B) という。)の
具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチル
アルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソプ
ロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイ
ソブチルアルミウム、トリヘキシルアルミウム等が挙げ
られる。
【0035】(C) 有機ケイ素化合物 本発明の触媒の成分である有機ケイ素化合物(以下、成
分(C) という。)は、前記一般式(I)で表わされる。
該式において、R1 は環内にエーテル若しくはチオエー
テル結合含有環状置換基、環内エーテル結合含有環状置
換基のオキシ基、環内ケトン結合含有環状置換基、窒素
原子含有複素環式置換基、ケイ素原子含有複素環式置換
基、ラクトン骨格構造を有する置換基であり、R2 は炭
素数1〜10個の炭化水素基、R4 O−、R5 3 Si−
若しくはR6 3 SiO−であり(ただし、R4 は炭素数
3〜10個の炭化水素基であり、R5 及びR6 はそれぞ
れ炭素数1〜10個の炭化水素基である。)、R3 はメ
チル基若しくはエチル基であり、xは1若しくは2であ
り、yは0若しくは1であり、zは2若しくは3であ
り、x+y+z=4である。R1 の具体例を以下に挙げ
る(夫々のR1 基をRA、RB・・・等で示す)。
【化2】
【0036】成分(C) の前記一般式におけるR2
4 、R5 及ひR6 中の炭化水素基としては、アルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニ
ル基、シクロアルカジエニル基、アリール基、アラルキ
ル基等が挙げられる。アルキル基としては、エチル、i
−プロピル、s−ブチル、t −ブチル、アミル、2−エ
チルヘキシル、デシル基等が挙げられ、アルケニル基と
しては、ビニル、アリル、プロペニル、1−へキセニ
ル、1−オクテニル、1−メチル−1−ペンチニル基等
が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロペンチ
ル、メチルシクロヘキシル基等が挙げられ、シクロアル
ケニル基としては、シクロペンテニル、シクロヘキセニ
ル等が挙げられ、シクロアルカジエニル基としては、シ
クロペンタジエニル、メチルシクロペンタジエニル基等
が挙げられ、アリール基としては、フェニル、トリル、
キシリル基等が挙げられ、アラルキル基としては、ベン
ジル、フェネチル、1−フェニルプロピル基等が挙げら
れる。
【0037】成分(C) を以下に例示するが、〔RA〕、
〔RB〕・・・等の符号は、成分(C) の一般式(I)に
おけるR1 の前記の符号に相当する。 〔RA〕2 Si(OMe)2 、〔RB〕(i−Pr)S
i(OMe)2 、〔RC〕(t−Bu)Si(OMe)
2 、〔RC〕(Me3 SiO)Si(OMe)2 、〔R
A〕(i−Pr)Si(OEt)2 、〔RA〕Si(O
Me)3 、〔RD〕Si(OMe)3 、〔RB〕Si
(OEt)3 、〔RE〕MeSi(OMe)2 、〔R
F〕(i−PrO)Si(OMe)2 、〔RG〕(i−
Pr)Si(OEt)2 、〔RH〕Si(OMe)3
〔RI〕Si(OEt)3 、〔RJ〕Si(OSiM
e)(OMe)2 、〔RK〕Si(OEt)3 、〔R
L〕Si(OEt)3 、〔RM〕Si(OEt)3
〔RN〕Si(OEt)3
【0038】(D) 電子供与性化合物 成分(D) としては、有機ケイ素化合物からなる電子供与
性化合物や、窒素、イオウ、酸素、リン等のへテロ原子
含む電子供与性化合物が使用可能であるが、有機ケイ素
化合物が好ましい。有機ケイ素化合物としては、アルコ
キシ基(一部がアルキル基又はアリール基で置換されて
いてもよい)が合計4個ケイ素原子に結合したものが好
ましい。これらのアルキル基及びアルコキシ基は鎖状で
も環状でもよい。また、アルキル基又はアリール基はハ
ロゲン元素で置換されていてもよい。
【0039】このような有機ケイ素化合物(成分(D) )
の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトライソ
ブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、テトラベン
ジルオキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチル
トリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エ
チルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、
ブチルトリフェノキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、アリルトリメトキシシラン、ジメチルジイソプロポ
キシシラン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチルジ
エトキシシラン、ジエチルジイソブトキシシラン、ジエ
チルジフェノキシシラン、ジブチルジイソプロポキシシ
ラン、ジブチルジブトキシシラン、ジブチルジフェノキ
シラン、ジイソブチルジエトキシシラン、ジフェニルジ
メトキシシラン、ジフェニルジブトキシシラン、ジベン
ジルジエトキシシラン、ジビニルジフェノキシシラン、
ジアリルジプロポキシシラン、ジフェニルジアリルオキ
シシラン、クロロフェニルジエトキシシラン等が挙げら
れる。
【0040】ヘテロ原子を含む電子供与性化合物の具体
例としては、窒素原子を含む化合物として、2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、2,6−ジエチルピ
ペリジン、2,6−ジイソブチル−4−メチルピペリジ
ン、2,2,5,5−テトラメチルピロリジン、3−メ
チルピリジン、2,6−ジイソブチルピリジン、2,5
−ジメチルピペリジン、ニコチン酸アミド、イミダゾー
ル、安息香酸アミド、ニコチン酸メチル、2−メチルピ
ロール、トルイル酸アミド、ベンゾニトリル、アセトニ
トリル、アニリン、トルイジン、トリエチルアミン、テ
トラメチレンジアミン、トリブチルアミン等が挙げら
れ、イオウ原子を含む化合物として、チオフェノール、
チオフェン、2−チオフェンカルボン酸エチル、メチル
メルカプタン、イソプロピルメルカプタン、ジエチルチ
オエーテル、ジフェニルチオエーテル、ベンゼンスルフ
ォン酸メチル、メチルサルファイト等が挙げられ、酸素
原子を含む化合物として、テトラヒドロフラン、2−メ
チルテトラヒドロフラン、2,2,5,5−テトラエチ
ルテトラヒドロフラン、2,2,6,6−テトラメチル
テトラヒドロピラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、
ジフェニルエーテル、アニソール、アセトフェノン、ア
セトン、o−トリル−t−ブチルケトン、2−フラル酸
エチル等が挙げられ、リン原子を含む化合物として、ト
リフェニルホスフィン、トリフェニルホスファイト、ジ
エチルホスフェート等が挙げられる。
【0041】これらの電子供与性化合物は二種以上用い
てもよい。また、これらの電子供与性化合物は、有機ア
ルミニウム化合物を触媒成分と組合せて用いる際に添加
してもよく、また予め有機アルミニウム化合物と接触さ
せた上で添加してもよい。
【0042】(E) オレフィン オレフィンとしては、エチレンの他、プロピレン、1−
ブテン、1−へキセン、4−メチルー1 ぺンテン等のα
−オレフィンを使用することができる。
【0043】(ii)予備重合 有機アルミニウム化合物(成分(B) )及び有機ケイ素化
合物(成分(C) )の存在下で、固体成分(成分(A) )を
オレフィン(成分(E) )と接触させることにより、オレ
フィンが予備重合される。また、必要に応じて電子供与
性化合物(成分(D) )を成分(B) 及び成分(C) ととも
に、予備重合時に加えるのが好ましい。予備重合は、前
記の不活性媒体の存在下で行うのが望ましい。予備重合
は、通常100℃以下の温度、望ましくは−30℃〜+
30℃、更に望ましくは−20℃〜+15℃の温度で行
う。重合方式としては、バッチ式、連続式のいずれでも
よく、又二段以上の多段で行ってもよい。多段で行う場
合、重合条件をそれぞれ変え得ることは当然である。
【0044】成分(B) は、予備重合系での濃度が10〜
500ミリモル/リットル、望ましくは30〜200ミ
リモル/リットルになるように用い、また、成分(A) 中
のチタン1グラム原子当り、1〜50000モル、望ま
しくは2〜1000モルとなるように用いる。成分(C)
は、予備重合系での濃度が5〜1000ミリモル/リッ
トル、望ましくは10〜200ミリモル/リットルにな
るように用いる。予備重合により成分(A) 中にオレフィ
ンポリマーが取り込まれるが、そのポリマー量を成分
(A) 1g当り0.1〜200g、特に0.5〜50gと
するのが望ましい。上記のようにして調製された本発明
の触媒成分は、前記の不活性媒体で希釈あるいは洗浄す
ることができるが、触媒成分の保存劣化を防止する観点
からは、特に洗浄するのが望ましい。洗浄後、必要に応
じて乾燥してもよい。又、触媒成分を保存する場合は、
出来るだけ低温で保存するのが望ましく、−50℃〜+
30℃、特に−20℃〜+5℃の温度範囲が推奨され
る。
【0045】(iii) 本重合 上記のようにして得られた予備触媒成分に、有機金属化
合物、及び必要に応じて電子供与性化合物を組み合せ
て、プロピレンの単独重合又は他のモノオレフィンとの
共重合などの本重合を行うことにより、メルトフローレ
ート(MFR)とメソ平均連鎖長(Nm)との関係が前
記関係式で示される高結晶性ポリプロピレンを得ること
ができる。
【0046】本重合で用い得る有機金属化合物は、周期
表第I族ないし第III 族金属の有機化合物である。該有
機金属化合物としては、リチウム、マグネシウム、カル
シウム、亜鉛又はアルミニウムの有機化合物が使用で
き、特に有機アルミニウム化合物が好適である。有機ア
ルミニウム化合物としては、一般式: R13 nAlX’3-n (ただし、R13はアルキル基またはアリール基、X’は
ハロゲン原子、アルコキシ基又は水素原子を示し、nは
1≦n≦3の範囲の任意の数である。)で示されるもの
が好ましく、例えばトリアルキルアルミニウム、ジアル
キルアミニウムモノハライド、モノアルキルアルミニウ
ムジハライド、ジアルキルアルミニウムモノアルコキン
ド及びアルキルアルミニウムモノハイドライド等のアル
キルアルミニウム化合物、又はその混合物若しくは錯化
合物が特に好ましい。このような有機アルミニウム化合
物の炭素数は1〜18個が好ましく、2〜6個がより好
ましい。
【0047】具体的には、トリメチルアルミニウム、ト
リエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等
のトリアルキルアルミニウム、ジメチルアルミニウムク
ロライド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジエチルア
ルミニウムアイオダイド等のジアルキルアルミニウムモ
ノハライド、メチルアルミニウムジクロライド、エチル
アルミニウムジブロミド、エチルアルミニウムジアイオ
ライド等のモノアルキルアルミニウムジハライド、メチ
ルアルミニウムセスキクロリド等のアルキルアルミニウ
ムセスキハライド、ジエチルアルミニウムエトキシド、
ジエチルアルミニウムフェノキシド、ジイソブチルアル
ミニウムエトキシド等のジアルキルアルミニウムモノア
ルコキシド、ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエ
チルアルミニウムハイドライド、ジプロピルアルミニウ
ムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイドライ
ドが挙げられる。これらの中で、トリアルキルアルミニ
ウムが好ましく、特にトリエチルアルミニウム、トリイ
ソブチルアルミニウムが好ましい。
【0048】また、酸素原子や窒素原子を介して2個以
上のアルミニウムが結合した有機アルニウム化合物も使
用可能である。このような化合物としては、例えば
【化3】 等を例示できる。
【0049】アルミニウム以外の金属の有機化合物とし
ては、ジエチルマグネシウム、エチルマグネシウムクロ
ライド、ジエチル亜鉛等が挙げられる。また、アルミニ
ウムと他の金属との有機化合物としては、LiAl(C
2 54 、LiAl(C7154 等が挙げられる。
【0050】予備触媒成分に対する有機金属化合物の使
用量は、該触媒成分中のチタン1グラム原子当り、通常
1〜2000グラムモル、特に20〜500グラムモル
が望ましい。また電子供与性化合物を用いる場合、電子
供与性化合物1モル当たり、有機金属化合物の量(アル
ミニウムとして)0.1〜40グラム原子、好ましくは
1〜25グラム原子となるように、有機金属化合物と電
子供与性化合物の比率を選ぶ。
【0051】プロピレン重合反応は、気相、液相のいず
れでもよく、液相で重合させる場合は、ノルマルブタ
ン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、へ
キサン、へプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の不活性炭化水素中及び液状
モノマー中で行うことができる。重合温度は、通常−8
0℃〜+150℃、特に40℃〜120℃の温度範囲で
ある。重合圧力は、例えば1〜60気圧でよい。また得
られる重合体の分子量の調節は、水素若しくは他の公知
の分子量調節剤を存在させることにより行う。重合反応
は、連続又はバッチ式反応で行い、その条件は通常用い
る条件でよい。また重合反応は一段で行ってもよく、二
段で行ってもよい。
【0052】(b) ガラス繊維 本発明の無機フィラー強化樹脂組成物に用いるガラス繊
維は、電子顕微鏡により測定した平均繊維径が3〜11
μmである。ガラス繊維の平均繊維径が11μmを越え
ると、得られる無機フィラー強化樹脂組成物の機械強
度、耐衝撃性及び耐熱性等の機械的物性及び表面性が低
下する。平均繊維長については、1〜10mmの範囲の
ものが好ましい。また成形品の表面性を考慮すると、強
熱減量が0.2〜0.8重量%であるチョップトストラ
ンドが好ましい。
【0053】(c) 炭酸カルシウム 本発明に用いる炭酸カルシウムは、液相沈降法によるス
トークスの平均粒子径が0.5〜15μmである。炭酸
カルシウムの平均粒子径が0.5μm未満ではコスト高
となり、一方15μmを越えると得られる無機フィラー
強化樹脂組成物の耐衝撃性、耐熱性及び引張強度等の機
械的物性及び表面性が低下する。
【0054】(d) 変性ポリオレフィン 高結晶性ポリプロピレンは、その構造上塗装性等の化学
的性質が劣っているが、変性ポリオレフィンを添加する
ことにより改善することができる。変性ポリオレフィン
は、マレイン酸等の不飽和カルボン酸又はその無水物、
アクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステル、又
はアクリルアミド基とエポキシ基を有するグリシジル化
合物等を変性用モノマーとして、ポリオレフィンにグラ
フト重合することにより得られることが知られている
(例えば、特開昭50−52156号、特開昭52−1
05993号、特開昭55−50040号、特開昭58
−67743号、特開平6−172422号、特開平6
−172460号)。
【0055】変性用モノマーをグラフト重合するポリオ
レフィンは、プロピレンのホモポリマー、プロピレンの
ランダムまたはブロック共重合体、ポリエチレン、エチ
レン−プロピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、ポリブ
チレン、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、プロピレ
ン−非共役ジエンランダム共重合体等であり、特に限定
されないが、機械的物性及び生産性を考慮するとプロピ
レンのホモポリマー及びブロック共重合体が好適であ
る。変性用モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、2,3−ジカ
ルボン酸無水物等の不飽和カルボン酸又はその無水物又
はこれらのエステル、及びグリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、イタコン酸グリシジルエステ
ル等の不飽和エポキシ化合物が好ましい。さらに、下記
一般式(II):
【化4】 (式中、R14はH又は炭素数1〜6のアルキル基であ
り、Arはグリシジルオキシ基を少なくとも1個以上有
する炭素数6〜20の芳香族炭化水素基であり、nは1
〜4の整数を表す。)で表されるアクリルアミド基とエ
ポキシ基を有するグリシジル化合物も変性モノマーとし
て用いることができる。
【0056】好ましい上記グリシジル化合物としては、
下記一般式(III ):
【化5】 で表されるものが挙げられる(式中、R15はH又は炭素
数1〜6のアルキル基である。)このようなアクリルア
ミド基とエポキシ基を有するグリシジル化合物は、例え
ば特開昭60−130580号に示される方法により製
造することができる。これらの化合物の中で、特に無水
マレイン酸が好ましい。
【0057】変性ポリオレフィンのメルトフローレート
(MFR、230℃、荷重2.16kgで測定) は、1
〜500g/10分、特に10〜200g/10分であ
るのが好ましく、酸グラフト率は0.01〜10重量
%、特に0.1〜6.0重量%であるのが好ましい。
【0058】(e) その他の添加物 本発明の無機フィラー強化樹脂組成には、その用途に応
じてカーボンブラック、酸化チタン等の顔料、耐熱安定
剤、耐光安定剤、金属活性化剤、滑剤等を本発明の目的
を損なわない範囲で配合することができる。
【0059】[2] 配合比 各成分の配合比は、(a) 高結晶性ポリプロピレンが20
〜96.5重量%、好ましくは50〜89重量%であ
り、(b) 平均繊維径が3〜11μmであるガラス繊維が
0.3〜54重量%、好ましくは2〜32重量%であ
り、(c) 炭酸カルシウムが0.3〜54重量%、好まし
くは2〜32重量%であり、(d) 変性ポリオレフィンが
0.5〜20重量%、好ましくは1〜10重量%であ
る。
【0060】またガラス繊維の配合量と炭酸カルシウム
の配合量の合計は、4〜60重量%が好ましく、10〜
40重量%がより好ましい。さらに炭酸カルシウムの配
合量と、ガラス繊維の配合量と炭酸カルシウムの配合量
の合計との比〔炭酸カルシウムの配合量/(ガラス繊維
の配合量と炭酸カルシウムの配合量の合計)〕は1/1
0〜9/10が好ましく、1/5〜4/5がより好まし
い。
【0061】高結晶性ポリプロピレンの配合量が20重
量%未満では、得られる無機フィラー強化樹脂組成物の
耐熱性、耐衝撃性等が低く、一方96.5重量%を越え
ると、機械強度が低下する。またガラス繊維の配合量が
0.3重量%未満では機械強度、耐熱性、耐衝撃性等が
低く、一方54重量%を越えると平滑性、ウェルド外観
等の表面性及び生産性が低下する。また炭酸カルシウム
の配合量が0.3重量%未満では耐熱性や耐衝撃性が低
く、一方54重量%を越えると平滑性、ウェルド外観等
の表面性が低下する。さらに変性ポリオレフィンの配合
量が0.5重量%未満では添加効果がみられず、20重
量%を越えると機械強度が低下する。
【0062】また、ガラス繊維の配合量と炭酸カルシウ
ムの配合量の合計が4〜60重量%であると、機械強
度、耐熱性及び耐衝撃性が良好となる。さらに炭酸カル
シウムの配合量と、ガラス繊維の配合量と炭酸カルシウ
ムの配合量の合計との比〔炭酸カルシウムの配合量/
(ガラス繊維の配合量と炭酸カルシウムの配合量の合
計)〕が1/10〜9/10であると、前記機械物性と
平滑性、ウェルド外観のバランスが良好となる。
【0063】[3] 無機フィラー強化樹脂組成物の製造方
法 上記成分を単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサ
ー、ニーダー、連続式混練機等で、190〜280℃の
温度範囲で溶融混練することにより得ることができる。
またガラス繊維は、サイドフィードによって後段で添加
しても、またはドライブレンドによって一括で添加して
もよいが、サイドフィードによる添加がより好ましい。
【0064】
【実施例】本発明を以下の実施例及び比較例により詳細
に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではな
い。
【0065】合成例1 高結晶性プロピレンホモポリマー(a) −1 の製造 触媒成分(A) の調製 還流冷却器を具備した1リットルの反応容器に、窒素ガ
ス雰囲気下、チップ状の金属マグネシウム(純度99.
5%、平均粒径1.6mm)8.3g及びn−ヘキサン
250mlを入れ、68℃で1時間攪拌後金属マグネシ
ウムを取り出し、65℃で減圧乾燥する方法で予備活性
化した金属マグネシウムを得た。
【0066】次に、この予備活性化した金属マグネシウ
ムに、n−ブチルエーテル140ml及びn−ブチルマ
グネシウムクロライドのn−ブチルエーテル溶液(1.
75モル/リットル)を0.5ml加えた懸濁液を55
℃に保ち、さらにn−ブチルエーテル50mlにn−ブ
チルクロライド38.5mlを溶解した溶液を50分間
で滴下した。攪拌下70℃で4時間反応を行った後、反
応液を25℃に保持した。
【0067】次に、この反応液にHC(OC2 5 3
55.7mlを1時間かけて滴下した。滴下終了後、6
0℃で15分間反応を行い、反応生成固体をn−ヘキサ
ン各300mlで6回洗浄し、室温で1時間減圧乾燥
し、マグネシウム19.0%及び塩素28.9%を含む
マグネシウム含有固体31.6gを回収した。
【0068】還流冷却器、攪拌機及び滴下ロートを取り
付けた300mlの反応容器に、窒素ガス雰囲気下でマ
グネシウム含有固体6.3g及びn−ヘプタン50ml
を入れて懸濁液とし、室温で攪拌しながら2,2,2−
トリクロロエタノール20ml(0.02ミリモル)と
n−ヘプタン11mlの混合溶液を滴下ロートから30
分間かけて滴下し、さらに80℃で1時間攪拌した。得
られた固体をろ別し、室温のn−ヘキサン各100ml
で4回洗浄し、さらにトルエン各100mlで2回洗浄
して固体成分を得た。
【0069】上記の固体成分にトルエン40mlを加
え、さらに四塩化チタン/トルエンの体積比が3/2に
なるように四塩化チタンを加えて90℃に昇温した。攪
拌下、フタル酸ジn−ブチル2mlとトルエン5mlの
混合溶液を滴下した後、120℃で2時間攪拌した。得
られた固体状物質を90℃でろ別し、トルエン各100
mlで2回、90℃で洗浄した。さらに新たに四塩化チ
タン/トルエンの体積比が3/2になるように四塩化チ
タンを加え、120℃で2時間攪拌し、室温の各100
mlのn−ヘキサンにて7回洗浄して触媒成分(A) 5.
5gを得た。
【0070】予備重合(予備重合触媒成分の調整) 攪拌機を取り付けた500mlの反応器に、窒素ガス雰
囲気下、上記で得られた成分(A) 3.5g及びn−ヘプ
タン300mlを入れ、攪拌しながら5℃に冷却した。
次にトリエチルアルミニウム(TEAL)のn−ヘプタ
ン溶液(2.0モル/リットル)及び2,3,4−トリ
メチル−3−アザシクロペンチルトリメトキシシラン
を、反応系におけるTEAL及び2,3,4−トリメチ
ル−3−アザシクロペンチルトリメトキシシランの濃度
がそれぞれ100ミリモル/リットル及び10ミリモル
/リットルとなるように添加し、5分間攪拌した。
【0071】次いで、系内を減圧した後、プロピレンガ
スを連続的に導入し、プロピレンを2.2時間重合させ
た。重合終了後、気相のプロピレンを窒素ガスでパージ
し、各100mlのn−ヘキサンで3回、室温にて固相
部を洗浄した。さらに固相部を室温で1時間減圧乾燥し
て、予備重合触媒成分を調製した。予備重合触媒成分に
含まれるマグネシウム量を測定した結果、予備重合量
は、成分(A) 1g当たり1.8gであった。
【0072】本重合 攪拌機を設けた5リットルのステンレス製オートクレー
ブに、窒素ガス雰囲気下、トリイソブチルアルミニウム
(TiBAL)のn−ヘプタン溶液(0.1モル/リッ
トル)6mlとt−ブトキシ−t−ブチルジメトキシシ
ランのn−ヘプタン溶液(0.01モル/リットル)6
mlを混合し5分間保持したものを入れた。
【0073】次いで、分子量制御剤として水素ガス5リ
ットル及び液体プロピレン3リットルを圧入した後、反
応系を70℃に昇温した。上記で得られた予備重合触媒
成分38.6mgを反応系に装入した後、1時間プロピ
レンの重合を行った。重合終了後、未反応のプロピレン
をパージし、416gのポリプロピレン粉末を得た。触
媒成分(A) 1g当たりのポリプロピレン生成量は、3
0.2kgであった。また、得られたポリプロピレンの
MFRは20g/10分 (230℃、荷重2.16kg
で測定) であり、Nmは173.4であった。
【0074】合成例2 高結晶性プロピレンブロックポリマー(a) −2 の製造 合成例1と同様に攪拌機を設けた5リットルのステンレ
ス製オートクレーブに、窒素ガス雰囲気下、TiBAL
のn−ヘプタン溶液(0.1モル/リットル)6mlと
t−ブトキシ−t−ブチルジメトキシシランのn−ヘプ
タン溶液(0.01モル/リットル)6mlを混合し5
分間保持したものを入れた。
【0075】次いで、分子量制御剤として水素ガス1
3.5リットル及び液体プロピレン3リットルを圧入し
た後、反応系を70℃に昇温した。合成例1で得られた
予備重合触媒成分38.6mgを反応系に装入した後、
1時間プロピレンの重合(第一段重合)を行った。重合
終了後、容器内圧力が0.2kg/cm2 ・Gになるま
で未反応のプロピレンと水素ガスをパージした。
【0076】再び容器内に水素ガスを導入した後、プロ
ピレンとエチレンのモル比が1.5の混合ガスを供給し
て、容器内圧力を6kg/cm2 ・Gに保ち、75℃で
1時間プロピレン─エチレン共重合を行った。重合終了
後、未反応ガスをパージし、粉末状のプロピレンブロッ
クポリマー468gを得た。触媒成分(A) 1g当たりの
プロピレンブロックポリマー生成量は、34.3kgで
あった。また、プロピレンブロックポリマー中のランダ
ム部分(CV )は10重量%であり、ランダム部分中の
エチレン含有量(GV )は50重量%であった(全体に
対して5重量%)。得られたポリプロピレンのMFRは
30g/10分であり、Nmは156.6であった。
【0077】合成例3 変性ポリオレフィン(d) −1 の製造 MFRが0.5g/10分のプロピレンホモポリマー1
00重量部に対し、無水マレイン酸0.8重量部とラジ
カル開始剤(日本油脂(株)製、パーヘキシン2・5
B)0.2重量部をドライブレンドし、90mmφの単軸
押出機を用いて溶融混練した。シリンダー温度200℃
でダイから押出し、ペレットを得た。得られた変性ポリ
プロピレンの酸グラフト率をIR法で測定した結果、
0.3重量%であった。またMFRは150g/10分
であった。
【0078】合成例4 変性ポリオレフィン(d) −2 の製造 MFRが0.1g/10分のプロピレンホモポリマー1
00重量部に対し、無水マレイン酸10.0重量部とラ
ジカル開始剤(日本油脂(株)製、パーヘキシン2・5
B)2.0重量部をドライブレンドし、90mmφの単軸
押出機を用いて溶融混練した。シリンダー温度200℃
でダイから押出し、ペレットを得た。得られた変性ポリ
プロピレンの酸グラフト率をIR法で測定した結果、
5.0重量%であった。また、MFRは275g/10
分であった。
【0079】合成例5 変性ポリオレフィン(d) −3 の製造 MFRが9g/10分のプロピレンホモポリマー100
重量部に対し、下記式(IV):
【化6】 で表されるグリシジル化合物(鐘淵化学(株)製、AX
E)1重量部とラジカル開始剤(日本油脂(株)製、パ
ーヘキシン2・5B)0.1重量部をドライブレンド
し、90mmφの単軸押出機を用いて溶融混練した。シリ
ンダー温度200℃でダイから押出し、ペレットを得
た。得られた変性ポリプロピレンのAXEグラフト率を
IR法で測定した結果、1重量%であった。またMFR
は100g/10分であった。
【0080】比較合成例1 変性ポリオレフィン(d) −4 の製造 MFRが9g/10分のプロピレンホモポリマー100
重量部に対し、無水マレイン酸0.02重量部とラジカ
ル開始剤(日本油脂(株)製、パーヘキシン2・5B)
0.1重量部をドライブレンドし、90mmφの単軸押出
機を用いて溶融混練した。シリンダー温度200℃でダ
イから押出し、ペレットを得た。得られた変性ポリプロ
ピレンの酸グラフト率をIR法で測定した結果、0.0
05重量%であった。またMFRは100g/10分で
あった。
【0081】実施例1〜11、比較例1〜8 1.原料 (a) ポリプロピレン (a)−1 :合成例1で製造した高結晶性プロピレンホモ
ポリマー MFR:20g/10min(230 ℃、荷重2.16kgで測定) Nm:173.4 熱変形温度(℃):143 曲げ弾性率 (kgf /cm2 ):22000 アイゾット衝撃強度(kgf ・cm/cm):2.5 (a)−2 :合成例2で製造した高結晶性プロピレンブロ
ックポリマー MFR:30g/10min CV :15重量% GV :50重量%(ポリマー全体に対するエチレン含有
量:5 重量%) 粘度:3.5 Nm:156.6 熱変形温度(℃):130 曲げ弾性率(kgf /cm2 ):17500 アイゾット衝撃強度(kgf ・cm/cm):6 (a)−3 :プロピレンホモポリマー MFR:20g/10min Nm:120.0 熱変形温度(℃):130 曲げ弾性率(kgf /cm2 ):18000 アイゾット衝撃強度(kgf ・cm/cm):2.5 (a)−4 :プロピレンブロックポリマー MFR:30g/10min CV :15重量% GV :50重量%(ポリマー全体に対するエチレン含有
量:5 重量%) 粘度:3.5 熱変形温度(℃):120 曲げ弾性率(kgf /cm2 ):13500 アイゾット衝撃強度(kgf ・cm/cm):5.0 (b) ガラス繊維 No. 平均繊維径(μm) 平均繊維長(mm) (b) −1 6.0 3 (b) −2 9.5 3 (b) −3 13.0 3 (c) 炭酸カルシウムNo. 平均粒子径(μm) (c) −1 4 (c) −2 11 (c) −3 27 (d) 変性ポリオレフィン(変性PO) (d) −1 :合成例3で作製した変性ポリプロピレン MFR:150g/10min 酸グラフト率:0.3 重量% (d) −2 :合成例4で作製した変性ポリプロピレン MFR:275g/10min 酸グラフト率:5.0 重量% (d) −3 :合成例5で作製した変性ポリプロピレン MFR:100g/10min 酸グラフト率:1.0 重量% (d) −4 :比較合成例1で作製した変性ポリプロピレン MFR:100g/10min 酸グラフト率:0.005 重量%
【0082】2.混練方法 原料を所定の表1に示す配合比率に秤量し、高速ミキサ
ーでドライブレンドした後、二軸押出機(ナカタニ機械
(株)製、AS20)にて220〜250℃で、200
rpmのスクリュー回転数で溶融混練し、押出してペレ
ットを得た。
【0083】3.成形方法 得られたペレットを射出成形機により、樹脂温度240
℃、射出圧力400kg/cm2 及び金型温度50℃で射出
成形し、試験片を作製した。
【0084】4.物性測定 各試験片の物性測定は、以下の方法で行った。結果を下
記表1に示す。 (1) MFR(g/10分):ASTM D1238により230 ℃、荷
重2.16kgで測定。 (2) 引張強度(kgf /cm2 ):ASTM D638 により室温で
測定。 (3) 曲げ弾性率(kgf /cm2 ):ASTM D790 により室温
で測定。 (4) 曲げ強度(kgf /cm2 ):ASTM D790 により室温で
測定。 (5) 熱変形温度(℃):ASTM D648 により18.6kg/cm2
で測定。 (6) アイゾット衝撃強度(kgf ・cm/cm):ASTM D256
により23℃で測定。 (7) 低温落球衝撃強度(kgf ・cm):JIS K7211 により
-30 ℃で測定。 (8) ウェルド強度(kgf /cm2 ):ASTM D638 により測
定。 (9) ウェルド外観:成形時に、樹脂組成物の流れが合流
する点での外観を観察。 (流れ模様なし・・○、流れ模様あり・・×)
【0085】 表1 例 No. 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 配合比率(重量%) ポリプロピレン (a) −1 87 65 45 65 (a) −2 ─ ─ ─ ─ (a) −3 ─ ─ ─ ─ (a) −4 ─ ─ ─ ─ ガラス繊維 (b) −1 ─ ─ ─ ─ (b) −2 4 10 20 20 (b) −3 ─ ─ ─ ─ 炭酸カルシウム (c) −1 6 20 30 10 (c) −2 ─ ─ ─ ─ (c) −3 ─ ─ ─ ─ 変性PO (d) −1 3 5 5 5 (d) −2 ─ ─ ─ ─ (d) −3 ─ ─ ─ ─ (d) −4 ─ ─ ─ ─ 組成物の物性 MFR 15 12 10 8 引張強度 600 700 950 1000 曲げ弾性率 25000 39000 49000 42500 曲げ強度 800 950 1300 1350 熱変形温度 136 145 155 153 アイゾット 5.0 7.5 9.0 8.0 低温落球衝撃強度 18 20 25 25 ウェルド強度 500 480 450 460 表1( つづき) 例 No. 実施例5 実施例6 実施例7 実施例8 配合比率(重量%) ポリプロピレン (a) −1 65 ─ ─ 68 (a) −2 ─ 65 65 ─ (a) −3 ─ ─ ─ ─ (a) −4 ─ ─ ─ ─ ガラス繊維 (b) −1 ─ ─ ─ ─ (b) −2 15 10 20 10 (b) −3 ─ ─ ─ ─ 炭酸カルシウム (c) −1 15 20 10 20 (c) −2 ─ ─ ─ ─ (c) −3 ─ ─ ─ ─ 変性PO (d) −1 5 5 5 ─ (d) −2 ─ ─ ─ 2 (d) −3 ─ ─ ─ ─ (d) −4 ─ ─ ─ ─ 組成物の物性 MFR 8 10 9 12 引張強度 850 600 900 950 曲げ弾性率 40500 36000 40000 38000 曲げ強度 1200 850 1200 1200 熱変形温度 151 145 155 145 アイゾット 7.8 6.5 10.0 8.0 低温落球衝撃強度 20 28 30 20 ウェルド強度 470 450 440 480 ウェルド外観 ○ ○ ○ ○ 表1( つづき) 例 No. 実施例9 実施例10 実施例11 配合比率(重量%) ポリプロピレン (a) −1 62 65 65 (a) −2 ─ ─ ─ (a) −3 ─ ─ ─ (a) −4 ─ ─ ─ ガラス繊維 (b) −1 ─ 10 ─ (b) −2 10 ─ 10 (b) −3 ─ ─ ─ 炭酸カルシウム (c) −1 20 20 ─ (c) −2 ─ ─ 20 (c) −3 ─ ─ ─ 変性PO (d) −1 ─ 5 5 (d) −2 ─ ─ ─ (d) −3 8 ─ ─ (d) −4 ─ ─ ─ 組成物の物性 MFR 15 10 12 引張強度 600 950 700 曲げ弾性率 38000 43000 40000 曲げ強度 850 1200 900 熱変形温度 143 147 145 アイゾット 6.0 8.0 7.0 低温落球衝撃強度 20 23 20 ウェルド強度 430 450 380 ウェルド外観 ○ ○ ○ 表1( つづき) 例 No. 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 配合比率(重量%) ポリプロピレン (a) −1 ─ ─ ─ 65 (a) −2 ─ ─ ─ ─ (a) −3 65 55 ─ ─ (a) −4 ─ ─ 65 ─ ガラス繊維 (b) −1 ─ ─ ─ ─ (b) −2 10 10 10 ─ (b) −3 ─ ─ ─ 10 炭酸カルシウム (c) −1 20 20 20 20 (c) −2 ─ ─ ─ ─ (c) −3 ─ ─ ─ ─ 変性PO (d) −1 5 ─ 5 5 (d) −2 ─ ─ ─ ─ (d) −3 ─ ─ ─ ─ (d) −4 ─ 15 ─ ─ 組成物の物性 MFR 12 15 10 12 引張強度 520 500 500 550 曲げ弾性率 32000 30000 29000 34000 曲げ強度 670 650 650 710 熱変形温度 138 137 138 143 アイゾット 6.0 5.5 6.5 5.0 低温落球衝撃強度 18 17 22 19 ウェルド強度 350 340 320 360 ウェルド外観 ○ ○ ○ ○ 表1( つづき) 例 No. 比較例5 比較例6 比較例7 比較例8 配合比率(重量%) ポリプロピレン (a) −1 65 70 60 70 (a) −2 ─ ─ ─ ─ (a) −3 ─ ─ ─ ─ (a) −4 ─ ─ ─ ─ ガラス繊維 (b) −1 ─ ─ ─ ─ (b) −2 10 10 ─ ─ (b) −3 ─ ─ 30 ─ 炭酸カルシウム (c) −1 ─ 20 ─ ─ (c) −2 ─ ─ ─ ─ (c) −3 20 ─ ─ 30 変性PO (d) −1 5 ─ 10 ─ (d) −2 ─ ─ ─ ─ (d) −3 ─ ─ ─ ─ (d) −4 ─ ─ ─ ─ 組成物の物性 MFR 12 16 8 14 引張強度 600 350 1300 330 曲げ弾性率 36000 30000 70000 26000 曲げ強度 850 550 1700 480 熱変形温度 143 123 155 70 アイゾット 5.0 4.5 10.0 4.0 低温落球衝撃強度 19 15 12 18 ウェルド強度 250 250 220 290 ウェルド外観 × × × ○
【0083】表1から明らかなように、本発明の無機フ
ィラー強化樹脂組成物はガラス繊維の配合量が少なくて
も、機械強度、耐熱性、耐衝撃性等に優れ、かつウェル
ド外観が良好で表面性に優れている。また実施例2、1
0及び比較例4から明らかなように、ガラス繊維の平均
繊維径が大きくなると、機械強度、耐熱性、耐衝撃性等
が低下する。さらに実施例2、11及び比較例5から明
らかなように、炭酸カルシウムの平均粒子径が大きくな
ると、曲げ弾性率やウェルド強度が低下する。
【発明の効果】本発明の無機フィラー強化樹脂組成物は
機械強度、耐熱性、剛性、耐衝撃性等に優れているとと
もに、良好な成形加工性及び表面性を有するため、自動
車の内外装部品、家電製品用部品、農業機器用部品、理
化学機器用部品等の各種用途に広く使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬詰 忠司 神奈川県川崎市川崎区千鳥町3番1号 東 燃化学株式会社技術開発センター内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a) ASTM D−1238に従って測
    定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜15
    0g/10分の範囲であり、13C−NMRで求められた
    メソ平均連鎖長(Nm)とMFRが、 Nm≧97+29.5logMFR なる関係式を満たすプロピレン重合体20〜96.5重
    量%と、(b) 平均繊維径が3〜11μmの範囲であるガ
    ラス繊維0.3〜54重量%と、(c) 平均粒子径が0.
    5〜15μmの範囲である炭酸カルシウム0.3〜54
    重量%と、(d) 変性ポリオレフィン0.5〜20重量%
    とからなる無機フィラー強化樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 前記ガラス繊維の配合量が2〜32重量
    %であり、前記炭酸カルシウムの配合量が2〜32重量
    %であることを特徴とする請求項1に記載の無機フィラ
    ー強化樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の無機フィラー強
    化樹脂組成物において、前記ガラス繊維の配合量と前記
    炭酸カルシウムの配合量の合計が、4〜60重量%であ
    り、かつ前記炭酸カルシウムの配合量と、前記ガラス繊
    維の配合量と前記炭酸カルシウムの配合量の合計との比
    〔炭酸カルシウムの配合量/(ガラス繊維の配合量と炭
    酸カルシウムの配合量の合計)〕が1/10〜9/10
    であることを特徴とする無機フィラー強化樹脂組成物。
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CN100424127C (zh) * 2005-07-12 2008-10-08 南京航空航天大学 抗菌玻璃纤维/纳米粒子/聚丙烯复合材料及制备方法
US8282396B2 (en) 2001-01-24 2012-10-09 Ada Foundation Calcium-containing restoration materials

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