JPH0952989A - ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物及び成形体 - Google Patents
ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物及び成形体Info
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- JPH0952989A JPH0952989A JP22702695A JP22702695A JPH0952989A JP H0952989 A JPH0952989 A JP H0952989A JP 22702695 A JP22702695 A JP 22702695A JP 22702695 A JP22702695 A JP 22702695A JP H0952989 A JPH0952989 A JP H0952989A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の，ガラス繊維で強化したポリプロピレ
ン組成物は，外観的・製品表面の肌合い等の点で，部分
的な不均一性が発生することが有った。本発明は，外観
上の，この様な不均一性の生じない組成物を開発するこ
とを課題とした。 【解決手段】 上記の課題は，（Ａ）不飽和カルボン酸
等で，グラフトモノマー量が０．０５〜２重量％の範囲
内でグラフト変成されたＰＰと，（Ｂ）△Ｔｍｃが４５
0 Ｃより小さい易結晶性ＰＡとを，９９〜８５／１〜１
５重量％に配合し，（Ｃ）これらのＰＰ，ＰＡ樹脂混合
物，１００部にたいし，ガラス繊維を４０〜２３０部配
合する事により解決される。
ン組成物は，外観的・製品表面の肌合い等の点で，部分
的な不均一性が発生することが有った。本発明は，外観
上の，この様な不均一性の生じない組成物を開発するこ
とを課題とした。 【解決手段】 上記の課題は，（Ａ）不飽和カルボン酸
等で，グラフトモノマー量が０．０５〜２重量％の範囲
内でグラフト変成されたＰＰと，（Ｂ）△Ｔｍｃが４５
0 Ｃより小さい易結晶性ＰＡとを，９９〜８５／１〜１
５重量％に配合し，（Ｃ）これらのＰＰ，ＰＡ樹脂混合
物，１００部にたいし，ガラス繊維を４０〜２３０部配
合する事により解決される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，強化ポリプロピレ
ン樹脂組成物に関するもので，優れた耐衝撃性，高度の
引っ張り強度，曲げ特性，弾性率を有し，かつ均質，美
麗な外観を有する組成物を提供することにあり，家電製
品用材料，自動車構成部品用材料，トイレタリー用品材
料等に好適な熱可塑性樹脂組成物に関する。
ン樹脂組成物に関するもので，優れた耐衝撃性，高度の
引っ張り強度，曲げ特性，弾性率を有し，かつ均質，美
麗な外観を有する組成物を提供することにあり，家電製
品用材料，自動車構成部品用材料，トイレタリー用品材
料等に好適な熱可塑性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から上記用途向け成形用材料には，
安価で，成形性がよく，耐薬品性，耐水性，機械的強度
やその他の物性にも優れ，性能的にバランス性に優れた
樹脂であることから，ポリプロピレンが広く使用されて
いる。然しポリプロピレン樹脂（以下ＰＰと略記）は，
一方では曲げ弾性率，耐衝撃性等に劣る欠点もある。そ
こでこれらの欠点を補完するため，此れにポリアミド樹
脂（以下ＰＡと略記）を配合，改質する他，ガラス繊維
等を配合して，強化する手段等がとられる。
安価で，成形性がよく，耐薬品性，耐水性，機械的強度
やその他の物性にも優れ，性能的にバランス性に優れた
樹脂であることから，ポリプロピレンが広く使用されて
いる。然しポリプロピレン樹脂（以下ＰＰと略記）は，
一方では曲げ弾性率，耐衝撃性等に劣る欠点もある。そ
こでこれらの欠点を補完するため，此れにポリアミド樹
脂（以下ＰＡと略記）を配合，改質する他，ガラス繊維
等を配合して，強化する手段等がとられる。
【０００３】変性ＰＰ（未変性ＰＰに変性ＰＰを配合し
たものを含む）に短ガラス繊維を配合した組成物による
方法 このような強化組成物の場合，ある程度の高強度化の目
的は達せられるが，一般的に成形品の外観に欠げる場合
がある。外観とは，特に，成形品全体に均質であって，
且つ美麗な外見を言う。例えば，従来技術によるもの
は，半透明部分と不透明部分とが混在することがある。
具体的には，溶融射出成形，冷却による製品化を行った
場合，端部，角部には，半透明な部分が生じ（図１参
照），中央部は白ぽい不透明部分となる現象があらわれ
る。これが着色品の場合，部分的な色ムラ現象となり，
角型平板の場合，周縁部のみ色相を異にする縁を嵌めた
様な外見，所謂「額縁」現象が生じる。
たものを含む）に短ガラス繊維を配合した組成物による
方法 このような強化組成物の場合，ある程度の高強度化の目
的は達せられるが，一般的に成形品の外観に欠げる場合
がある。外観とは，特に，成形品全体に均質であって，
且つ美麗な外見を言う。例えば，従来技術によるもの
は，半透明部分と不透明部分とが混在することがある。
具体的には，溶融射出成形，冷却による製品化を行った
場合，端部，角部には，半透明な部分が生じ（図１参
照），中央部は白ぽい不透明部分となる現象があらわれ
る。これが着色品の場合，部分的な色ムラ現象となり，
角型平板の場合，周縁部のみ色相を異にする縁を嵌めた
様な外見，所謂「額縁」現象が生じる。
【０００４】この原因としては，射出成形時における金
型内で，樹脂が溶融状態から，冷却固化する際に，冷却
速度の違いによる結晶化度の部分的なムラが生じ，成形
品内部の光散乱，透過の不均一性によるもの，或いはミ
クロボイドの発生によるものと解釈されている。この外
観の悪さは，ガラス繊維含有量が従来実用されている範
囲，２０〜４０％全域にわたり，さらにガラス繊維が４
０％以上の高濃度の場合では，繊維の”浮き”による外
観，肌合い不良が加わる。
型内で，樹脂が溶融状態から，冷却固化する際に，冷却
速度の違いによる結晶化度の部分的なムラが生じ，成形
品内部の光散乱，透過の不均一性によるもの，或いはミ
クロボイドの発生によるものと解釈されている。この外
観の悪さは，ガラス繊維含有量が従来実用されている範
囲，２０〜４０％全域にわたり，さらにガラス繊維が４
０％以上の高濃度の場合では，繊維の”浮き”による外
観，肌合い不良が加わる。
【０００５】長繊維を配合する方法による場合 ガラス繊維含有量が４０〜５０％が実用に供されて，機
械的強度の大幅な向上が実現されているが，前記の短繊
維を配合した場合より，更に外観の悪さが加わり，美麗
外観を要する分野には採用されていない。
械的強度の大幅な向上が実現されているが，前記の短繊
維を配合した場合より，更に外観の悪さが加わり，美麗
外観を要する分野には採用されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の様に，従来の配
合に係るガラス繊維強化，ＰＰ（ＰＡ）樹脂組成物は，
外観的，製品表面肌合い，機械的強度等の不均一さがあ
り，本発明においては，これら従来のガラス繊維強化Ｐ
Ｐの問題点，即ち美麗外観，特に額縁現象の防止，製品
の表面肌合いの良さ，機械的強度の向上，特に部分的な
強度ムラの防止等について改善することを課題とした。
合に係るガラス繊維強化，ＰＰ（ＰＡ）樹脂組成物は，
外観的，製品表面肌合い，機械的強度等の不均一さがあ
り，本発明においては，これら従来のガラス繊維強化Ｐ
Ｐの問題点，即ち美麗外観，特に額縁現象の防止，製品
の表面肌合いの良さ，機械的強度の向上，特に部分的な
強度ムラの防止等について改善することを課題とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】その結果，これらの諸現
象は，ポリプロピレン（ＰＰ）に配合するポリアミド
（ＰＡ）の結晶化速度が重要な影響を有することを見出
した。即ち溶融樹脂を射出成形し，冷却固化して得られ
る成形体において，部分的に冷却速度が異なり，中央部
と端縁部，表面と芯部，直線部と角部，太い部分と細い
部分等において，冷却速度の差は避けられず，それによ
る結晶性の差異が生じる。 そのため，結晶系，結晶化
度，球晶の大きさ，分布状態に部分的な偏在が著しくな
り，製品の機械的，化学的，物理的，熱的性質の不均一
が生じ，外観的には半透明部分と不透明部分の発生，製
品の肌合いムラ等が生じる事が判明した。 （注）引用文献〔１〕；「実用プラスチック事典」２刷
３２１頁，３４２頁，他（産業調査会刊） 尚，この様な種々の不都合な現象は，当初強化用のガラ
ス繊維の部分的な偏在によるものかとの原因も考えられ
たが，成形製品を徐燃焼させてガラス成分のみを残す試
験，或いは薄層断片の拡大写真等の所見から，繊維は均
等であり，主因はマトリックスを構成する樹脂側に有る
ことが確認された。
象は，ポリプロピレン（ＰＰ）に配合するポリアミド
（ＰＡ）の結晶化速度が重要な影響を有することを見出
した。即ち溶融樹脂を射出成形し，冷却固化して得られ
る成形体において，部分的に冷却速度が異なり，中央部
と端縁部，表面と芯部，直線部と角部，太い部分と細い
部分等において，冷却速度の差は避けられず，それによ
る結晶性の差異が生じる。 そのため，結晶系，結晶化
度，球晶の大きさ，分布状態に部分的な偏在が著しくな
り，製品の機械的，化学的，物理的，熱的性質の不均一
が生じ，外観的には半透明部分と不透明部分の発生，製
品の肌合いムラ等が生じる事が判明した。 （注）引用文献〔１〕；「実用プラスチック事典」２刷
３２１頁，３４２頁，他（産業調査会刊） 尚，この様な種々の不都合な現象は，当初強化用のガラ
ス繊維の部分的な偏在によるものかとの原因も考えられ
たが，成形製品を徐燃焼させてガラス成分のみを残す試
験，或いは薄層断片の拡大写真等の所見から，繊維は均
等であり，主因はマトリックスを構成する樹脂側に有る
ことが確認された。
【０００８】ポリアミド樹脂の結晶化速度は，〔引用文
献２〕にも記述される様に，一般に示差熱解析法（ＤＳ
Ｃと略称）によるＰＡの融点（Ｔｍ）と，溶融状態から
降温した時の結晶化時の発熱ピーク温度（Ｔｃ）の差に
相関するものとされる。 （注）引用文献〔２〕；「ポリアミド樹脂ハンドブッ
ク」７９〜８１頁（日刊工業新聞社．昭和６３年刊）
献２〕にも記述される様に，一般に示差熱解析法（ＤＳ
Ｃと略称）によるＰＡの融点（Ｔｍ）と，溶融状態から
降温した時の結晶化時の発熱ピーク温度（Ｔｃ）の差に
相関するものとされる。 （注）引用文献〔２〕；「ポリアミド樹脂ハンドブッ
ク」７９〜８１頁（日刊工業新聞社．昭和６３年刊）
【０００９】
【数１】△Ｔｍｃ＝Ｔｍ−Ｔｃ
【００１０】本願発明は，必ずしも上記の理論のみに基
ずいたものでは無いが，一の指針として，△Ｔｍｃ注目
し改良を進めたところ，（１）ＰＰに配合するＰＡの△
Ｔｍｃが，４５0 Ｃ以下のものを配合した時，外観，機
械的強度，製品表面の肌合い等の改善に有効であること
が，実験的に確かめられた。
ずいたものでは無いが，一の指針として，△Ｔｍｃ注目
し改良を進めたところ，（１）ＰＰに配合するＰＡの△
Ｔｍｃが，４５0 Ｃ以下のものを配合した時，外観，機
械的強度，製品表面の肌合い等の改善に有効であること
が，実験的に確かめられた。
【００１１】（２）又，ＰＡの添加量については，１〜
１５％の範囲で効果が認められたが，好ましくは２〜１
０％の少量でも有効であった。１％以下では外観，強度
の改善効果が充分でなく，１５％以上では外観の改善効
果は認められたが，機械的強度の改善効果は認められ
ず，寧ろ逆に低下傾向を示し，総合的に上記範囲に最適
値が有ることを見出した。又，ＰＡの価格は，ＰＰのそ
れよりも高価であるので，上記の適量を超えて配合する
ことは経済的にも意味がない。
１５％の範囲で効果が認められたが，好ましくは２〜１
０％の少量でも有効であった。１％以下では外観，強度
の改善効果が充分でなく，１５％以上では外観の改善効
果は認められたが，機械的強度の改善効果は認められ
ず，寧ろ逆に低下傾向を示し，総合的に上記範囲に最適
値が有ることを見出した。又，ＰＡの価格は，ＰＰのそ
れよりも高価であるので，上記の適量を超えて配合する
ことは経済的にも意味がない。
【００１２】（３）更に，配合されるＰＡの融点として
は，これを配合すべき主成分である変性ＰＰの適性成形
温度の制限から，１７０〜２８０0 Ｃの範囲内と規定し
た。例えば，３００0 Ｃ以上の高温では，ＰＰとＰＡを
混合し，成形すると，樹脂劣化を招き，機械的強度が大
幅に低下するので好ましくない。
は，これを配合すべき主成分である変性ＰＰの適性成形
温度の制限から，１７０〜２８０0 Ｃの範囲内と規定し
た。例えば，３００0 Ｃ以上の高温では，ＰＰとＰＡを
混合し，成形すると，樹脂劣化を招き，機械的強度が大
幅に低下するので好ましくない。
【００１３】本発明に用いるポリアミド樹脂（Ｂ）は，
ヘキサメチレンジアミン，ｍ・ｐキシリレンジアミン等
の脂肪族，脂環族，芳香族等のジアミン類の化合物と，
アジピン酸，テレフタル酸等の脂肪族，脂環族，芳香族
等のジカルボン酸との重縮合，或いはεーカプロラクタ
ム等の開環重合，εーアミノカプロン酸等の縮合重合に
よって得られるポリアミド樹脂，並びにこれら各法によ
り得られるポリアミドの混合物が例示される。具体的に
はナイロン６，６６，６１０，６１２，９，１１，１
２，１２１２，６／６６，６６／６１０，６／１１，Ｍ
ＸＤ６，６Ｔ／６Ｉ等が挙げられる。これらの中では，
融点，剛性等が優れ，変性ポリプロピレン樹脂（Ａ）に
対する改質効果の大きいナイロン６，６６が特に好まし
い。
ヘキサメチレンジアミン，ｍ・ｐキシリレンジアミン等
の脂肪族，脂環族，芳香族等のジアミン類の化合物と，
アジピン酸，テレフタル酸等の脂肪族，脂環族，芳香族
等のジカルボン酸との重縮合，或いはεーカプロラクタ
ム等の開環重合，εーアミノカプロン酸等の縮合重合に
よって得られるポリアミド樹脂，並びにこれら各法によ
り得られるポリアミドの混合物が例示される。具体的に
はナイロン６，６６，６１０，６１２，９，１１，１
２，１２１２，６／６６，６６／６１０，６／１１，Ｍ
ＸＤ６，６Ｔ／６Ｉ等が挙げられる。これらの中では，
融点，剛性等が優れ，変性ポリプロピレン樹脂（Ａ）に
対する改質効果の大きいナイロン６，６６が特に好まし
い。
【００１４】結晶化速度は，結晶核発生速度と結晶成長
速度の積，と相関するが，一般的に小さい結晶が稠密に
形成されると機械的性質や，外観が向上する傾向が経験
的に認められている。この様に結晶化度や，球晶の大き
さがＰＡ樹脂の性質に大きく影響するので，球晶の緻密
化，均一化を促す結晶核剤の選択は重要である。 （注）引用文献３；「化学便覧」改３版（日本化学会
編）応用編７７５頁 本発明に用いる易結晶性ＰＡは，結晶成長速度は冷却温
度を一定に保ちつつ，上記のＰＡに結晶核剤を添加する
手段により制御される。
速度の積，と相関するが，一般的に小さい結晶が稠密に
形成されると機械的性質や，外観が向上する傾向が経験
的に認められている。この様に結晶化度や，球晶の大き
さがＰＡ樹脂の性質に大きく影響するので，球晶の緻密
化，均一化を促す結晶核剤の選択は重要である。 （注）引用文献３；「化学便覧」改３版（日本化学会
編）応用編７７５頁 本発明に用いる易結晶性ＰＡは，結晶成長速度は冷却温
度を一定に保ちつつ，上記のＰＡに結晶核剤を添加する
手段により制御される。
【００１５】結晶核剤としては，公知（引用文献２；１
０９〜１１０頁）のもの，例えば無機質微粒子（タル
ク，シリカ，グラファイト等），金属酸化物（酸化マグ
ネシウム，酸化アルミニウム等），オリゴマー（カプロ
ラクタム二量体），高融点ナイロン（ナイロン２２）が
使用され，添加量は特に限定を設けないが，Ｔｍｃが４
５0 Ｃ以下になるように結晶核剤の種類と添加量が決め
られる。又，市販グレードとして，既に結晶核剤が添加
されているものは，△Ｔｍｃが４５0 Ｃ以下の銘柄品を
選び，ＰＰに配合した。
０９〜１１０頁）のもの，例えば無機質微粒子（タル
ク，シリカ，グラファイト等），金属酸化物（酸化マグ
ネシウム，酸化アルミニウム等），オリゴマー（カプロ
ラクタム二量体），高融点ナイロン（ナイロン２２）が
使用され，添加量は特に限定を設けないが，Ｔｍｃが４
５0 Ｃ以下になるように結晶核剤の種類と添加量が決め
られる。又，市販グレードとして，既に結晶核剤が添加
されているものは，△Ｔｍｃが４５0 Ｃ以下の銘柄品を
選び，ＰＰに配合した。
【００１６】本発明に於けるポリプロピレン（Ｐ）とし
ては，プロピレン単独重合体，或いはプロピレン／エチ
レン，プロピレン／ブテン１等のブロック共重合体やラ
ンダム共重合体，並びにそれらの混合物が使用できる。
この場合の重合体の組成物のメルトフローレート（ＭＦ
Ｒ．２３０0 Ｃ．荷重２１６０ｇ）が，０．１〜１００
ｇ／１０分の範囲のものが好ましい。
ては，プロピレン単独重合体，或いはプロピレン／エチ
レン，プロピレン／ブテン１等のブロック共重合体やラ
ンダム共重合体，並びにそれらの混合物が使用できる。
この場合の重合体の組成物のメルトフローレート（ＭＦ
Ｒ．２３０0 Ｃ．荷重２１６０ｇ）が，０．１〜１００
ｇ／１０分の範囲のものが好ましい。
【００１７】この様なプロピレンは，１）不飽和カルボ
ン酸又はその無水物，例えばアクリル酸，メタアクリル
酸，マレイン酸又はその無水物，フマル酸，イタコン酸
又はその無水物，シトラコン酸又はその無水物等により
変性され，特にジカルボン酸又はその無水物が好まし
い。
ン酸又はその無水物，例えばアクリル酸，メタアクリル
酸，マレイン酸又はその無水物，フマル酸，イタコン酸
又はその無水物，シトラコン酸又はその無水物等により
変性され，特にジカルボン酸又はその無水物が好まし
い。
【００１８】変性プロピレン樹脂（Ａ）中のグラフトモ
ノマー量（Ｍ）は，０．０５〜２重量％（Ｍ／Ａ），好
ましくは０．１〜１．５％が使用される。０．０５％よ
り少ないと強度の向上，外観の改善効果が低い。また２
％以上では外観の改善効果は見られるものの，強度の向
上効果は見られず，過大な場合は寧ろ強度の低下傾向を
示す。
ノマー量（Ｍ）は，０．０５〜２重量％（Ｍ／Ａ），好
ましくは０．１〜１．５％が使用される。０．０５％よ
り少ないと強度の向上，外観の改善効果が低い。また２
％以上では外観の改善効果は見られるものの，強度の向
上効果は見られず，過大な場合は寧ろ強度の低下傾向を
示す。
【００１９】上述のＡ中のグラフトモノマー量を，上述
の範囲に制御する手段としては，〔００１７〕に記す変
性用化学品を，量論的適量を添加し，変性した樹脂を単
独で用いる方法（Ａ），或いは量論的過量で変性した樹
脂と，未変性樹脂とをブレンド，希釈して得る方法（Ａ
＋Ｐ），何れによっても可能である。
の範囲に制御する手段としては，〔００１７〕に記す変
性用化学品を，量論的適量を添加し，変性した樹脂を単
独で用いる方法（Ａ），或いは量論的過量で変性した樹
脂と，未変性樹脂とをブレンド，希釈して得る方法（Ａ
＋Ｐ），何れによっても可能である。
【００２０】本発明に用いられる繊維状強化材（Ｃ）
は，ガラス繊維，各種ウイスカ，炭素繊維，アラミド繊
維，金属繊維等が挙げられ，またこれらを混用すること
もできるが，性能，価格，市場入手性等から，特にガラ
ス繊維が好適に使用される。この繊維状強化材の使用量
は，マトリックスとなる樹脂〔Ｐ＋Ａ＋Ｂ〕１００重量
部に対し，６０〜２３０部である。６０部以下では強度
向上効果が少なく，２３０部以上では，機械的強度，特
に耐衝撃性が低下する。
は，ガラス繊維，各種ウイスカ，炭素繊維，アラミド繊
維，金属繊維等が挙げられ，またこれらを混用すること
もできるが，性能，価格，市場入手性等から，特にガラ
ス繊維が好適に使用される。この繊維状強化材の使用量
は，マトリックスとなる樹脂〔Ｐ＋Ａ＋Ｂ〕１００重量
部に対し，６０〜２３０部である。６０部以下では強度
向上効果が少なく，２３０部以上では，機械的強度，特
に耐衝撃性が低下する。
【００２１】本発明の組成物には，上記主成分（Ｐ，
Ａ，Ｂ，Ｃ）の他，高分子材料に一般的に加えられる各
種添加剤（Ｄ）を，上述の特性を損なわない範囲で添加
する事ができる。通常の添加剤とは，熱安定剤，酸化防
止剤，耐候安定剤，離型剤，滑剤，可塑剤，潤滑剤，染
顔料，帯電防止剤等である。
Ａ，Ｂ，Ｃ）の他，高分子材料に一般的に加えられる各
種添加剤（Ｄ）を，上述の特性を損なわない範囲で添加
する事ができる。通常の添加剤とは，熱安定剤，酸化防
止剤，耐候安定剤，離型剤，滑剤，可塑剤，潤滑剤，染
顔料，帯電防止剤等である。
【００２２】これらの主成分及び添加剤をタンブラー，
或いはヘンシェルミキサー等で混合し，混合した配合物
は，公知の一軸或いは二軸，溶融混練押出機により，ぺ
レット状混合物を得，更に公知の射出成形法にて成形体
を得ることが出来る。更に改良された方法として，上記
の各種成分を配合した混合物を，ドライブレンドし，溶
融混練プロセスを経ず直接，成形体を得ることも出来
る。
或いはヘンシェルミキサー等で混合し，混合した配合物
は，公知の一軸或いは二軸，溶融混練押出機により，ぺ
レット状混合物を得，更に公知の射出成形法にて成形体
を得ることが出来る。更に改良された方法として，上記
の各種成分を配合した混合物を，ドライブレンドし，溶
融混練プロセスを経ず直接，成形体を得ることも出来
る。
【００２３】
【発明実施の態様】以下に本発明を実施例により，具体
的に説明する。
的に説明する。
【実施例１〜１１】 １）用いた原材料 プロピレン系原料 ＰＰー１；プロピレン単独重合体；三井ノーブレンＪＭ
ＨーＧ（三井東圧化学）ＭＦＩ：８．０ｇ／１０分（Ａ
ＳＴＭ Ｄ１２３８） ＰＰ−２：プロピレン・ブロック共重合体；三井ノーブ
レンＢＪＨＨーＧ（三井東圧化学） ＭＦＩ：８．０ｇ
／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８） 変ＰＰ−１：ＰＰ−１に無水マレイン酸０．４重量％
と，ジターシャリブチルパーオキサイド０．１％を混
合，押出機（２２０〜２３０0 Ｃ）で溶融グラフトした
もの。 変ＰＰ−２：ユーメックス１００１（三洋化成製），無
水マレイン酸５重量％変性したＰＰ。Ｍｗ＝４０．００
０；融点１５４0 Ｃ；酸価２６ ポリアミド系原料；下記〔表１〕の樹脂を使用した。
ＨーＧ（三井東圧化学）ＭＦＩ：８．０ｇ／１０分（Ａ
ＳＴＭ Ｄ１２３８） ＰＰ−２：プロピレン・ブロック共重合体；三井ノーブ
レンＢＪＨＨーＧ（三井東圧化学） ＭＦＩ：８．０ｇ
／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８） 変ＰＰ−１：ＰＰ−１に無水マレイン酸０．４重量％
と，ジターシャリブチルパーオキサイド０．１％を混
合，押出機（２２０〜２３０0 Ｃ）で溶融グラフトした
もの。 変ＰＰ−２：ユーメックス１００１（三洋化成製），無
水マレイン酸５重量％変性したＰＰ。Ｍｗ＝４０．００
０；融点１５４0 Ｃ；酸価２６ ポリアミド系原料；下記〔表１〕の樹脂を使用した。
【００２４】
【表１】 注．＊１ ９６％ Ｈ2 ＳＯ4 ・１％溶液 使用し測定。 ＊２（0 Ｃ）；ＤＳＣ吸熱ピーク温度，昇音速度 １０0 Ｃ／分。 ＊３（0 Ｃ）；Ｔｍより３０0 Ｃ高い温度にて３分保持，２０0 Ｃ／分 で冷却した時のＤＳＣ発熱ピーク温度。 ＊４（0 Ｃ）；△Ｔｍｃ＝Ｔｍ−Ｔｃ （注）本発明に使用される易結晶性ポリアミドは，公知
の結晶核剤〔００１５〕を，０．０１〜１．０重量％添
加，押出機で溶融混練りにより所定の△Ｔｍｃに制御さ
れたものが得られる。一方，市販銘柄でハイサイクルグ
レードの多くのものも使用できる。 ガラス繊維；ＥＣＳ０３ー６２０（セントラルグラス
ファイバー社）繊維径１１μｍ，３ｍｍチョップドスト
ランド，シランカップリング剤処理品 但し，比較例１２のみ繊維系２０μｍ品を使用した。
の結晶核剤〔００１５〕を，０．０１〜１．０重量％添
加，押出機で溶融混練りにより所定の△Ｔｍｃに制御さ
れたものが得られる。一方，市販銘柄でハイサイクルグ
レードの多くのものも使用できる。 ガラス繊維；ＥＣＳ０３ー６２０（セントラルグラス
ファイバー社）繊維径１１μｍ，３ｍｍチョップドスト
ランド，シランカップリング剤処理品 但し，比較例１２のみ繊維系２０μｍ品を使用した。
【００２５】上記の原料を，〔表２〕イ，ロ（後記）に
示す組成に配合して，供試試料片を作製し，次項に示す
項目，及び方法について評価した。 ２）評価方法 下記の基準及び方法にて，供試試料を評価した。 引っ張り強さ ； ＡＳＴＭ Ｄ６３８ 曲げ強さ ； ＡＳＴＭ Ｄ７９０ 曲げ弾性率 ； ＡＳＴＭ Ｄ７９０ アイゾット衝撃強度； ＡＳＴＭ Ｄ２５６（ノッ
チ付き） 外観 ；ａ．ＡＳＴＭ Ｄ６３８（＊）引っ張り試
験片ｔｙｐｅ〔１〕を用い，試験片の中央部分における
半透明部分の端部からの長さＡ（又はＢ，Ｃ）（ｍｍ）
を求め，以下の基準に従い，表３に表した。 Ａ．０ｍｍ（無し） Ｂ．０〜０．５ｍｍ Ｃ．Ｏ．５
ｍｍ以上 ＊（注）図１； 参照 ｂ．色相ムラ・ガラス浮きの目視判定 ○ 優 △ 良 × 不可
示す組成に配合して，供試試料片を作製し，次項に示す
項目，及び方法について評価した。 ２）評価方法 下記の基準及び方法にて，供試試料を評価した。 引っ張り強さ ； ＡＳＴＭ Ｄ６３８ 曲げ強さ ； ＡＳＴＭ Ｄ７９０ 曲げ弾性率 ； ＡＳＴＭ Ｄ７９０ アイゾット衝撃強度； ＡＳＴＭ Ｄ２５６（ノッ
チ付き） 外観 ；ａ．ＡＳＴＭ Ｄ６３８（＊）引っ張り試
験片ｔｙｐｅ〔１〕を用い，試験片の中央部分における
半透明部分の端部からの長さＡ（又はＢ，Ｃ）（ｍｍ）
を求め，以下の基準に従い，表３に表した。 Ａ．０ｍｍ（無し） Ｂ．０〜０．５ｍｍ Ｃ．Ｏ．５
ｍｍ以上 ＊（注）図１； 参照 ｂ．色相ムラ・ガラス浮きの目視判定 ○ 優 △ 良 × 不可
【００２６】３）評価結果 ，及び 評価所見 評価結果を〔表３〕（後記）に示す。上記結果から次の
所見が導かれる。 実験群〔１〕 △Ｔｍｃの効果
所見が導かれる。 実験群〔１〕 △Ｔｍｃの効果
【実施例１〜３】
【比較例１〜３】表１・実験群１には，ポリアミド樹脂
として最も汎用的であるＰＡ６及びＰＡ６６を用い，先
に定義した△Ｔｍｃが製品の物性と製品外観に及ぼす影
響について，他の条件を一定にし，△Ｔｍｃのみが異な
るＰＡ（表１参照）を使用した一連の実験を行った結果
を表３に示す。
として最も汎用的であるＰＡ６及びＰＡ６６を用い，先
に定義した△Ｔｍｃが製品の物性と製品外観に及ぼす影
響について，他の条件を一定にし，△Ｔｍｃのみが異な
るＰＡ（表１参照）を使用した一連の実験を行った結果
を表３に示す。
【００２７】〔所見〕同一ＰＡ６を用いても，△Ｔｍｃ
が４５0 Ｃ以下の場合（実施例１，２）と，以上である
場合（比較例１，２）の対比から，前者が各種強度，外
観共に良好であることが明らかであった。同様のことは
ＰＡ６６を用いた，（実施例３）及び（比較例３）の対
比からも言いうる。
が４５0 Ｃ以下の場合（実施例１，２）と，以上である
場合（比較例１，２）の対比から，前者が各種強度，外
観共に良好であることが明らかであった。同様のことは
ＰＡ６６を用いた，（実施例３）及び（比較例３）の対
比からも言いうる。
【００２８】 実験群〔３〕 ＰＰ変性量の効果
【実施例７〜９】
【比較例７〜９】表１実験群〔３〕は，ベースポリマー
となるポリプロピレン樹脂（ＰＰ）の変性量の効果に関
する実験である。この実験群では，ＰＰに配合するポリ
アミド（（ＰＡ）量を総て５％と一定にして，変性の度
合いを変えた数種類のＰＰを試作し，それと製品の物性
と製品外観に及ぼす影響に就いて，一連の実験を行っ
た。
となるポリプロピレン樹脂（ＰＰ）の変性量の効果に関
する実験である。この実験群では，ＰＰに配合するポリ
アミド（（ＰＡ）量を総て５％と一定にして，変性の度
合いを変えた数種類のＰＰを試作し，それと製品の物性
と製品外観に及ぼす影響に就いて，一連の実験を行っ
た。
【００２９】〔所見〕 ＰＰの変性の度合いは，ＰＰと
反応させるグラフトモノマー量（ＰＰー２；５％変性）
と，これと混和する未変性ＰＰ及びＰＡによる希釈度
（５／９５）により求められるが，変性の度合いが０，
０５〜２％の範囲内（実施例７〜９）では強度，外観共
に良好であるが，それ以外の場合（比較例７〜９；０／
９５，０．５／９５，４０／９５）は，強度若しくは外
観，或いは両方が不良となった。これらの実験から，適
量とはＰＰ中のグラフトモノマー量が，０．０５〜２％
の範囲内であることが望ましい。
反応させるグラフトモノマー量（ＰＰー２；５％変性）
と，これと混和する未変性ＰＰ及びＰＡによる希釈度
（５／９５）により求められるが，変性の度合いが０，
０５〜２％の範囲内（実施例７〜９）では強度，外観共
に良好であるが，それ以外の場合（比較例７〜９；０／
９５，０．５／９５，４０／９５）は，強度若しくは外
観，或いは両方が不良となった。これらの実験から，適
量とはＰＰ中のグラフトモノマー量が，０．０５〜２％
の範囲内であることが望ましい。
【００３０】 実験群〔４〕 ガラス繊維配合量，繊
維径の効果
維径の効果
【比較例１０〜１２】実験群〔４〕は，樹脂に強化用と
して配合するガラス繊維の，配合量，繊維径の影響を調
べたものである。配合量が過少の場合（比較例１０），
過大の場合（比較例１１），繊維径が過大の場合（比較
例１２）には，他の条件を同じくした実施例７に比べ
て，強度，外観に劣る結果が得られた。これらの比較実
験から，ガラス繊維の配合量は樹脂量（１００重量部）
に対して，３５〜２５０部が，繊維径は７〜１３μｍ
が，それぞれ適当であることが判った。
して配合するガラス繊維の，配合量，繊維径の影響を調
べたものである。配合量が過少の場合（比較例１０），
過大の場合（比較例１１），繊維径が過大の場合（比較
例１２）には，他の条件を同じくした実施例７に比べ
て，強度，外観に劣る結果が得られた。これらの比較実
験から，ガラス繊維の配合量は樹脂量（１００重量部）
に対して，３５〜２５０部が，繊維径は７〜１３μｍ
が，それぞれ適当であることが判った。
【００３１】 実験群〔２〕 ＰＰ成分とＰＡ成分の
配合の効果
配合の効果
【実施例４〜６】
【比較例４〜６】如上に構成された原料系において，Ｐ
Ｐ成分とＰＡ成分の最適配合比を実験的に求めた。此処
にＰＰ成分とは，未変性ＰＰと変性ＰＰの合計量（全Ｐ
Ｐ）を言い，グラフトモノマーによる変性量が０．０５
〜２％の物である。又ＰＡ成分とは，△Ｔｍｃが４５0
Ｃより小さい易結晶性ポリアミド樹脂を謂い，ＰＡ６
（Ａ）を試験に供した。
Ｐ成分とＰＡ成分の最適配合比を実験的に求めた。此処
にＰＰ成分とは，未変性ＰＰと変性ＰＰの合計量（全Ｐ
Ｐ）を言い，グラフトモノマーによる変性量が０．０５
〜２％の物である。又ＰＡ成分とは，△Ｔｍｃが４５0
Ｃより小さい易結晶性ポリアミド樹脂を謂い，ＰＡ６
（Ａ）を試験に供した。
【００３２】それぞれの配合比を表２・イ，ロに，評価
結果を表３に示す。これらの結果から，ＰＡの配合比
は，１．０〜１５部／１００部（全ＰＰ＋ＰＡ）が，物
性及び外観共に良好であった。このＰＡ配合量は，従来
のこの種の樹脂の組合わせの複合材に比べて，非常に少
量のＰＡ量で良い性能，特に優れた外観均一性を有す
る。
結果を表３に示す。これらの結果から，ＰＡの配合比
は，１．０〜１５部／１００部（全ＰＰ＋ＰＡ）が，物
性及び外観共に良好であった。このＰＡ配合量は，従来
のこの種の樹脂の組合わせの複合材に比べて，非常に少
量のＰＡ量で良い性能，特に優れた外観均一性を有す
る。
【００３３】
【発明の効果】本発明の目的組成物は，イ．その一部が
不飽和カルボン酸，等でグラフト変性されたポリプロピ
レン（ＰＰ）と，ロ．ポリアミド樹脂（ＰＡ）の混合物
をマトリックスとし，ハ．これに強化用のガラス繊維
（ＧＦ）を配合してなる，組成物である。
不飽和カルボン酸，等でグラフト変性されたポリプロピ
レン（ＰＰ）と，ロ．ポリアミド樹脂（ＰＡ）の混合物
をマトリックスとし，ハ．これに強化用のガラス繊維
（ＧＦ）を配合してなる，組成物である。
【００３４】この様な組成物の目的は，従来，容器，機
械部品，ハウジング用材料として広汎に使用されてい
る，ガラス繊維強化ポリプロピレン成形材料の欠点であ
る，部分的な品質ムラ，例えば機械的強度，外観上の不
均一性があり，これを解消することにある。
械部品，ハウジング用材料として広汎に使用されてい
る，ガラス繊維強化ポリプロピレン成形材料の欠点であ
る，部分的な品質ムラ，例えば機械的強度，外観上の不
均一性があり，これを解消することにある。
【００３５】この目的組成物は，材料としては，イ．変
性ＰＰとして，変性するためのグラフトモノマー量が全
ＰＰ成分に対し０．０５〜２重量％の範囲の物であり，
ロ．此れに混合使用するＰＡとしては，△Ｔｍｃが４５
0 Ｃ以下の，易結晶性ＰＡである。 これらＰＰ成分
と，ＰＡ成分とを，ＰＡ（１〜１５）／ＰＰ（９９〜８
５）重量比に混合したものがマトリックスとして用いら
れ，此れにハ．ガラス繊維を４０〜２３０部／マトリッ
クス（全ＰＰ＋ＰＡ）１００部配合することにより，目
的の組成物が得られる。
性ＰＰとして，変性するためのグラフトモノマー量が全
ＰＰ成分に対し０．０５〜２重量％の範囲の物であり，
ロ．此れに混合使用するＰＡとしては，△Ｔｍｃが４５
0 Ｃ以下の，易結晶性ＰＡである。 これらＰＰ成分
と，ＰＡ成分とを，ＰＡ（１〜１５）／ＰＰ（９９〜８
５）重量比に混合したものがマトリックスとして用いら
れ，此れにハ．ガラス繊維を４０〜２３０部／マトリッ
クス（全ＰＰ＋ＰＡ）１００部配合することにより，目
的の組成物が得られる。
【００３６】上記のような，特定の材料，及び限定され
た配合条件の組合せ下に於いて，均一な機械的特性と外
観を有する材料が得られる。特に，△Ｔｍｃが４５0 Ｃ
より小さい易結晶性ポリアミドを配合することにより，
角部と直線部，中央部と周縁部，芯部と表層部等に於け
る外観上の不均一性，所謂「額縁」の発生を防止出来，
併せて外観上の表面肌合い性も改善出来た。
た配合条件の組合せ下に於いて，均一な機械的特性と外
観を有する材料が得られる。特に，△Ｔｍｃが４５0 Ｃ
より小さい易結晶性ポリアミドを配合することにより，
角部と直線部，中央部と周縁部，芯部と表層部等に於け
る外観上の不均一性，所謂「額縁」の発生を防止出来，
併せて外観上の表面肌合い性も改善出来た。
【００３７】この様な改善効果は，製品の射出成形時に
おける金型内での，溶融状態から固化状態に変化する場
合の，部分的な結晶析出速度を早め，均一化し，結果と
して，ミクロボイドの発生が抑えられるため，とも解釈
されるが，本願はこの様な機構論に限定されるもので無
く，実験結果に基ずく結果によるものである。
おける金型内での，溶融状態から固化状態に変化する場
合の，部分的な結晶析出速度を早め，均一化し，結果と
して，ミクロボイドの発生が抑えられるため，とも解釈
されるが，本願はこの様な機構論に限定されるもので無
く，実験結果に基ずく結果によるものである。
【００３８】
【表２】表２・イ，ロ（連続した表を２枚に分割）に，
実施例・比較例に供した試料の配合組成を示す。（後
記）
実施例・比較例に供した試料の配合組成を示す。（後
記）
【００３９】
【表３】〔表２〕に示す供試試料の評価結果を示す。
（後記）
（後記）
【図１】 試験片の半透明部分と不透明部分の判定図
（模式図）
（模式図）
１； 半透明部分 ２； 不透明部分 Ａ，Ｂ，Ｃ； 半透明部分の幅（→ ←の間） （ｍ
ｍ）
ｍ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 //(Ｃ０８Ｌ 23/10 77:00）
Claims (2)
- 【請求項１】（Ａ）不飽和カルボン酸，或いはその無水
物，不飽和エポキシ化合物，或いはその誘導体によりグ
ラフト変性されたもので，グラフトモノマー量が０．０
５〜２重量％である部分的に変性されたポリプロピレン
樹脂（Ａ），或いは当該変性ポリプロピレン樹脂と未変
性ポリプロピレン（Ｐ）の混合物（Ａ＋Ｐ），８５〜９
９重量％と，（Ｂ）融点（Ｔｍ・0 Ｃ）が１７０0 Ｃ〜
２８０0 Ｃで，かつ溶融状態からの降温した時の結晶化
発熱ピーク温度（Ｔｃ・0 Ｃ）とＴｍの差〔△Ｔｍｃ〕
が，４５0 Ｃ以下である易結晶性ポリアミド樹脂，１〜
１５重量％と，（Ｃ）上記の（Ａ）及び（Ｂ）の混合樹
脂組成物〔（Ａ＋Ｐ）＋Ｂ〕，１００重量部に対し，ガ
ラス繊維材料（Ｇ）を４０〜２３０部を配合したポリプ
ロピレン組成物。 - 【請求項２】ガラス繊維の繊維径が，７〜１３μｍであ
る請求項１のポリプロピレン組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22702695A JP3608853B2 (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物及び成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22702695A JP3608853B2 (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物及び成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0952989A true JPH0952989A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3608853B2 JP3608853B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=16854358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22702695A Expired - Fee Related JP3608853B2 (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物及び成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3608853B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005060678A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-03-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 繊維強化結晶性熱可塑性樹脂組成物およびそのペレット |
| WO2008019515A1 (de) * | 2006-08-14 | 2008-02-21 | Quadrant Plastic Composites Ag | Faserverstärktes thermoplastisches halbzeug |
| CN114410001A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-29 | 上海金发科技发展有限公司 | 一种聚丙烯/尼龙复合材料及其制备方法 |
-
1995
- 1995-08-10 JP JP22702695A patent/JP3608853B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005060678A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-03-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 繊維強化結晶性熱可塑性樹脂組成物およびそのペレット |
| WO2008019515A1 (de) * | 2006-08-14 | 2008-02-21 | Quadrant Plastic Composites Ag | Faserverstärktes thermoplastisches halbzeug |
| CN114410001A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-29 | 上海金发科技发展有限公司 | 一种聚丙烯/尼龙复合材料及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3608853B2 (ja) | 2005-01-12 |
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