JPH0959450A - マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイカとポリプロピレンとの接着性が良好
で、かつ引張強度、剛性、耐衝撃性などの機械的特性お
よび耐熱性などに優れ、さらに製造時の刺激臭の少ない
マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）ポリプロピレン系樹脂１００重量
部、および（Ｂ）マイカ５〜１００重量部、を配合して
なり、該（Ａ）ポリプロピレン系樹脂がさらに、（Ａ
１）ポリプロピレン０〜９９重量部と（Ａ２）１，２−
ポリブタジエンおよび不飽和グリシジル化合物を順次グ
ラフト重合した変性ポリプロピレン１〜１００重量部と
を配合してなるマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイカ強化ポリプ
ロピレン樹脂組成物に関する。さらに詳しくいえば、ポ
リプロピレンと、ポリプロピレンに１,２−ポリブタジ
エンと不飽和グリシジル化合物を順次グラフト重合した
変性ポリプロピレンを配合してなるポリプロピレン系樹
脂に、マイカを配合したマイカ強化ポリプロピレン樹脂
組成物に関する。このようなマイカ強化ポリプロピレン
樹脂組成物は、引張強度、剛性、耐衝撃性などの機械的
物性および耐熱性などが優れ、さらに製造時に刺激臭が
少ないという特徴がある。特に自動車の内外装品、電装
部品、家電製品、スポ−ツ用品、家具、事務用品などの
材料として有用である。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレンは低比重で、成形性に優
れ、機械的物性、電気絶縁性、耐薬品性にも優れている
ので自動車の内外装品、電装部品、家電製品、スポーツ
用品、家具、事務用品などの材料として広く利用されて
いる。近年このような機械的物性および耐熱性をさらに
向上させる目的で、マイカや繊維材料（ガラス繊維な
ど）と複合化することが一般的に行なわれている。しか
しポリプロピレンは無極性であることからマイカや繊維
材料との親和性がよくなく、接着性が不充分である。し
たがって両者を単に配合混練したのみでは充分な性能の
向上が望めない。

【０００３】ポリプロピレンとマイカや繊維材料との接
着性を向上するために、ポリプロピレンに各種の極性基
や二重結合を含む基などを導入してその反応性を高める
試みがなされている。

【０００４】例えば特開昭５６−１４９４５２号公報に
は、アクリル酸または無水マレイン酸をグラフト重合し
た変性ポリプロピレンを配合したマイカ充填ポリプロピ
レン組成物が、特公昭５８−１７５４４号公報には、ア
ミノアルキルシラン化合物を配合した雲母粉末含有ポリ
オレフイン樹脂組成物が、特公昭５８−１７５４５号公
報には、有機シラン化合物で変性した結晶性ポリプロピ
レンおよびアミノシラン化合物を配合したマイカ補強ポ
リプロピレン組成物が、特公昭５８−１８９４６号公報
には、イソシアナート化合物またはエポキシ化合物の存
在下に成形した雲母−熱可塑性樹脂複合体がそれぞれ記
載されている。

【０００５】これらの技術はポリプロピレン樹脂組成物
の引張強度や剛性を改良するものの、衝撃強度は充分と
はいえない。衝撃強度を改良する方法として、特開昭５
４−１６２７４３号公報に、マイカのアスペクト比と配
合割合を特定範囲に限定すること、特開昭５８−８４８
３７号公報に、マイカの配合割合、アスペクト比、およ
び平均フレーク径を特定範囲に限定することがそれぞれ
記載されている。

【０００６】また特開平６−４１３６８には、極性基を
含む変性剤として、不飽和グリシジル化合物を、ポリプ
ロピレンにグラフト重合した変性ポリプロピレンとマイ
カを含有するマイカ充填ポリオレフィン組成物が記載さ
れている。

【０００７】さらに特公平７−２５８５２号公報には、
ポリプロピレンを含むポリオレフィン樹脂を、不飽和グ
リシジル化合物で変性する技術が記載されている。すな
わち不飽和グリシジル化合物として、次の一般式

【０００８】

【化１】 ［式中、Ａｒ^*は少なくとも一つのグリシジルオキシ基
で置換された炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基を表
し、Ｒ^*は水素原子、またはメチル基を示す。］で示さ
れるエポキシ基含有アクリルアミドを、ラジカル発生剤
の存在下に、ポリオレフィン樹脂にグラフト重合した変
性ポリオレフィン樹脂組成物が開示されている。ここで
は、初めに配合した変性剤の約半分しか、ポリオレフィ
ン樹脂にグラフト重合していないことが記載されている
（実施例３８のグラフト率は４９．６％）。さらに変性
剤としてグリシジルメタクリレートを使用した場合も、
そのグラフト率は非常に低いことが記載されている（比
較例３３のグラフト率は８．８％）。

【０００９】特開平６−１７２４６０号公報には、ポリ
プロピレンに二重結合を含む基を導入する技術が記載さ
れている。すなわちジエンモノマー（１，９−デカジエ
ン、１，４−ヘキサジエン、ビニルノルボルネンなど）
またはトリエンモノマー（１，３，７−オクタトリエ
ン、１，５，９−デカントリエンなど）を、ポリプロピ
レンにグラフト重合して反応性ポリプロピレンとする技
術が開示されている。この方法によれば、成形の前処理
時に、ジエンモノマーの仕込み量を変えてグラフト重合
することにより変性ポリプロピレンの反応性を調整する
ことができる。しかし具体的に開示されているジエンモ
ノマーの配合割合は、ポリプロピレン１００重量部に対
して、１０〜４０重量部（主体は４０重量部）という多
量であり、またグラフト反応の効率も悪い。反応効率を
高めるためにモノマー濃度を上げると、ポリプロピレン
がゲル化し、成形加工が困難になるなどの問題を有す
る。

【００１０】特開平６−１９２４８９号公報には、ポリ
オレフィン１００重量部と１，２−ポリブタジエン樹脂
０．１〜５０重量部と無機充填剤０〜４００重量部とか
らなる加工性、耐衝撃性、剛性、表面性（表面光沢、硬
度、塗装性など）の改善されたオレフィン系樹脂組成物
が開示され、具体的に実施例３としてポリプロピレン１
００重量部に、１，２−ポリブタジエン２０重量部を配
合した組成物が示されている。しかし、この組成物にお
ける表面性の改善は、１，２−ポリブタジエンのポリプ
ロピレン中への単なる物理的な分散混合によるものであ
り、ポリプロピレンに１，２−ポリブタジエンをグラフ
ト重合せしめること、さらにはその二重結合に不飽和グ
リシジル化合物を反応させて、ポリプロピレンの反応性
を改善した組成物を使用する本発明とは基本的に異なる
ものである。

【００１１】特開昭５５−５０００８号公報には、ポリ
プロピレン系樹脂１００重量部に対して、固形ゴム０．
５〜２０重量部、不飽和カルボン酸またはその誘導体５
〜３０重量部及びラジカル発生剤０．５〜５重量部の割
合で配合し、かつ不飽和カルボン酸またはその誘導体と
ラジカル発生剤の配合比を重量比で１〜３０に調節して
溶融混練して、塗装性、接着性、染色性に優れた改質ポ
リプロピレンを製造する技術が記載されている。固形ゴ
ム、すなわち１，２−ポリブタジエンは、化学的に不活
性なポリプロピレン系樹脂に均一に分散して反応性を付
与せしめると共に、製品の機械的強度の増加に寄与して
いると記載しているのみであり、固形ゴムが、ポリプロ
ピレンにグラフト重合しているとの記載はないし、それ
を示唆する記載もない。固形ゴムと不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体という不飽和結合を有する２種類のモノ
マーまたはポリマーをラジカル発生剤の存在下でポリプ
ロピレンと一括混練すると、ゴムとモノマーが互いに反
応してゲル化の原因となる。また、ポリプロピレンのグ
ラフト反応に関与する不飽和化合物が少なくなり、仕込
みモノマー量をかなり多くしないとグラフト反応が起こ
らないという欠点がある。

【００１２】変性ポリプロピレンを製造するに際して、
変性剤の充分な量をポリプロピレンに導入して変性する
ことが困難である。そこで変性剤によるグラフト率を上
げるために変性剤を多量に配合したり、ラジカル発生剤
を多量に使用することが行われている。しかし変性剤を
多量に配合すると、ポリプロピレン中に未反応の変性剤
が多量に残存し、マイカやガラス繊維を一括溶融混練し
てポリプロピレン樹脂組成物を製造する際に、未反応の
変性剤が、昇華して空気中に滞留し、刺激臭を発生して
作業環境を悪化させる。また得られたポリプロピレン樹
脂組成物が、黄褐色に着色して、商品価値を低下させる
問題がある。このためポリプロピレン樹脂組成物の製造
工程に、未反応の変性剤の除去工程が必要となる。これ
は製造コストの上昇を招く原因となる。またラジカル発
生剤を多量に使用すると、溶融混練の過程でポリプロピ
レンの分子量が低下およびメルトフロ-レ-トが上昇し、
ポリプロピレン樹脂組成物の機械的物性が低下するとい
う問題がある。メルトフロ-レ-ト(以下、ＭＦＲと表
す。)は、分子量の程度を示す指標である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の従来技術を改善し、少量の変性剤を配合することによ
り、マイカとポリプロピレンとの接着性が良好で、引張
強度、剛性や衝撃強度などの機械的物性および耐熱性な
どに優れ、かつ製造時に刺激臭の発生を抑制した、マイ
カ強化ポリプロピレン樹脂組成物を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】我々は、マイカとポリプ
ロピレンとの接着性について鋭意検討を重ねた結果、ポ
リプロピレンに、予め１，２−ポリブタジエンをグラフ
ト重合し、さらに不飽和グリシジル化合物を該ポリプロ
ピレンにグラフト重合した変性ポリプロピレンを配合し
たマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物は、機械的物
性、耐熱性などが著しく向上し、さらにその製造工程に
おいて、不飽和グリシジル化合物の少ない配合量で変性
ポリプロピレンを効率よく製造でき、その結果未反応の
不飽和グリシジル化合物を除去する工程が不要となると
共に、その空気中への昇華に起因する刺激臭の発生が少
なく、良好な環境の下で作業できること、副生成物とし
て１，２−ポリブタジエンと不飽和グリシジル化合物と
の反応物が少なく、ポリプロピレンの主鎖に１，２−ポ
リブタジエンと不飽和グリシジル化合物が均一にグラフ
ト重合した変性ポリプロピレンが高収率で得られるこ
と、１，２−ポリブタジエンによる変性時および不飽和
グリシジル化合物による変性時におけるラジカル発生剤
の使用量が少量でよいため、ポリプロピレンの分子量の
低下およびＭＦＲの上昇がないこと、そのためマイカ強
化ポリプロピレン樹脂組成物の機械的物性の低下がない
ことを見い出し、本発明を完成するに至った。

【００１５】したがって本発明は、（Ａ）ポリプロピレ
ン系樹脂１００重量部、および（Ｂ）マイカ５〜１００
重量部、を配合してなり、該（Ａ）ポリプロピレン系樹
脂がさらに、（Ａ１）ポリプロピレン０〜９９重量部と
（Ａ２）１，２−ポリブタジエンおよび不飽和グリシジ
ル化合物を順次グラフト重合した変性ポリプロピレン１
〜１００重量部とを配合してなるマイカ強化ポリプロピ
レン樹脂組成物を提供する。

【００１６】本発明は上記のようなマイカ強化ポリプロ
ピレン樹脂組成物であるが、その好ましい態様として、
次のものを包含する。 （１）成分（Ａ１）の配合量が、５０〜９８重量部であ
る前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物。 （２）成分（Ａ２）の配合量が、２〜５０重量部である
前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物、もしくは上
記（１）記載のマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物。 （３）成分（Ｂ）の配合量が、１０〜７０重量部である
前記マイカ強化ポリプロピレピレン樹脂組成物、もしく
は上記（１）または上記（２）記載のいずれかのマイカ
強化ポリプロピレン樹脂組成物。 （４）成分（Ｂ）の平均粒径が、０．１〜５００μｍで
ある前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物、もしく
は上記（１）、上記（２）または上記（３）記載のいず
れかのマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物。 （５）成分（Ｂ）の平均粒径が、１〜３００μｍである
前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物、もしくは上
記（１）、上記（２）または上記（３）記載のいずれか
のマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物。 （６）成分（Ｂ）が、表面処理剤で表面処理をされてい
る前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物、もしくは
上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）また
は上記（５）記載のいずれかのマイカ強化ポリプロピレ
ン樹脂組成物。 （７）成分（Ｂ）が、シランカップリング剤で表面処理
をされている前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成
物、もしくは上記（１）、上記（２）、上記（３）、上
記（４）または上記（５）記載のいずれかのマイカ強化
ポリプロピレン樹脂組成物。 （８）成分（Ａ２）の反応性ポリプロピレンにグラフト
重合させる前記不飽和グリシジル化合物が、化学式
（Ｉ）

【００１７】

【化２】 ［式中、Ｒは水素原子または炭素数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つ以
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の整数を表わす。］、化学式（II）

【００１８】

【化３】 ［式中、Ｒは前記と同じ意味を表わす。］、または化学
式（III）

【００１９】

【化４】 ［式中、Ｘはメチレン基またはフェニレン基を表わし、
Ｒは前記と同じ意味を表わす。］で示される化合物であ
る前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物、もしくは
上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上
記（５）、上記（６）または上記（７）記載のいずれか
のマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物。 （９）成分（Ａ２）の反応性ポリプロピレンにグラフト
重合させる前記不飽和グリシジル化合物が、下記化学式

【００２０】

【化５】 ［式中、Ｒは前記と同じ意味を表わす。］で示されるで
化合物である前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成
物、もしくは上記（１）、上記（２）、上記（３）、上
記（４）、上記（５）、上記（６）または上記（７）記
載のいずれかのマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物。 （１０）成分（Ａ２）の反応性ポリプロピレンにグラフ
ト重合させる前記不飽和グリシジル化合物が、グリシジ
ルメタクリレ−トである前記マイカ強化ポリプロピレン
樹脂組成物、もしくは上記（１）、上記（２）、上記
（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）または上
記（７）記載のいずれかのマイカ強化ポリプロピレン樹
脂組成物。 （１１）成分（Ａ２）の反応性ポリプロピレンにグラフ
ト重合させる前記不飽和グリシジル化合物が、下記化学
式

【００２１】

【化６】 で示されるで化合物である前記マイカ強化ポリプロピレ
ン樹脂組成物、もしくは上記（１）、上記（２）、上記
（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）または上
記（７）記載のいずれかのマイカ強化ポリプロピレン樹
脂組成物。 （１２）成分（Ａ２）のポリプロピレンにグラフト重合
させる前記１，２−ポリブタジエンが、常温で固形ゴム
であり、かつ１，２−結合の割合が７０モル％以上であ
る前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物、もしくは
上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上
記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）、上記
（９）、上記（１０）または上記（１１）記載のいずれ
かのマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物。 （１３）ポリプロピレン９０〜９９．９重量％および
１，２−ポリブタジエン０．１〜１０重量％を溶融混練
してグラフト重合してなる反応性ポリプロピレン１００
重量部に、不飽和グリシジル化合物０．１〜２０重量部
およびラジカル発生剤０．０１〜２重量部を使用して製
造した前記成分（Ａ２）の変性ポリプロピレンを溶融混
練する、前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物、も
しくは上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記
（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記
（８）、上記（９）、上記（１０）、上記（１１）また
は上記（１２）記載のいずれかのマイカ強化ポリプロピ
レン樹脂組成物。 （１４）ポリプロピレン９０〜９９．９重量％、１，２
−ポリブタジエン０．１〜１０重量％およびポリプロピ
レンと１，２−ポリブタジエンの混合物１００重量部に
対して、ラジカル開始剤０．０１〜１重量部を溶融混練
してグラフト重合してなる反応性ポリプロピレン１００
重量部に、不飽和グリシジル化合物０．１〜２０重量部
およびラジカル発生剤０．０１〜２重量部を使用して製
造した前記成分（Ａ２）の変性ポリプロピレンを溶融混
練する、前記マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物、も
しくは上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記
（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記
（８）、上記（９）、上記（１０）、上記（１１）また
は上記（１２）記載のいずれかのマイカ強化ポリプロピ
レン樹脂組成物。 （１５）前記成分（Ａ）および前記成分（Ｂ）を１７０
〜３００℃で溶融混練する前記マイカ強化ポリプロピレ
ン樹脂組成物の製造方法、もしくは上記（１）、上
（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記
（６）、上記（７）、上記（８）、上記（９）、上記
（１０）、上記（１１）、上記（１２）、上記（１３）
または上記（１４）記載のいずれかのマイカ強化ポリプ
ロピレン樹脂組成物。

【００２２】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
は、ポリプロピレン系樹脂およびマイカを配合してなる
マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物である。 （Ａ）ポリプロピレン系樹脂 本発明で使用するポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピ
レンと、ポリプロピレンに１，２−ポリブタジエンおよ
び不飽和グリシジル化合物を順次グラフト重合して得た
変性ポリプロピレンを配合してなる。ポリプロピレンの
配合割合は、０〜９９重量部、好ましくは５０〜９８重
量部であり、変性ポリプロピレンの配合割合は、１〜１
００重量部、好ましくは２〜５０重量部である。変性ポ
リプロピレンの配合割合が、１重量部未満の場合には、
マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物の機械的物性の向
上が見られない。また変性ポリプロピレンの配合割合
が、１００重量部より多い場合には、引張強度が低下す
る傾向にある。したがって所望の機械的物性が得られる
よう、上記の配合割合の範囲内で、変性ポリプロピレン
配合量を適宜選択することが好ましい。ここでポリプロ
ピレン、１，２−ポリブタジエンおよび不飽和グリシジ
ル化合物は、特に限定されず、次のものを使用すること
ができる。

【００２３】（Ａ１）ポリプロピレン 本発明で使用するポリプロピレンは、プロピレンの単独
重合体のみでなく、プロピレンとエチレンやブテン−１
などの他のα−オレフィンとのブロック共重合体または
ランダム共重合体を含む。例えばプロピレン−エチレン
ブロック共重合体、プロピレン−エチレンランダム共重
合体、プロピレン−ブテン−１ブロック共重合体、プロ
ピレン−ブテン−１ランダム共重合体などを使用するこ
とができる。他のα−オレフィンの含有量は３０重量％
以下、特に１０重量％以下が好ましい。α−オレフィン
の含有量が、３０重量％を超える場合には、マイカ強化
ポリプロピレン樹脂組成物の剛性が低下するので好まし
くない。他のα−オレフィンとしては特にエチレンが好
ましく、その含有量は１０重量％以下のものが好まし
い。重量平均分子量は、７０，０００〜１，０００，０
００である。このようなポリプロピレンは、０．１〜２
００ｇ／１０分、好ましくは０．５〜１００ｇ／１０分
のＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０により、荷重２．１６ｋ
ｇ、２３０℃の条件で測定）を有する。ＭＦＲが０．１
未満の場合には、成形性、外観などが不良で、２００を
超える場合には、耐衝撃性が劣る。

【００２４】（Ａ２）変性ポリプロピレン 本発明で使用する変性ポリプロピレンは、上記ポリプロ
ピレンに、１，２−ポリブタジエンおよび不飽和グリシ
ジル化合物を順次、溶媒中あるいは溶融状態でグラフト
重合したものを使用することができる。ここで１，２−
ポリブタジエンによるグラフト重合は、所望によりラジ
カル発生剤を使用することができる。また不飽和グリシ
ジル化合物によるグラフト重合では、ラジカル発生剤を
使用する。通常、重量平均分子量は、６０，０００〜１
００，０００である。

【００２５】（ｉ）１，２−ポリブタジエン 上記１，２−ポリブタジエンは、１，２−結合の割合を
５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、さらに好
ましくは９０モル％以上含有する。このような１，２−
ポリブタジエンは、市販の液状ゴムまたは固形ゴムのも
のから適宜選択して使用することができるが、溶融混練
時の作業性や、グラフト効率の観点から、１，２−結合
の割合が７０モル％以上の常温で固形ゴムのものが好ま
しい。 （ｉｉ）不飽和グリシジル化合物 本発明で使用する不飽和グリシジル化合物は、化学式
（Ｉ）

【００２６】

【化２】 ［式中、Ｒは水素原子または炭素数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つ以
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の整数を表わす。］、化学式（II）

【００２７】

【化３】 ［式中、Ｒは前記と同じ意味を表わす。］、または化学
式（III）

【００２８】

【化４】 ［式中、Ｘはメチレン基またはフェニレン基を表わし、
Ｒは前記と同じ意味を表わす。］で示される化合物を使
用することができる。

【００２９】化学式（II）のものとしては、グリシジル
アクリレート、グリシジルメタクリレートなどが挙げら
れる。化学式（III）のものとしては、アリルグリシジ
ルエーテル、２−メチルアリルグリシジルエーテル、ス
チレン−ｐ−グリシジルエーテルなどが挙げられる。こ
れらは、通常単独で使用されるが２種以上を併用して使
用することができる。好ましくは化学式（Ｉ）および化
学式（II）で示される化合物である。特に好ましくは、
次の化学式

【００３０】

【化５】 ［式中、Ｒは前記と同じ意味を表わす。］で示される化
合物であり、さらに好ましくは、次の化学式

【００３１】

【化６】 で示される化合物、およびグリシジルメタクリレートで
ある。

【００３２】また本発明で使用する不飽和グリシジル化
合物は、例えば特開昭６０−１３０５８０号公報に記載
されている方法によって製造することができる。

【００３３】（ｉｉｉ）ラジカル発生剤 本発明で使用するラジカル発生剤は、通常使用されてい
る公知のものを使用することができる。例えば過酸化ベ
ンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化ジ−ｔ−ブチル、
過酸化アセチル、ｔ−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、ｔ
−ペルオキシピバレート、２，５−ジメチル−２，５−
ジ−ｔ−ブチルペルオキシヘキシンなどの過酸化物類
や、アゾビスイソブチロニトリルなどのジアゾ化合物類
などを使用することができる。

【００３４】（ｉｖ）変性ポリプロピレンの製造方法 本発明で使用する変性ポリプロピレンは、ポリプロピレ
ンに１，２−ポリブタジエンをグラフト重合して反応性
ポリプロピレンを製造する第１のグラフト重合、および
反応性ポリプロピレンに不飽和グリシジル化合物をグラ
フト重合する第２のグラフト重合によって製造すること
ができる。

【００３５】第１のグラフト重合は、ポリプロピレン、
１，２−ポリブタジエン、および所望によりラジカル発
生剤を溶融混練することにより行うことができる。ポリ
プロピレンと１，２−ポリブタジエンの配合割合は、ポ
リプロピレンが９０〜９９．９重量％、好ましくは９３
〜９９．５重量％、１，２−ポリブタジエンが０．１〜
１０重量％であり、好ましくは０．５〜７重量％であ
る。１，２−ポリブタジエンが０．１重量％未満の場合
には、変性による改善効果が充分ではない。また１，２
−ポリブタジエンが１０重量％を超えると、得られる変
性ポリプロピレンがゲル化するので好ましくない。第１
のグラフト重合は、ラジカル発生剤を配合しなくても進
行するが、ラジカル発生剤を配合する場合には、ポリプ
ロピレンと１，２−ポリブタジエンの混合物１００重量
部に対して、ラジカル発生剤０．０１〜１重量部を溶融
混練する。ラジカル発生剤が１重量部を超える場合は、
得られる変性ポリプロピレンの分子量を低下し、ＭＦＲ
が上昇するので好ましくない。

【００３６】溶融混練は、従来公知の各種方法で行なう
ことができる。すなわちバンバリーミキサー、ブラベン
ダー、混練ロールなどのバッチ式混練機を用いて混練す
る方法、あるいは−軸押出機、二軸押出機などの連続混
練機を用いて混練する方法など例示することができる。
混練の温度は１７０〜３００℃、好ましくは１８０〜２
６０℃の範囲であり、混練時間は０．１〜２０分程度で
ある。

【００３７】第２のグラフト重合は、第１のグラフト重
合で製造された反応性ポリプロピレンに、不飽和グリシ
ジル化合物およびラジカル発生剤を配合し、溶融混練し
て製造することができる。反応性ポリプロピレン１００
重量部に対して、不飽和グリシジル化合物は０．１〜２
０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部を使用するこ
とができる。不飽和グリシジル化合物が０．１重量部未
満の場合は変性による効果が不十分であり、反対に２０
重量部を超える場合は未反応の不飽和グリシジル化合物
が、ポリプロピレン系樹脂中に残るので好ましくない。
またラジカル発生剤は、反応性ポリプロピレン１００重
量部に対して０．０１〜２重量部を使用することができ
る。ラジカル発生剤が０．０１重量部未満だとグラフト
重合による変性が進行しないし、２重量部を超えると主
成分であるポリプロピレンの分子量を低下させるので好
ましくない。この第２のグラフト重合は、第１のグラフ
ト重合に連続して同じ混練機中で、実施することもでき
る。上記のように製造した変性ポリプロピレンの重量平
均分子量は、通常６０，０００〜１００，０００であ
る。

【００３８】（Ｂ）マイカ 本発明で使用するマイカ（Ｂ）は、アルカリ金属を含有
するアルミノ珪酸塩であり、樹脂などの充填剤、強化剤
などとして一般に用いられてる公知のものを使用するこ
とができる。例えば、白マイカ（マスコバイト）、金マ
イカ（フロゴバイト）、黒マイカ（バイオタイト）など
でを使用することができる。具体的には、白マイカ、紅
マイカ、ソーダマイカ、絹マイカ、バナジンマイカ、金
マイカ、鉄マイカ、チンワルドマイカ、黒マイカなどが
例示される。

【００３９】また本発明で使用するマイカの平均粒径は
０．１〜５００μｍ、好ましくは、１〜３００μｍであ
る。平均粒径が０．１μｍ以下未満の場合は、本発明の
マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物の剛性が、低下す
る。また平均粒径が、５００μｍを越える場合には、表
面の平滑性が悪く、外観が不良である。アスペクト比は
１０〜５００程度が好ましい。アスペクト比が１０以下
の場合は、機械的物性の向上が小さい。アスペクト比が
５００以上の場合は、機械的物性は向上するものの、溶
融混練が困難である。さらにシランカップリング剤など
により表面処理を施したものが好ましい。

【００４０】アスペクト比とは、マイカの縦または横の
長さと厚みの比をいう。一般的にアスペクト比は粒径が
小さくなれば小さくなる傾向がある。

【００４１】マイカの配合割合は、ポリプロピレン系樹
脂（Ａ）１００重量部に対して、５〜１００重量部、好
ましくは１０〜７０重量部である。マイカの配合量が５
重量部未満の場合には、マイカ強化ポリプロピレン樹脂
組成物の機械的物性および耐熱性の向上が充分でなく、
１００重量部を超えると成形性が低下して製造が困難と
なる。

【００４２】また本発明で使用するマイカは、その表面
を無処理のまま使用してもよいが、好ましくは表面処理
剤で表面処理して使用する。表面処理したマイカは、ポ
リプロピレン（Ａ１）および変性ポリプロピレン（Ａ
２）との接着性を向上し、分散性を向上する。表面処理
剤としては、公知のシランカップリング剤、チタンカッ
プリング剤および高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高
級脂肪酸アミド、高級脂肪酸塩類などの界面活性剤を使
用することができる。好ましくはシランカップリング剤
で、さらに好ましくはアミノシラン化合物である。例え
ばγー（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γー（２−アミノエチル）アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン、γー（２−アミノエチル）アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、γーウレイドプロピル
トリエトキシシランなどを使用することができる。アミ
ノシラン化合物の配合割合は、マイカ１００重量部に対
して０．０５〜５重量部である。

【００４３】これらの表面処理剤は、マイカをあらかじ
め表面処理剤で表面処理した後、これを、ポリプロピレ
ンおよび変性ポリプロピレンに溶融混練して使用するこ
とができる。あるいはマイカ、ポリプロピレンおよび変
性ポリプロピレンを溶融混練する際に、直接表面処理剤
を添加して使用することができる。

【００４４】（Ｃ）その他の配合剤 本発明のマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物は、その
性能を損なわない範囲内で、その他の配合剤を配合する
ことができる。その具体例として、その他の樹脂、マイ
カ以外の無機充填剤（例えば、炭酸カルシウム、タル
ク、クレー、シリカ、炭酸マグネシウム、硫酸バリウ
ム、酸化チタン、アルミナ、石膏、ガラス繊維、ケイ酸
カルシウム、ガラスビーズ、カーボンブラック、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム、ゼオライト、けい
藻土、炭素繊維、合成けい酸系ファイバー）、酸化防止
剤（フェノール系、イオウ系、りん系）、紫外線吸収
剤、滑剤、帯電防止剤、銅害防止剤、難燃剤、造核剤、
可塑剤、架橋剤、顔料、中和剤などを挙げることができ
る。これらの配合剤は１種または２種以上を適宜組み合
わせて使用することができる。

【００４５】その他の樹脂として、ポリエチレン樹脂を
使用することができる。例えば、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、エチレンと
他のαーオレフィン（例えばブテン、ペンテン、ヘキセ
ンなど）との共重合体などを挙げることができる。特に
ＭＦＲが，０．０５〜１００ｇ／１０分で、密度が０．
９３ｇ／ｃｍ³以上のポリエチレンが好ましい。またポ
リエチレン樹脂の配合割合は、本発明でいうポリプロピ
レン系樹脂に対して２０重量部以下である。ポリエチレ
ン樹脂のＭＦＲ、密度、配合割合が上記の範囲外の場合
は、いずれもマイカ強化ポリプロピレン樹脂の剛性が低
下する。

【００４６】（Ｄ）マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成
物の製造方法 マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物は、ポリプロピレ
ン（Ａ１）に、１，２−ポリブタジエンおよび不飽和グ
リシジル化合物を順次グラフト重合して得た変性ポリプ
ロピレン（Ａ２）を溶融混練して後、さらにマイカ
（Ｂ）を溶融混練して製造することができる。

【００４７】溶融混練の方法としては、従来公知の各種
方法を採用することができる。すなわち成分（Ａ１）お
よび成分（Ａ２）、または成分（Ａ１）、成分（Ａ２）
および成分（Ｂ）、または成分（Ａ）および成分（Ｂ）
は、例えばヘンシェルミキサー、ドラムタンブラーなど
の混合機を用いて予備混合し、この混合物を一軸押出
機、二軸押出機、バンバリーミキサー、混練ロール、ブ
ラベンダー、ニーダーなどの混練機を用いて、ポリプロ
ピレンの融点以上、具体的には１７０〜３００℃、好ま
しくは１８０〜２５０℃で溶融混練する方法を用いるこ
とができる。また成分（Ｂ）は、予め成分（Ａ１）など
とドライブレンドしておくことができる。また押出機な
どを使用する場合には、成分（Ａ１）および成分（Ａ
２）をドライブレンドした後、重量式フィーダーなどを
用いて押出機の途中から供給することもできる。

【００４８】本発明のマイカ強化ポリプロピレン樹脂組
成物は、優れた引張強度、剛性、衝撃強度、衝撃強度な
どの機械的物性および耐熱性を有するため、広範囲に用
途を展開することができる。代表的な用途として自動車
の内外装品材料や電装部品材料（例えば、インストルメ
ントパネル材、エアークリーナーケース材、ファンシュ
ラウド材、カーヒーターケース材、トリム材、バンパー
材など）、家電製品材料（例えば、洗濯槽材、テレビパ
ネル材、アイロン把手材、ファン材、ビデオテープカセ
ット材、ラジオカセットハウジング材など）、事務用品
材料（例えば、複写機ハウジング材、コンピューターハ
ウジング材など）、スポーツ用品材料、家具材料などが
挙げられる。さらに本発明のマイカ強化ポリプロピレン
樹脂組成物は、製造時に刺激臭が少ないという特徴があ
る。

【００４９】

【実施例】以下に、実施例および比較例を挙げて、本発
明をさらに詳細に説明する。なお本発明は、以下の実施
例によって何等限定されるものではない。また以下の実
施例および比較例では、原料成分として次の成分を使用
した。

【００５０】（Ａ）ポリプロピレン系樹脂：次の成分
（Ａ１）および成分（Ａ２）を溶融混練してポリプロピ
レン系樹脂を製造した。また成分（Ａ２）として、次の
３種類の変性ポリプロピレンを製造した。 （Ａ１）ポリプロピレン（以下、ＰＰとも表す。）：Ｈ
Ｊ２２０（東燃化学（株）製）、ＭＦＲ２０ｇ／１０分
（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）。 （Ａ２）変性ポリプロピレン （１）ＣＭＰ−１： ホモポリプロピレン（以下、ＨＰＰと表す。）９５重
量部：Ｊ２０９（東燃化学（株）製）、重量平均分子量
３０万、数平均分子量６万、ＭＦＲ９ｇ／１０分（２３
０℃、２．１６ｋｇ荷重）、 １，２−ポリブタジエン、（以下、１，２−ＰＢと表
す。）５重量部：ＲＢ−８３０（日本合成ゴム（株）
製）、１、２結合９３％、および ラジカル発生剤（以下、Ｐｏｘと表す。）０．５重量
部：パーヘキシン２５Ｂ（日本油脂（株）製）をラボプ
ラストミル（東洋精機（株）製）で２００℃で、５分間
溶融混練して、反応性ポリプロピレンを製造した。得ら
れた反応性ポリプロピレン１００重量部に対して、 ＡＸＥ２重量部：次の化学式

【００５１】

【化６】 で示される不飽和グリシジル化合物（鐘淵化学工業
（株）製）、および Ｐｏｘ０．５重量部をラボプラストミル（東洋精機
（株）製）で２００℃、５分間溶融混練してＣＭＰ−１
を製造した。

【００５２】（２）ＣＭＰ−２：変性ポリプロピレンの
製造に際して、ＡＸＥの代わりにグリシジルメタクリレ
−ト（以下、ＧＭＡと表す。）（東京化成（株）製）２
重量部を使用した以外は、ＣＭＰ−１の場合と同様にし
てＣＭＰ−２を製造した。 （３）ＣＭＰ−３：ＨＰＰ１００重量部、ＡＸＥ２重量
部およびＰｏｘ０．５重量部を前記ラボプラストミルで
２００℃、５分間溶融混練してＣＭＰ−３を製造した。 （４）ＣＭＰ−４：ＨＰＰ１００重量部、ＧＭＡ２重量
部およびＰｏｘ０．５重量部を前記ラボプラストミルで
２００℃、５分間溶融混練してＣＭＰ−４を製造した。

【００５３】反応性ポリプロピレンおよび変性ポリプロ
ピレンの製造に使用した成分の配合割合をまとめて表１
に示す。

【表１】 グラフト重合のの配合割合 (重量部) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 反応性ポリプロピレンの製造 変性ポリプロピレンの製造 変性PP (HPP) (1,2-PB) (Pox) (反応性PP) (AXE) (GMA) (Pox) ━━━ ━━━━━━━━━━━━━ ━━━━━━━━━━━━━ CMP-1 95 5 0.5 100 2 - 0.5 CMP-2 95 5 0.5 100 - 2 0.5 CMP-3 - - - HPP=100 2 - 0.5 CMP-4 - - - HPP=100 - 2 0.5 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５４】上記の変性ポリプロピレン（ＣＭＰ−１、
ＣＭＰ−２、ＣＭＰ−３、ＣＭＰ−４）について、重量
平均分子量、グラフト率およびＭＦＲを表２に示す。

【表２】 変性ポリプロピレンの物理性状 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 重量平均分子量 グラフト率(重量部) MFR 変性PP （処理前） (処理後) (g/10分) ━━━ ━━━━━━━ ━━━━━━━━━━ ━━━━━━━━ CMP-1 75,000 1.95 1.85 55 CMP-2 74,200 1.72 1.52 62 CMP-3 72,100 1.37 0.87 155 CMP-4 72,900 1.19 0.57 183 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ （注）(処理前）、（処理後）とは、未反応の不飽和グリシジル化合物 を除去する処理前および処理後をいう。

【００５５】重量平均分子量、グラフト率およびＭＦＲ
は次の以下の方法により測定した。 （１）重量平均分子量の測定：上記変性ポリプロピレン
について、ウォ-タ-ズ社製１５０Ｃ型（ポリマ−ラボラ
トリ−社製Ｍｉｘｅｄ−Ｂカラム３０ｃｍ×３本、測定
温度１４０℃、測定溶媒オルトジクロロベンゼン）を用
いて分子量分布の測定を行った。標準ポリスチレンにつ
いて、同様にして測定を行い、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈ
ｅｍ．１７９，２１１７（１９７８）記載のユニバ−サ
ル・キャリブレ−ション・プリンシプルに基づき較正し
て求めたＧＰＣ曲線のピ−ク位置の分子量である。 （２）ＭＡＨグラフト率の測定：上記変性ポリプロピレ
ンから、ホットプレスにより作製した厚さ５０〜８０μ
ｍのフィルムについて、ＦＴ−ＩＲ型赤外線分光装置
（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製）により赤外線スペク
トルを測定した。得られた赤外線スペクトルについて、
ＡＸＥのカルボニル結合（Ｃ＝Ｏ）の伸縮振動に帰属す
るピーク（１６４８ｃｍ^-1）またはＧＭＡのカルボニル
結合（Ｃ＝Ｏ）の伸縮振動に帰属するピーク（１７３９
ｃｍ^-1）とアイソタクティックポリプロピレンに特有の
ＣＨ−ＣＨ₂伸縮振動のピーク（８４０ｃｍ^-1）との吸
光度の比を算出し、予め作成した検量線を用いて変性ポ
リプロピレン中の全不飽和グリシジル化合物の含有量を
算出した（処理前のグラフト率）。一方上記変性ポリプ
ロピレンを沸騰キシレンに溶解した後、メタノ−ルから
再沈殿させて未反応の不飽和グリシジル化合物を除去し
た変性ポリプロピレンを作製した。これよりフイルムを
作製し、上記と同様にしてグラフト率を算出した（処理
後のグラフト率）。 （３）ＭＦＲの測定：ＪＩＳ Ｋ７２１０により、１９
０℃、１０５０ｇ荷重にて測定した。

【００５６】表１および表２から明らかなように、ＣＭ
Ｐ−１およびＣＭＰ−２は、処理前および処理後のグラ
フト率が高いことから、初めに配合したＡＸＥまたはＧ
ＭＡの７割以上が、ポリプロピレンにグラフト重合して
いることを示している。これに対してＣＭＰ−３および
ＣＭＰ−４は、処理前のグラフト率が低い上に、処理後
のグラフト率もさらに著しく低いことから、初めに配合
したＡＸＥの４８．５重量％またはＧＭＡの３１．０重
量％が、ポリプロピレンにグラフト重合したに過ぎな
い。すなわちＡＸＥの５１．５重量％が、またＧＭＡの
６９．０重量％が、溶融混練時に昇華して空気中に滞留
したり、未反応ＡＸＥまたは未反応ＧＭＡとして残存し
て、グラフト重合に寄与していないことを示している。
したがって本発明のＣＭＰ−１およびＣＭＰ−２は、そ
の製造の作業環境は良好であった。

【００５７】（Ｂ）マイカ：スゾライトマイカ２００−
ＫＩ（クラレ（株）製）、平均粒径９０μｍ。

【００５８】［実施例１〜１２及び比較例１〜１２］表
３〜表６に示す配合割合で、ポリプロピレン（ＰＰ）お
よび変性ポリプロピレン（ＣＭＰ−１、ＣＭＰ−２、Ｃ
ＭＰ−３、ＣＭＰ−４）は、ヘンシェルミキサーでドラ
イブレンドした後、直径３０ｍｍの二軸押出機のメイン
ホッパーより投入した。またマイカは、二軸押出機の途
中から重量式フィーダーを用いて投入し、バレル温度２
３０℃で混練し、マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物
を得た。得られたマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物
について、ＭＦＲ、引張強度、曲げ弾性率およびアイゾ
ット衝撃強度を測定した。その結果を表３〜表６に示
す。

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】

【表５】

【００６２】

【表６】

【００６３】なお、表３〜表６に示した各力学的物性の
測定方法は次の通りである。 （１）ＭＦＲ：ＪＩＳ Ｋ７２１０により、２３０℃、
２．１６ｋｇ荷重で測定した。 （２）引張強度：ＡＳＴＭ Ｄ６３８により、２３℃で
測定した。 （３）曲げ弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ７９０により、２３℃
で測定した。 （４）アイゾット衝撃強度：ＡＳＴＭ Ｄ２５６によ
り、２３℃で測定した（Ｖノッチ付）。

【００６４】また表３〜表６から明らかなように、ポリ
プロピレンに、１，２−ポリブタジエンと不飽和グリシ
ジル化合物を順次グラフト重合したＣＭＰ−１あるいは
ＣＭＰ−２を配合した実施例１〜実施例１２は、引張強
度、曲げ弾性率およびアイゾット衝撃強度のすべてが高
い値であった。

【００６５】また表１および表２からも明らかなよう
に、ＣＭＰ−１およびＣＭＰ−２は、ＣＭＰ−３および
ＣＭＰ−４に比べて、初めに配合したＡＸＥまたはＧＭ
Ａの殆どすべてがホモポリプロピレン（ＨＰＰ）にグラ
フト重合しており、さらに残存する量も少ない。したが
って実施例１〜実施例１２は、比較例５〜比較例１２に
比べて、変性ポリプロピレンおよびマイカ強化樹脂組成
物組成物を製造する溶融混練工程で、昇華して空気中に
滞留するＡＸＥまたはＧＭＡが極めて少なく、作業環境
は良好であることを示している。

【００６６】

【発明の効果】以上詳細かつ具体的に説明したように、
本発明によれば、ポリプロピレン０〜９９重量部に、
１，２−ポリブタジエンと不飽和グリシジル化合物を順
次グラフト重合してなる変性ポリプロピレン１〜１００
重量部を配合したポリプロピレン系樹脂１００重量部に
対し、マイカを５〜１００重量部を配合したことを特徴
とする新規かつ機械的物性および耐熱性が優れたマイカ
強化ポリプロピレン樹脂組成物が提供され、このマイカ
強化ポリプロピレン樹脂組成物は、変性ポリプロピレン
として、無極性で反応性の低いポリプロピレンに不飽和
グリシジル化合物を効率よくグラフト重合した変性ポリ
プロピレンを用いているため、その製造時に不飽和グリ
シジル化合物を除去する工程が不要、かつ刺激臭を発生
せず、さらにマイカがポリプロピレン樹脂中に均一に分
散して両者が堅固に接着するので、機械的物性、耐熱性
などが向上するなどの特徴を有し、自動車の内外装品、
電装部品、家電製品、スポーツ用品、家具、事務用品な
どの材料として極めて有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）ポリプロピレン系樹脂１００重量
   部、および（Ｂ）マイカ５〜１００重量部、を配合して
   なり、該（Ａ）ポリプロピレン系樹脂がさらに、（Ａ
   １）ポリプロピレン０〜９９重量部と（Ａ２）１，２−
   ポリブタジエンおよび不飽和グリシジル化合物を順次グ
   ラフト重合した変性ポリプロピレン１〜１００重量部と
   を配合してなるマイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物。