JPS60104136A - ガラス繊維強化ポリプロピレン組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物に
関するものである。

近年、自動車部品、電気製品、各種工業製品への熱可塑
性樹脂の適用において、高剛性、高強度の要求が増大し
つつある。

この目的を達１戊するため、ポリゾロピレン４７４７１
しにおいても、ガラス繊刑Ｆを配合したいわゆるガラス
繊維強化ポリプロピレン（以ＦＦｔｔ−ｐｐと称する）
の応用展開が従来よシ活発に行われてきた。その結果、
特定の分！ｉ！ｆにおいて、ＦＲ−ＰＰの使用が定着し
つつある。しか七ながら、ＦＲ−ＰＰは非強化のポリプ
ロピレンに較べて剛性、引張り強度、曲げ強度が改善さ
れてはいるが、今−歩性能不足であシ、高強度が要求さ
れる、いわゆる高機能部品分野への適用が阻まれる場合
が多く、代シに高価なガラス繊維強化エンジニアリング
プラスチックスが使われているのが実情である。

また一般に、ガラス繊維で強化された熱ｉＪ塑性側脂は
、ウェルド部（ウェルド部とは、溶融した樹脂が他方向
よシ流れてきて溶着する部分をいう）での強度低下が著
るしく、Ｆ　Ｒ−Ｐ　Ｐも例外ではない、このためセル
フタッピングポスあるいは複雑形状を有する成形品では
ウェルド部から割れやすいという欠点を有する。また、
ＦＲ−ＰＰは、ガラス繊維の配向の不均一さに起因して
成形収縮率に異方性が生じ、大きなソリ変形が発生する
。仁のため寸法精度が必茨な分野への用途が大巾に制限
されているのが実情である。

一方、一般に耐衝撃性を改善しようとすれば逆に剛性が
低■する傾同を７Ｊ（すので、剛性と耐衝撃性とが同時
に要求される用途には、従来のＦＲ−ＰＰでは不充分で
あった。このため、数多くの提案がなされているが、い
ずれをとっても改善中が小さく、充分に満足すべきもの
でない。

本発明者らは、このような問題点を角゛（決するため鋭
意研究した結果、変性ポリプロピレンにポリアミドとガ
ラス繊維を配合することが有効であることを見い出しこ
の発明を兄成−するに到った。

すなわち、本発明は、ポリプロピレンを主成分とするガ
ラス繊維含有ポリプロピレン組成物において、耐衝撃強
度と剛性のバランスがとれ、ウェルド部強度がすぐれ、
そり変形が少ない成形物が得られるポリプロピレン組成
物を提供することを目的とするものである。

本発明のガラス繊維強化ポリプロピレン組成物は、不飽
和酸で変性された変性ポリプロピレンが１０ＪｉＪｉ部
以上含イ１するポリプロピレン５５〜９５魚量部と、ポ
リアミドが５〜４５重量部とからなる１００重叛部に、
シラン系化合物で表面処理を施したガラス繊維が５〜１
００重量部を溶融混線してなることを特徴とする。

本発明で用いられる変性ポリプロピレンとは、ポリプロ
ピレンを不飽和酸で変性したものであって、ポリプロピ
レンに不飽和酸がグラフトされたものである。こ＼で、
不飽オｌ酸とは、不飽和カルボン酸およびその無水物で
ある。たとえばアクリル酸、メタクリルｔｙ、マレイン
酸、フマル酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、無水シ
トラコン酸、無水イタコン酸などをあげることができる
。これらのうち、無水マレイン酸を用いるのが最も好ま
しい。変性ポリプロピレンに用いられる原料のポリプロ
ピレンとしては特に制限はなく、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等信のα−オレ
フィンとのランダムおよびブロック共重合体を用いるこ
とができる。

変性ポリプロピレンは、公知のＡｌ１１々の不飽和隙を
グラフトさせる方法を用いることができる力；、ポリプ
ロピレンパウダーに、不Ｊ（ｕ　ａ　ｐ　ｉ、ｓ　に−
（Ｊ　ジターシャリ・−ブチルノ；−オキサイド、ジク
ミルバーオキザイド、ベンゾイルノ（−オキーリ゛イド
などの有機過酸化物を加え、押出（人・ｌを用いて７ｄ
融混線する方法が簡便であり、好適に用シ）られるこの
ようにしてイ０られる変性ポリプロピレンは０．０１〜
１０嵐量−の不飽和酸が伺加したものである。

本発明の組成物に用いるポリプロピレンとしては変性ポ
リプロピレン単独またｔよ変性ＳＺリプロピレンに未変
性のポリプロピレンを加えたものをあげることができる
。

変性ポリプロピレンと未変性ポリプロヒルシンとを混合
する場合、その割合は、変性、１５１Ｊフ゛ロヒ゛レン
が１００〜１０重Ｍ％、未変性ポリプロ１ピレンがＯ〜
９０ｎｉ％の範囲が好ましい。

本発明に用いるポリアミド樹脂としては、一般にナイロ
ンという曲品名で呼ばれているもので、ラクタムあるい
は、アミノカルボン酸の重合およびジアミンとジカルボ
ン酸の重縮合によって得られるホモポリアミド、コポリ
アミドおよびこれらの混合物を云うものであって、具体
的にはナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−６、
ナイロン−６−１０、ナイロン−６−１２、ナイロン−
１１，ナイロン−１２等のホモポリマー、これらの２成
分以上を含むコポリマーおよびこれらの混合物をいう。

本発明に用いるポリアミド樹脂と、ポリプロピレンとの
配合比率は、ポリアミドが５〜４５重量部、ポリプロピ
レンが９５〜５５爪瀾部の範囲が好ましいが、ポリアミ
ドが１０〜３５重員部と変性ポリプロピレン９０〜６５
車量部の範囲が最も好ましい。ポリアミドが５貞量部未
満では改善効果に乏しく、また４５重量部を越えて配合
した場合、強度に関する改善効果はすでに飽和に達して
おり、これ以上の改善は期待できないばかシか高価なポ
リアミドを余計に使用することとｉ、Ｃシ、コスト基と
なり好−ましくない。４５惠λ１部を越えてポリアミド
を配合した場合、寸法安定性が悪化Ｉｔｊ同を示ｒので
、射ましくない。

本発すＪに用いられるガラス繊維をよ、通常樹脂強化用
に製造され使用されているガラスロービング、ガラスチ
ョツプドストランド、あるいはガラスミルドファイバー
などであって、７ラン系化合物で表面処理を施したもの
である。ガラス繊維の配合−１４は、ポリプロピレンど
ポリアミドとの合計１００重量部当り５〜１００几１１
ｉ部とすることが好ましい。５爪１，１部未満では充分
な補強効果が得られず、また１　００３＋Ｌ　１．１都
を越える場合には、押出機での練シ込みイ１業が著るし
く困難となるうえ溶融流動性の低トに起因しで加工性も
態化するので好ましくない。

本発明の組成物を製造する方法は、原料物質を一軸又は
二軸の押出機を用いて市融混裸することによって得られ
る。その方法ヲよ４．＋ｌｊ々の方法を採用することが
できる。

たとえば（１）変性ポリプロピレン、ポリアミド、ガラ
ス繊維をそれぞれノｈ定知加え、タンブラ−などで混合
した後、押出機を用いて同時に溶融混線する方法、（２
）ｆ性ｐｐとポリアミドとを溶融混練し均一なベレット
状組成物々した後、これにガラス繊維を加え４与び造粒
する方法、（３５）通常の原料供給により樹脂を供給し
、当該樹脂が充分に溶融する位置に他の原料を供給でき
るような途中除却装置を備えた押出様（ベント投入日付
き押出機）にあっては、ポリプロピレンとポリアミドと
を通常の原料供給１」よシ供給し、ベント投入口よシガ
ラス繊維のみｒ供給しながら溶融混練する方法又は、原
料供粘１」よりポリプロピレンのみを供給しベント投入
口よりポリアミドとガラス繊維を同時に供給する方法な
どがあげられる。また、本発明のＡｌ１ｔ放物には、種
々の添加剤たとえば酸化防止剤、紫外線防止剤、耐熱剤
、顔料などを當用の方法で添加する仁とができる。

本発明の組成物の特徴は、従来のポリプロピレン−ガラ
ス繊維組成物よシも、その成形物は引張強度、曲げ強度
、曲げ弾性率などが高く、特にウェルド部引張強度がよ
く、最大ソリ変形貝が小さく寸法安定性がすぐれている
。

また、他のガラス繊維強化熱可塑性樹脂よりも吸湿性が
少く、高機能分野への適用がひろいものである。

以Ｆに、実施例と比較例をあげて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

なお、本発明明細曹中の諸物性の測定は以Ｆの方法によ
シ測定した。

０引張強度：　ＪＩＳ　Ｋ７１１３に準する。

０曲げ試験；　ＪＩＳ　Ｋ７２０３に準する。

０アイゾツト衡撃強艮；　ＪＩＳ　Ｋ７１１０に準する
。

０ウ工ルド部引張強ｇ　；　ＪＩＳ　Ｋ７１１３の１号
引張試験片をその長手方向両端より〜リイドゲートにて
射出成形し、得られたｇｔ　＋Ｎａ片をＪＩＳ　Ｋ’ｉ
’ｌ１３に準じて引張シ（ルペを行った。

０最大ソリ変形量：厚さ２ｓｕ＋、タテ、ヨコそれぞれ
１５０關の平板をセンターゲート位置よｐ射出成形し、
２３℃、ＲＨ６５％以Ｆで４８時間状態調節を行う。

その後、この平板を水平な台の上に隣接する２片を固定
し、他端の水平面からの高さを読みとシ反シ変形短とす
るのであるが、固定する位置によって反シ変形片が異な
るので、表側、裏側の各々について固定する位置をそれ
ぞれ変え、その都度反シ変形量を計り、このうち最大値
となるものを最大ソリ変形にとした。

〔実施例１〜９．比較例１〜６〕 ＭＦＲｏ、３のホモポリプロピレンパウダーに、無水マ
レイン酸１．０１鍬部、２，６−ジ−ターシャリイーブ
チルパラクレゾール０．ＩＭ葉部、カルシウムステアレ
ート０．１重量部および１，３−ビス（ターシャリイー
プチルパーオキシイソグロビル）ベンゼン０．０５−Ｊ
ＡＬ蓋ｍを加え、ヘンシェルミキサーにて３分間混合し
た。この原料を口径４３ｆｌ、長さ／径比（Ｌ／Ｄ　）
が３０のベントロを２カ所有する二軸押出機を用いて２
００℃の条件Ｆで押出しカッティングしてＭ　Ｆ　Ｒ５
５の変性ポリプロピレンを得た。

上記変性ボリプロビレンペレットニ、未変性のポリプロ
ピレン（チッソポリプロ、グレードに１８００）ベレッ
ト及び６−ナイロン（東し■製、アミランＣＭＩＯ１７
）ベレットをそれぞれ表−１実施例、比較例の如く配合
し、タンプ２−にて１０分間混合した。

この混合ベレットを゛前記押出機のＪｃｔ料供給口より
、またガラス繊維（Ｈ本′１１１、気硝子橿３製のチョ
ツプドストランド、　ＥＣ８０３−Ｔ４６１、径１３μ
、長さ３ｍ）は原料供給１ｊ　Ｋ　ｉ！ｉい方のベント
ロに設けられた途中添加設備より計量しながら、それぞ
れ供給し２５０’Ｃのタミ件下で溶融混練し、押出され
たストランドをカッティングして目的とするガラス繊維
含有ポリプロピレン樹脂を得た。

これらの樹脂を、日本製鋼Ｉフ「■製Ｎ−９５型射出成
形機にて、シリンダー先端部の設定温良２５０℃の条件
下にて試験片を成ノＥＴ　Ｌ　ｆｌｔｌｌ定に供した。

測定の結果を表−１に示した。

手　続　補　正　Ｓ’４ 昭１：ｕ　ｓ　９年３月Ｆ日 特許庁長官　若　′Ｉ杉　オパ　夫　＃　１；灯−、Ｈ
ｔ。

１、事件の表示 昭和５８年特許願第２１０６６２シ１ ２　発明の名称 ガラス繊維強化ポリプロピレン組成物 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 大阪府大阪市北区中之島三丁目６に３２１□；（〒５３
０）（２０７）チッソ株式会？１・ 代表者　野　木　貞　Ｉイ（ ４、代理人 東京都新宿区新宿２丁目８袖１シジ（〒１６０）５　補
正命令の日付 自発補正 ６、補正によシ増加する発明の数 な　し ７、補正の対象 明細書の［発明の詳細な説明−４の欄 ８、補正の内容 明細書の第１０頁第４行目の「以下Ｊを「条件下」に補
正する。

以上 手続補正ｊ） 特許片長■　若　イ〉　第１１　夫　殿１、事件の表示 １１８第１１５８年行許ｋＩＲ第２１０６６　’２号２
、発明の名称 カラスＩ我Ａ妊５虫化ホリフ゛ロピレン組１戊゛（勿３
桶１にをする者 事件との関係　特許出願人 大阪府大阪市北区中之島三丁目６１ｉ？８２月（〒５８
０）（２０７）チッソ株式会社 代表者　野　木　貞　Ｊ、１１ ４、代　理　人 東京都新宿区鞠イ青２丁目８番１刊（〒１６　（＋　）
５、補正命令の日付 （自発補正） ６、補正により増加する発明の数 な　し ７、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」およ（）・１−発明の詳細
な説明」の掴 ８、補正の内容 １、明細書の「特許請求の範囲」を別紙のとおシに訂正
する。

２、明細書第４頁、第４行目の「ポリアミド」を「ラク
タムもしくはアミノカルボン酸の一１ｌＨ合または／お
よびヘキザメチレンジアミンとジカルボン酸の重縮合に
よって得られるポリアミド」に削正する。

８、同第６頁、第４行目「およびジアミン」を「または
／およびヘキザメチレンジアミン」に訂正する。

以上 別紙 特許請求の範（Ｊｌ（全文） １不飽和敵で変性された変１ノ１ボリグｒコビレンがｌ
Ｏ重１部以上含南するポリフロピレン５５〜９５　ｊｌ
（置部と２膨５色ｈ」、」パ’１７Ｌ’７゜杵によって
得られゑポリアミド９５〜４５重用部とからなる１００
申ｂｔ：　Ｉ’１１；い′、７ラン以　−１ユ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. り不飽和酸で変性された変性ポリプロピレンが１０］ｊ
   ｉ部以上含有するポリプロピレン５５〜９５凰１都とポ
   リアミドが５〜４５１１１−　Ｍ郡とからなる１００重
   足部に、７ラン系化Ｂ物で表面処理を施したガラス繊維
   が５〜１００慮飯部を溶融混練してなるガラス繊維Ｉｉ
   ｉ＋を化ポリプロピレン組成物