JPS60158240A - ポリプロピレン系樹脂組成物 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂組成物

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JPS60158240A
JPS60158240A JP1342784A JP1342784A JPS60158240A JP S60158240 A JPS60158240 A JP S60158240A JP 1342784 A JP1342784 A JP 1342784A JP 1342784 A JP1342784 A JP 1342784A JP S60158240 A JPS60158240 A JP S60158240A
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JP
Japan
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weight
polypropylene resin
component
parts
propylene
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JP1342784A
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English (en)
Inventor
Tadaatsu Kasuga
春日 直温
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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Publication date
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  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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】 發」の技術分野 本発明は無機質フィラー及びガラス繊維を配合したポリ
プロピレン系樹脂組成物に関する。
従来技IFL ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系
樹脂はパイプ、シート、フィルム、ブロー成形、射出成
形等広範な分野に使用されているが、多くの場合機械的
強度、耐熱性、寸法安定性等を改良する為に無機質フィ
ラーやガラス繊維を充填する方法がとられている。しか
しながら、ポリプロピレン系樹脂に上記無機質フィラー
やガラス繊維を充填した組成物(以下、FRPPと呼ぶ
ととがある)は構造材料として用いることを考えるとま
だ十分な剛性、強度をもつに至っていない。
良咽の目的及び構成 本発明者らは、ポリプロピレン系樹脂組成物の剛性及び
強度を改良すべく、無機質フィラー及びガラス繊維の補
強機構について鋭意研究を重ねた結果、補強材である無
機質フィラー及びガラス繊維とマトリックスである、ポ
リプロピレン系樹脂との接着状態が補強材の補強効果を
発揮する上で極めて重要であり、特定のプロピレン−エ
チレンブロック共重合体及びポリプロピレン樹脂を無水
マイレン酸、有機過酸化物及び補強材の存在下で溶融混
練し、プロピレン−エチレンブロック共重合体及びポリ
プロピレン樹脂を変性処理するとマトリックスと補強材
の接着状態が極めて良好になり、これまでにみられなか
った様な高剛性、高強度の組成物が得られることが見出
し、本発明を完成するに至った。
本発明に従えば、(i)(a)MFRが0.05〜2g
/10m1nでエチレン含量5〜20重量%のプロピレ
ンーエチレンブロック共重合L (b)MFRが20〜
150g/l 0mi’nのポリプロピレン樹脂、(C
)と無機質フィラー、(d)シラン系化合物で表面処理
したガラス繊維を(a)成分と(b)成分が重量比で(
’a) : (b) 〜10 :90〜50:50で(
C)成分と(d)成分が重量比で30 : 70〜70
 : 30で含有し、かつ(C)成分と(d)成分の合
計量が(a)成分と(b)成分の合計量に対し100〜
240重量%であるブレンド組成物100重量部並びに
(ii )エチレン性不飽和カルボン酸又はその無水物
0.5〜2.0重量部を有機過酸化物0.3〜1.5重
量部の存在下に溶融混合して得られるガラス繊維強化ポ
リプロピレン系樹脂組成物が提供される。
発明の構成及び効果の具体的な説明 本発明に用いられるプロピレン−エチレン共重合体はエ
チレン含量が5〜20重量%、好ましくは8〜15重量
%であり、VFR(230℃、2、16 kg荷重にて
測定、以下同じ)が0.05〜2g / 10 m’i
n 、好ましくは0.1〜0.8 g/ 10 ff1
inである。プロピレン−エチレン共重合体は本発明組
成物の中で耐衝撃性を増加させる役割を果すものであり
、エチレン含量が5重量%未満では耐衝撃性を発揮する
上で不十分であり、エチレン含量が20重量%を超える
と本発明の目的である高剛性を発揮させるのに障害とな
る。MFRについても、0.05 g/ 10mtn未
満では流動性が悪くなりかつ成形性に悪影響があり、2
 g/ 10 minを超えると耐衝撃性が不十分とな
る。
本発明に用いられるポリプロピレン樹脂は、MFRが2
0〜150 g/l 0m1nであり、好ましくは50
〜100 g/ 10m1nのものが用いられる。
ポリプロピレン樹脂は、補強材との接着状態を良くする
為には、低粘度で流動性の良いものの方が好ましく、補
強材の形状にそって樹脂が良くなじむことが補強効果を
上げるのに大切なことであり、形状が複雑な無機質フィ
ラーではこのことが特に重要となる。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に配合されるプロ
ピレンーエチレンブロック共重合体とポリプロピレン樹
脂の重量比は、10:90〜50:50.好ましくは 
20:80〜40 : 60である。
プロピレン−エチレンブロック共重合体の割合が10重
量%未満では、この樹脂が本来有する耐衝撃性が発揮で
きず、又、50重量%を超えると相対的にポリプロピレ
ン樹脂の割合が低下し、補強材とマトリックスのぬれ状
態が悪くなるので好ましくない。
本発明において使用するエチレン性不飽和カルボン酸又
はその無水物は基本的には、ラジカル反応によってポリ
プロピレン樹脂と反応し、カルボキシル基等の極性基を
ポリプロピレンに生じせしめるものであれば、その種類
は特に限定されず、具体的にはマイレン酸、フマール酸
、アクリル酸やそれらの無水物等を用いることができる
。エチレン性不飽和カルボン酸又はその無水物の添加量
は、マトリックス及び補強材の合計1100重量部に対
し、0.5〜2.0重量部、好ましくは0.5〜1.5
重量部であり、添加量が0.5重量部未満では効果が少
なく、2.0重量部を超えるともはや効果がそれ以上増
加しない。使用される有機過酸化物の種類には特に限定
はないが、例えばベンゾイルパーオキサイドを好適に使
用することができ、その使用量は、マトリックス及び補
強材の合計量100重量部に対し、0.3〜1.5重量
部である。
本発明に用いられる無機質フィラーとしては、例えば炭
酸カルシウム、タルク、ワラストナイト、マイカ、アス
ベスト、カオリンクレー、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ
、二酸化チタン、グラファイト等をあげることができる
。特に、アスペクト比の大きいグラファイト、マイカ、
タルク等の使用が剛性の増大に有効である。無機質フィ
ラーの添加量と共に曲げ弾性率は増大する傾向を示すが
、その添加量は引張強度、耐衝撃性、成形性等の物性バ
ランスを考慮するとコンパウンド全重量に対して最大6
0重量%程度迄にとどめた方が良い。
本発明に用いられるガラス繊維としては、長さll1l
111〜30IIlfflのチョツプドストランドでシ
ラン系化合物で表面処理したものが用いられる。ガラス
繊維の充填量の増大と共に曲げ弾性率は増大するが充填
量が多過ぎると機械的強度、成形性が低下するのセその
充填量はコンパウンド全重量に対して最大60重量%程
度にした方が良い。曲げ弾性率、引張強度、曲げ強度、
耐衝撃性、耐熱性、成形加工性等の物性バランスを最適
な値にする為には、無機質フィラーやガラス繊維を単独
で用いるよりは両者を併用した方が良い効果が得られる
曲げ弾性率の向上には、アスペクト比の大きい無機質フ
ィラーの使用が有効であり、引張強度、曲げ強度、耐衝
撃性の向上にはガラス繊維が有効に作用する。
本発明に用いられる無機フィラー(c)とガラス繊維(
d)の比率は重量比で(C): (d)=30770〜
70 : 30の範囲であり、この範囲外では物性面、
コスト面から好ましくない。
適度な成形加工性を保持しつつ物性を向上させるには、
無機質フィラーをガラス繊維との合計量に対して30M
量%以上加えた組成が好ましいが、70重量%以上にな
ると物性的に特に曲げ強度、耐衝撃性の点で問題が生ず
るようになる。無機質フィラートカラス繊維の合計配合
量は、エチレン−プロピレンブロック共重合体とポリプ
ロピレン樹脂の含有量100重量部に対し、100〜2
40重量部とするのが良く、好ましくは150〜200
重量部である。
従来のFRPPは、無水マイレン酸等によって変性した
ポリプロピレン樹脂にガラス繊維等を単にブレンドして
製造されているため、十分な補強効果が発揮されていな
かった。しかしながら、本発明に従えば、前述の如く、
プロピレン−エチレンブロック共重合体、ポリプロピレ
ン樹脂、無機質フィラー及びガラス繊維(シラン化合物
による表面処理品)の共存下にエチレン性不飽和カルボ
ン酸及び有機過酸化物を加え、溶融混合させるためポリ
プロピレン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体等にエ
チレン性不飽和カルボン酸が反応して、カルボキシル基
が生成し、無機質フィラーやガラス繊維との接着性が向
上すると共に有機過酸化物から発生したラジカルの作用
によりポリプロピレン樹脂、プロピレン−エチレン共重
合体等の分子切断が起って低分子量成分を生成するため
、極めて流動性が良くなり、無機質フィラーやガラス繊
維等との密着状態が良くなるものと考えられる。
このようにして得られた組成物は、以下の実施例に示す
ように曲げ弾性率、引張強度、曲げ強度、■ZOD衝撃
強度が高く、その物性において従来市販されいるFRP
Pに比べて大巾に優れている。
特に曲げ弾性率に関しては従来品の約2倍の剛性を有す
る。熱可塑性のエンジニアリングプラスチックと比較し
た場合でも、曲げ弾性率、引張強度等の機械的特性にお
いてはポリカーボネート、ポリアセタール、ナイロン、
ポリスルフォンよりはるかに優れている。
本発明組成物の特長を更にあげると、マトリ、7クスと
して高分子量の耐衝撃性のプロピレン−エチレンブロッ
ク共重合体と高流動性で剛性の高いポリプロピレン樹脂
を用い、これに無機充填材やガラス繊維を加えた後、エ
チレン性カルボン酸と有機過酸化物を加えて押出機内で
高剪断を与えつつ加熱混練することによってマトリック
スであるポリプロピレン樹脂に不飽和カルボン酸が反応
して無機充填材やガラス繊維との親和性が増すと共に前
述した様に有機過酸化物の作用によりポリプロピレン樹
脂の一部が分子切断を起して、低分子量成分を生成して
流動性が著しく向上する。このことにより、無機充填材
とガラス繊維の配合量がコンパウンド全重量の70重量
%に達しても極めて良好な成形性と成形物外観が得られ
る。又、物性の面からみても以下の実施例に示す様に極
めて高い剛性と機械的強度が得られるのである。このこ
とは、一般的なFRPPの組成及び製造法では無機充填
材やガラス繊維の充填量が全量の50重量%を超えると
成形性及び成形物外観が非常に悪くなってきて実使用に
耐えないことを考えると、画期的なことである。
実施例 以下実施例にて本発明を更に具体的に説明するが、本発
明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは
いうまで、もない。
実施例1 エチレン含量が10重量%でMFRi<0.1g/10
m1nのプロピレンーエチレンブロソク共重合体5重量
部とMFRがL 50 g/minのポリプロピレン樹
脂25重量部にグラファイト30重量部、シラン系化合
物で表面処理した繊維長3mmのチョツプドストランド
ガラス繊維(セントラル硝子■製EC3O3B74F)
40重量部、無水マイレン酸0.9重量部及びベンゾイ
ルパーオキサイド0゜5重量部を加え、タンブラ−にて
15分間トライブレンドした後、40mmベントタイプ
押出機にて温度200℃で押出しペレット化した。
このペレットから射出成形機にて試験片を作成し、各種
の物性を測定したところ、曲げ弾性率125、000k
gf/ cJ、曲げ強度1 、700kgf/ c+a
、引張強度1.500kgf/−及びI ZOD衝撃強
度9kg−cm/cmの値が得られた。この組成物は成
形性も良好で成形品の外観も美麗であった。
実施例2〜6及び比較例1〜5 実施例1と同様にして第1表に示す配合の樹脂組成物を
製造し、その物性を測定した。結果は第1表に示す通り
であった。なお、成形性及び外観(成形品)は以下の基
準で肉眼で判定した。
○・・・良好 △・・・普通 ×・・・不良 第1表脚注 注1:プロピレンーエチレンブロソクJ’4合体(カッ
コ内はMFR値(g/10m1n)を示す) 注2:ポリプロピレン樹脂(カッコ内はMFR値(g/
 10 min )を示す) 注3:無機充填材 注4;ガラス繊維 注5:無水マイレン酸 注6=ベンゾイルパーオキサイド 注7:無水マイレン酸変性ポリプロピレン樹脂である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、(+) (a) MFRが0.05〜2 g/ 1
    0m1nでエチレン含量5〜20重量%のプロピレン−
    エチレンブロック共重合体、(b)MFRが20〜15
    0 g/ 10m1nのポリプロピレン樹脂、(C)と
    無機質フィラー、(d)シラン系化合物で表面処理した
    ガラス繊維を(a)成分と(b)成分が重量比で(a)
    : (b)=10 : 90〜50 : 50で(C)
    成分と(d)成分が重量比で30ニア0〜70:30で
    含有し、かつ(C)成分と(d)成分の合計量が(a)
    成分と(b)成分の合計量に対し100〜240重量%
    であるブレンド組成物100重量部並びに(ii )エ
    チレン性不飽和カルボン酸又はその無水物0.5〜2.
    0重量部を有機過酸化物0.3〜1.5重量部の存在下
    に溶融混合して得られるガラス繊維強化ポリプロピレン
    系樹脂組成物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63178153A (ja) * 1987-01-20 1988-07-22 Mitsui Toatsu Chem Inc フイラ−含有プロピレン重合体組成物の製造法
CN103374177A (zh) * 2012-04-20 2013-10-30 滁州格美特科技有限公司 一种纤维增强热塑性复合材料及其制备方法
CN107880384A (zh) * 2017-11-07 2018-04-06 日丰企业集团有限公司 一种增强增韧聚丙烯材料及其制备方法
CN107987452A (zh) * 2017-11-07 2018-05-04 日丰企业(佛山)有限公司 一种增刚增强聚丙烯材料及其制备方法

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