JPS60228552A - 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】 〔発明の分野〕 本発明はガラス繊維強化ポリプロピレン組成物に関し、
さらに詳しくは高温下での剛性、耐衝撃性、外観および
塗装性の改良されたガラス繊維強化ポリプロピレン組成
物に関する。

〔発明の背景および従来技術の問題点〕ポリプロピレン
は優れた物理的および化学的性質を有し、電気製品、建
材、自動車部品、各種の機械部品などに広く使用されて
いる。

また、高い剛性を要求される用途に対しては。

ポリプロピレンに各種の充填材を含有させ１％に高い剛
性が必要な場合にはガラス繊維を含有せしめたポリプロ
ピレンが使用されている。しかし。

ガラス繊維強化ポリプロピレンは成形品の表面にガラス
繊維が浮き出ていたシ、光沢がない、あるいはザラザラ
しているなどのため手ざわり・外観が不良であり、しか
も耐衝撃性が低く変形性（そりの発生）があり塗装性も
悪く商品価値が低いという欠点を有している。

このため、ガラス繊維強化ポリプロピレンの成形品の外
観を改良することを目的としてポリプロピレンとして無
水マレイン酸でグラフト変性きれたポリプロピレンを使
用した樹脂組成物が提案された（特公昭５１−１０２６
５号公報）。しかしこの樹脂組成物も、耐衝撃性が低く
変形性があり商品価値の低いものである。

そこで、ガラス繊維強化ポリプロピレンの成形品の耐衝
撃性および変形性を改良することを目的として線状無定
形ゴム状重合体を配合した組成物が提案された（特開昭
５２−８０５４号公報）。

しかし、この組成物は耐熱剛性が低くしかも耐衝撃性、
塗装性が十分なものではないという欠点を有している。

〔発明の目的〕

この発明は、耐熱剛性、耐衝撃性および塗装性の優れた
ガラス繊維強化ポリプロピレン組成物を提供することを
目的とする。

〔発明の要旨〕

本発明は、無水イタコン酸でグラフト変性きれり結晶性
エチレン−プロピレンブロック共重合体５０〜８５重量
％、ガラス繊維５〜４５重量％および不飽和カルボン酸
類でグラフト変性されたポリオレフィン系ラバー３〜２
０重量％（合計１００重量％）からなることを特徴とす
るガラス繊維強化ポリプロピレン組成物を提供するもの
である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ガラス繊維強化ポリプロピレン組成
物の耐熱剛性の低下が少なく、高温下での剛性、耐衝撃
性および塗装性を大巾に改良することができる。

また、この発明によれば、成形品の外観の良好なガラス
繊維強化ポリプロピレン組成物を得ることができる。

〔発明の構成〕

この発明においてはポリプロピレンとして、無水イタコ
ン酸でグラフト変性された結晶性エチレン−プロピレン
ブロック共重合体を使用することが必要である。

前記の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体と
しては、エチレン含有量が２〜１５重量％、ＭＦＲ（メ
ルトフローレイトインデックス）が０，０５〜３０２／
１０分のものが好適に使用される。結晶性エチレン−プ
ロピレンブロック共重合体はパウダー状、顆粒状、ペレ
ット状の何れでもよい。結晶性エチレン−プロピレンブ
ロック共重合体の無水イタコン酸によるグラフト変性は
。

好適には結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体
１００重量部と無水イタコン酸０．１〜３重量部と有機
過酸化物０．０５〜１重量部とを加熱混合することによ
って行なうことができる。前記の有機過酸化物としては
、１分半減期を得るだめの分解温度が使用する結晶性エ
チレン−プロピレンブロック共重合体の融点以上でかつ
２００℃以下のものが好ましい。このような有機過酸化
物としては例えばｔ−ブチルパーオキシベンゾエート。

ｔ−ブチルパーオキシマレイックアシッド、１−ブチル
パーオキシラウレート、シクロヘキサノンパーオキサイ
ド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオ
キシ）ヘキサン、ｔ−ブチルバーオキシアセテート、ｔ
−プチルパーオキシベンゾエート、メチルエチルケトン
パーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジ
メチル−２，５−ジ（１−ブチルパーオキシ）ヘキサン
、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパ
ーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブ
チルパーオキシ）ヘキシン（ｌなどが挙けられる。

前記のグラフト変性（反応）は前記各成分を混合後、窒
素中または空気中（空気存在下）で押出機を用いて１〜
２０分間程度溶融混練することによって好適に行なうこ
とができる。

この発明に使用するガラス繊維の形態や長きは特に限定
され々いが、たとえば２〜１０謳にカットしたチョツプ
ドストランドあるいはロービングを使用することができ
る。また、ガラス繊維としてアミノ７ラン化合物、エポ
キシシラン化合物。

ビニル７ラン化合物、メタクリロシラン化合物等のカッ
プリング剤で表面処理したものが好適に使用される。

この発明のガラス繊維強化ポリプロピレン組成物におけ
るガラス繊維の使用割合は無水イタコン酸でグラフト変
性された結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体
、ガラス繊維、不飽和カルボン酸類でグラフト変性され
たポリオレフィン系ラバーの合計の５〜４５重量％、好
ましくは２０〜３００〜３０重量％ガラス繊維の使用割
合が５重要チより少ないと補強効果が充分でなく成形品
の熱変形温度、耐熱剛性が低く、また４５重量％よシ多
いと組成物の流動性（形成性）が低下し成形品の外観が
悪化する。

この発明においてはポリオレフィン系ラバーとして、不
飽和カルボン酸類でグラフト変性されたポリオレフィン
系ラバーを使用することが必要である。無水イタコンで
グラフト変性された結晶性エチレン−プロピレンブロッ
ク共重合体と前記不飽和カルボン酸類でグラフト変性さ
れたポリオレフィン系ラバーとを組み合わせて使用する
ことによって、高温下での剛性、耐衝撃性、外観および
塗装性の優れたガラス繊維強化ポリプロピレン組しンー
プロピレン共重合体ラバー（ＥＰＲ）、エチレン−プロ
ピレン−非共役ジエン共重合体ラバー（ＥＰＤＭ）、　
エチレン−ブテン１共重合体ラバーが好適に使用される
。非共役ジエンの例としてハ、ジシクロペンタジェン、
１，４−へキサ／エン、シクロオクタジエン、メチルノ
ルボルネン。

エチリデンノルボルネンなどを挙げることができる。

グラフトされるモノマーである不飽和カルボン酸類とし
ては、無水マレイン酸、無水イタコン酸。

アクリル酸が好適に挙げられる。グラフト変性（反応）
による不飽和カルボン酸類の基の導入は。

特に制限はなく、有機過酸化物等を用いる溶液法または
混練法等の常法によって行なうことができる。有機過酸
化物の例としては、前述の結晶性エチレン−プロピレン
ブロック共重合体のグラフト変性に用いられるものが挙
げられる。不飽和カルボン酸類はポリオレフィン系ラバ
ーに対して０．０５〜ろ、５重量％の範囲内の割合でグ
ラフト変性させることが好ましい。ポリオレフィン系ラ
バーのグラフト変性（反応）に関する他の反応条件、具
体的な反応操作は、それ自体公知の方法に準じて容易に
設定することかできる。グラフト変性（反応）終了後、
それ自体公知の方法でグラフト変性ポリオレフィン系ラ
バーを得ることかできる。グラフト変性ポリオレフィン
系ラバーは、ＭＦＲ（２３０℃、２１６０ｆ）が０．１
〜１０ｆ７１０分であることが好ましい。

この発明のガラス繊維強化ポリプロピレン組成物におけ
るグラフト変性ポリオレフィン系ラバーの使用割合は無
水イタコン酸でグラフト変性された結晶性エチレン−プ
ロピレンブロック共重合体。

ガラス繊維、グラフト変性ポリオレフィン系ラバーの合
計の３〜２０重量係、好ましくは５〜１５重量％である
。グラフト変性ポリオレフィン系ラバーの使用割合が３
重量％より少ないと成形品の耐衝撃性、塗装性、外観が
低下（悪化）シ、まだ２０重量％より多いと成形品の耐
熱剛性が低下する。

この発明のガラス繊維強化ポリプロピレン組成物には前
記各成分のほか従来公知の顔料、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、難燃剤、帯電防止剤、滑剤。

核剤、あるいはタルク、炭酸カルシウム、マイカ。

硫酸バリウム、繊維状マグネシウムオキシサルフェート
、（焼成）カオリン、シリカ、ケイ酸マグネシウム、ゼ
オライト、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、チタン酸
カリ繊維、アスベスト繊維。

ホウ素繊維などの有機・無機充填剤やポリエチレン、ナ
イロン、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂を物性に
大きな影響を及ぼさない範囲内で混合することかできる
。

コノ発明のガラス繊維強化ポリプロピレン組成物は９例
えば、ガラス繊維がチョップトストランドの場合、上記
各成分を押出機、バンバリーミキサ−、インテンンブミ
キサー等に混練することにより、好適には無水イタコン
酸でグラフト変性された結晶性エチレン−プロピレンブ
ロック共重合体とグラフト変性ポリオレフィン系ラバー
とを２軸混練機で溶融混練し、得られた溶融状態のポリ
マー混合物とガラス繊維とを単軸押出機にて混練するこ
とによって得ることかできる。この方法によれはガラス
繊維の切断が少く良好な結果が得られる。

捷だ、ガラス繊維がロービングストランドの場合は２例
えば、ガラス繊維を除く上記各成分をヘンシェルミキサ
ー、スーパーミキサー、タンブラ−ミキサー等の混合機
を用いて均質に予備混合した後、押出機にて溶ｒ“混練
し、ガラス繊維を押出機のベントあるいはダイス部から
ポリマーの溶融混合物中に投入することによって得るこ
とができる。

この発明のガラス繊維強化ポリプロピレン組成物は高温
下での剛性、耐衝撃性、外観および塗装性が良好であり
、臭気をほとんど発生せず、射出成形を行なっても成形
品に反りがほとんど生じない。したがって、この発明の
ガラス繊維強化ポリプロピレン組成物は高い耐熱剛性、
耐衝撃性、塗装性および良好な外観の要求される自動車
部品。

電気部品、建材や工業部品等の射出成形用に特に好適に
使用される。

以下に実施例および比較例を示す。以下の記載において
部は重量部を意味し、係は重量部を意味する。

また、以下の各側においてポリプロピレンのＭＦＲ（２
３０℃）はＪＩＳＫ７２１０に従って測定し、物性評価
は射出成形試験片について、引張降伏点強度（ＴＹ）は
Ｊ工５Ｋ７１１８に１曲げ弾性率（ＦＭ）（２３℃、１
１０℃）はＪｌ、５Ｋ７２０８に。曲げ強度（’　Ｆ　
ｓ　）はＪ工５Ｋ７２０８に、■ｚｏａはＪ工５Ｋ７１
１’Ｏに従って（準じて）測定し、熱変形温度はＪＩＳ
Ｋ７２０７に従って荷重１８．５　Ｋｇ＋　／ＣＩＡに
て測定した。

成形品の変形量は２ｍｍ　ｔ　ｘ　１００Ｗａｎ５２ｆ
のテストピースを用い、定盤の上に静置した時の変形量
を下式で計算した値で示す。

ａ　＋　１）　ｉテストピースの両端の定盤からの距離
（そり）（閣） 成形品の外観は、光沢の有無、ざらざらしているか否か
およびガラス繊維かうきでているか否かで判断し、良い
ものを○、やや不良のものを△。

不良のものを×で示した。

実施例１〜５ ＭＦＲが１　ｒ／１０分、エチレン含有率７％の結晶性
エチレン−プロピレンブロック共重合体１００部に、無
水イタコン酸０．５部およびｔ−ブチルパーオキシベン
ゾニー）０．１５部をタンブラ−にて混合し、−軸押出
機中にて２００℃で２分間溶融混練して、無水イタコン
酸でグラフト変性されたポリプロピレン（Ｍｐｐ−１’
）ｔｒｍた。

このグラフト変性されたポリプロピレン（ＭＰＰ−１）
と、オルフジクロルベンゼン中でジクミルパーオキサイ
ドを触媒として１３５℃で４時間グラフト変性して得た
第１表に示す無水マレイン酸グラフト変性ポリオレフィ
ン系ラバーと、直径１０μ、長さ６■のアミノシランで
表面処理（処理量０．１％）したチョツプドストランド
ガラス繊維（ＧＦ−１）とを、第２表に示す配合割合［
Ｉｒｇａｎｏｘ　１０１０を０．２ＰＨＲ，ＢＨＴを０
、ＩＰＨＲ（ＭＰＰに対して）配合〕にて連続式２段２
軸押出機〔第１段；ポリマー成分の混合−２ＦＣＭ（２
００〜２４０℃）、第２段；ポリマー混合物とガラス繊
維との混合−単軸押出機、ガラス繊維は単軸押出機のフ
ィード部より供給（混合温度２００〜２８０℃）〕を使
用して、ガラス繊維強化ポリプロピレン組成物を得た。

結果をまとめて第２表に示す。

実施例６ ＭＰＰ−１に代えて、ＭＦＲが０．３５９７１０分、エ
チレン含有率７チの結晶性エチレン−プロピレンブロッ
ク共重合体を用いた他は実施例１におけるＭＰＰ−１と
同様にして得られた無水イタコン酸（使用量０．５ＰＨ
Ｒ）でグラフト変性されたポリプロピレン（ＭＰＰ−２
）と、第１表に記載のＭＥＰＲ−Ｂと、直径１３μ、長
で６謳のアミノンランで表面処理（処理量０．２　％　
）　Ｌだチョツプドストランドガラス繊維（ＧＦ−２）
とを。

第６表に示す配合割合で混合した他は実施例１と同様に
してガラス繊維強化ポリプロピレン組成物を得た。結果
をまとめて第５表に示す。

比較例１〜５ 無水イタコン酸に代えて第３表に示す種類の変性剤を用
いた他は実施例６と同様にしてグラフト変性されたポリ
プロピレンを得た。このグラフト変性されたポリプロピ
レンを用い、各成分を第３表に示す配合にした他は実施
例６と同様に実施した。結果をまとめて第３表に示す。

実施例７〜１１ ＭＥＰＲ−Ｂに代えて、オルソジクロルベンゼン中テジ
クミルパーオキサイドを触媒としテ１３５℃で４時間グ
ラフト変性して得た第４表に示す種類と量の変性剤でグ
ラフト変性したグラフト変性名 ＥＰＲ（プロピレン含量２７参・・―）を用いた他は実
施例６と同様にしてガラス繊維強化ポリプロピレン組成
物を得だ。結果をまとめて第４表に示す。

実施例１２〜１ろ ＭＰＰ−２に代えて、第５表に示す量の無水イタコン酸
でグラフト変性されたグラフト変性ポリプロピレンを用
いた他は実施例６と同様にしてガラス繊維強化ポリプロ
ピレン組成物を得た。結果・　栗　づ　１　＃　蒙　・
　。

塗装テスト 実施例１〜５で得られたガラス繊維強化ポリプロビレ／
組成物の成形品について、以下の方法で塗装テストを行
なった。

塗料；オリジン電気■製プラネットＰＰ−２塗膜厚み、
２０μまたは４０μ 剥離試験；基盤目接着テープ（セロハンテープ）剥離試
験 試験の結果、実施例１〜５のガラス繊維強化ポリプロピ
レン組成物から得られる成形品は、塗膜厚み２０／Ｌ、
４０μのいずれの場合も剥離は全く生じなかった（塗膜
残存率１００％）。

特許出願人　宇部興産株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無水イタコン酸でグラフト変性された結晶性エチレン−
   プロピレンブロック共重合体５０〜８５重量％、ガラス
   繊維５〜４５重量％および不飽和カルボン酸類でグラフ
   ト変性されたポリオレフィン系ラバー３〜２０重量％（
   合計１００重量％）からなることを特徴とするガラス繊
   維強化ポリプロピレン組成物。