JPS6042413A - ガラス繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

ガラス繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法

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JPS6042413A
JPS6042413A JP14963483A JP14963483A JPS6042413A JP S6042413 A JPS6042413 A JP S6042413A JP 14963483 A JP14963483 A JP 14963483A JP 14963483 A JP14963483 A JP 14963483A JP S6042413 A JPS6042413 A JP S6042413A
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glass fiber
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polyolefin
melt
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Koichi Matsumoto
光市 松本
Takashi Yamamoto
隆 山本
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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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、機械的強度に優れたガラス繊維強化ポリオレ
フィン樹脂組成物に関する。
ガラス繊維で強化したポリオレフィン樹脂は通常のポリ
オレフィン樹脂よりも機械的性質、耐熱性、寸法安定性
等がすぐれているため、自動車部品、電気器具部品、各
種工業部品への適用が広がりつつある。
従来、ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物の物性
改善のためにガラス繊維とポリオレフィン樹脂の界面改
質ないし界面接着を達成するための各種提案がなされて
いる。例えば、(1)不飽和シラン化合物とラジカル発
生剤を共存させる方法(特公昭4t9−g/θり♂号公
報等) 、 +21ポリオレフイン樹脂にシラン処理ガ
ラス繊維と該シランと反応し得る多官能七ツマ−とラジ
カル発生剤を添加混合する方法(特公昭グターグ/θ9
乙号公報等)、(3)アミノアルキルシラン系化合物で
表面処理されたガラス繊維とポリオレフィンに、有機カ
ルボン酸もしくはその酸無水物を添加する方法(特公昭
グ9−り2θ29号公報)、(4)不飽和カルボン酸ま
だはその無水物で変性されたポリオレフィン樹脂に、酸
と反応する有機基を有するシラン化合物で処理されたガ
ラス繊維を添加混合させる方法(特公昭j/−/θ、2
乙を号公報等)等がある。しかしながら、従来法(1)
、(2)、(3)の方法は簡便ではあるが機械的強度の
改善効果は充分でなく、酸を使用する場合は組成物の変
色が大きい欠点があり、従来法(4)の方法は機械的強
度の改善効果を充分に得るには変性されたポリオレフィ
ン樹脂を多量に必要とし、また、予め変性されたポリオ
レフィン樹脂を製造もしくは入手する必要があるので工
程的に煩雑であり、経済的にも高価である。
本発明は従来法を極めて簡便な処決で改善することによ
り、組成物を変色することなし組成物の機械的強度を飛
躍的に向上し得ることを見出し完成したものである。
すなわち本発明は、ポリオレフィン(1)50〜99重
量部と前記ポリオレフィンに対してガラス繊維(■)7
〜50重量部と前記ガラス繊維100重量部に対して0
.7〜25重量部の不飽和シラン化合物(a)と0.0
7〜5重量部の水酸基を含む有機化合物(b)と前記ポ
リオレフイン10θ重量部に対して0.005〜0.5
重量部のラジカル発生剤tc+とを溶融混練してなるガ
ラス繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物に関するもので
ある。
さらにまた、本発明は、ポリオレフイン+115θ〜9
9重量部とガラス繊維(■)7〜タθ重量部とを溶融混
練するに際し、前記ガラス繊維(n)700重敗部に対
して0.7〜5重量部の不飽和シラン化合物(a)と0
.07〜5重量部の水酸基を含む有機化合物(b)、お
よび前記ポリオレフィン(1) /θθ重量部に対して
0.005〜0.5重量部のラジカル発生剤FC+と前
記ポリオレフィンfllt[〜ワタ重量部とを溶融混練
反応せしめた溶融状態の組成物に、前記ガラス繊維(■
)7〜50重量部を添加し、ついで更に溶融混練するこ
とを特徴とするガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂組成
物の製造方法に関するものである。
本発明におけるポリオレフィン樹脂(1)としては、結
晶性ポリプロピレン、結晶性エチレン−プロピレン共重
合体、ポリエチレン、ポリブテン、ポリ−クーメチルペ
ンテン−7等のα−オレフィンの単独重合体、α−オに
フィンと他のα−オレフィン、芳香族オレフィン、ジエ
ン類など共重合可能なモノマーとの共重合体であり、こ
れらの混合物、あるいは夕θ重量係未満のエラストマー
類、他種ポリマーとの混合物も可能である。特に、結晶
性ポリプロピレン、結晶性エチレン−プロピレン共重合
体が好適である。
本発明における不飽和シラン化合物(a)としては、分
子内にエチレン性二重結合と、シラノール基を形成し得
る基を有する有機シランであり、たとえばビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタク
リロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アク
リロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等が好適で
あり、2種以上の混合物も可能である。これらの不飽和
シラン化合物の使用量は、ガラス繊維700重量部に対
して0.7〜5重量部、より好ましくは0.3〜3重量
部の範囲にある。上記範囲未満では機械的強度の向上は
得られず、上記範囲以上では機械的強度の向上割合は小
さくなり、コスト高になり、耐熱性の低下、変色等が起
り易い。
本発明における水酸基を含む有機化合物としては各種が
可能であり、脂肪族や芳香、族アルコールであっても、
フェノール類であっても、ヒドロキシ酸(グリコールモ
ノエステルのように官能基を含有するヒドロキシ化合物
)であってもよく、−価アルコールであっても、多価ア
ルコールであっても、不飽和アルコールであっても、多
価フェノールであってもよく、官能基を含有するヒドロ
キシ化合物としては脂肪族であっても、芳香族であつて
もよい。たとえば、ブチルアルコール、カプリルアルコ
ール、ステアリルアルコール、シクロヘキサノール、ベ
ンジルアルコール、シンナミルアルコール、エチレング
リコール、プロピンングリコール、ジエチレングリコー
ル、エチレングリコールモノアクリレート、エチレング
リコールモノメタクリレート、プロピレングリコールモ
ノアクリレート、/−クプタンジオール、グリセリン、
グリセリンモノステアレート、ソルビトール、アリルア
ルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリエチレングリコールモノアクリレート、
フェノール、クレゾール、カテコールレゾルシン、ピロ
ガロール、グリコール酸、リンゴ酸、サリチル酸、等が
代表的なものとして挙げられる。とりわけ炭素数5以上
で、樹脂組成物を溶融混練する温度で液体状である水酸
基を含む有機化合物が好ましい。さらに好ましくはエチ
レングリコール、エチレングリコールモノアクリレート
、グリセリン、等の多価アルコール、リンゴ酸、グリコ
ール酸、等のヒドロキシカルボン酸、等が有用である。
上記の水酸基を含む有機化合物は単独でもよいが、2種
以上の混合物として使用してもよい。
上記の水酸基を含む有機化合物の使用量はガラス繊維7
00重量部に対して0.07〜70重量部、より好まし
くは0.7〜5重量部の範囲にある。また、不飽和シラ
ン化合物に対して重量比で//2θ〜コθ//の範囲で
良好であるが、///θ〜s/iの範囲の使用量でも充
分な改善効果が得られる。上記使用量が上記範囲よりも
少い場合は機械的強度の改善効果が充分でなく、上記範
囲よりも多い場合は改善効果の上昇割合は小さいものと
なり、変色や臭気等が起り易くなる。
本発明におけるラジカル発生剤(C1としては有機過酸
化物やアゾ化合物が挙げられる。とくに分解の半減期が
7分間となる分解温度が120’c以上になる有機過酸
化物が好適である。たとえば、ベンゾイルパーオキサイ
ド、ジクミルパーオキサイド、2.タージメチル−21
タージ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、コ、j−ジ
メチルース、j−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン
−3、/、3−ヒス(t−7’チルパーオキシイソプロ
ピル)ベンゼン、/、クービス(1−プチルパーオキシ
イソプ用できる。これらのラジカル発生剤の使用量はポ
リオレフィンの種類、ガラス繊維の量、不飽和シしくな
い。
74ノンラン、エポキシシラン、ビニルシラン、アクリ
ルシラン等で処理されているが、いずれで処理されたも
のも可能であり、また処理されていなくてもよい。
通常、ガラス繊維は3膿、乙聰長等に切断されたチョツ
プドストランドがよいが、長繊維のロービングを供給し
て混線中に切断せしめてもよい。
本発明の組成物において、ガラス繊維の濃度は/〜夕θ
重量係、より好ましくは3〜y!θN@係の範囲にある
。上記範囲より少い場合はガラス繊維の補強効果は小さ
いものであり、上記範囲より多い場合は補強効果は飽和
し、成形性、成形品の外観等が低下してしまう。
本発明の組成物を製造するには、各種の方法が可能であ
り、コーンブレンダー、す央ンブレンダー等で上記成分
を予備混合してトライブレンド組成物とし、これを各種
成形機に供給して溶融成形して成形品を得る方法、上記
予備混合物を単軸押出機、λ軸押出機等で溶融混練して
造粒してペレット状組成物とし、これを各種成形に供す
る方法が可能である。
しかしながら、とりわけ好ましい製造方法としては、ポ
リオレフィン(1)と不飽和シラン化合物(al)、水
酸基を含む有機化合物Tb)、およびラジカル発生剤(
e)を溶融混練反応せしめた溶融状態の組成物に、ガラ
ス繊維(11)を添加し、更に溶融混練することにより
製造できる。本発明はバンバリーミキサ−のようなバッ
チ式で製造することもできるが、ガラス繊維を連続的に
供給できるベント孔を有する単軸もしくは多軸押出機、
あるいは溶融混練機部と造粒押出機部を別にした多段押
出機等を利用して連続的に製造する方法が工業的にも簡
便で好ましい。+11と(a)、(bl、(C)は、コ
ーンブレンダー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサ
ー等の混合機で予備混合するか、(1+の溶融状態に(
a)、(bl、fclを注入することで混合できる。(
11もしくは(1)と(al、Tb15、(C)の混合
物は前記の単軸もしくは多軸押出機あるいはバンバリー
ミキサ−等に供給して、ポリオレフィンの融点以上分解
温度以下の温度で、好ましくは/♂θ〜2J’0℃、よ
り好ましくはコθ0〜23−0℃の温度で溶融混線反応
せしめる。この溶融状態にガラス繊維(Illを添加混
入して、さらに溶融混線せしめる。(II)の添加混入
は連続的に前記押出機のベント孔であってもよいし、多
段押出機の造粒押出機側ホッパーであってもよく、また
パッチ式に直接混入してもよい。+11と(a)、(b
)、(C1を溶融混線反応せしめた溶融状態に(II)
を添加混入して更に溶融混練するのが、(1)と(II
)と(a)、(bl、(C)を同時に溶融混練するより
もはるかにすぐれた機械的強度を有する組成物を得るこ
とができる。当然ながらガラス繊維は混線中に折損する
が、組成物中の平均繊維長は好ましくは0.3#以上、
より好ましくは0.夕明以上である。従来法による組成
物中の平均繊維長が本発明よりも長い場合でも、本発明
の組成物ははるかに優れた機械的1強度を宵している。
本発明により得られる組成物は、射出成形、押出成形、
圧縮成形などの通常用いる溶融成形法により各種成形品
、シート、棒、パイプ状物に成形される。
本発明方法により製造された組成物は、上記成分以外に
熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、充てん剤
、難燃剤、着色剤、結晶核剤等の各種添加剤を含有して
いてもよい。
以下に実施例及び比較例により本発明をさらに具体的に
説明する。実施例及び比較例中の部、係は全て重量部、
重量%を表す。
また、機械的強度は引張強度および曲げ特性を測定した
。測定方法は以下の方法によった。
′引張強度: A8TM D乙3I、単位に開曲げ強度
: AS’l’M D7りθ、単位に丙曲げ弾性率、 
ASi’M D790 、単位にり%J実実雄側−/〜
乙 M F I 4t、0の結晶性ポリプロピレン(1)、
γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン
(al、エチレングリコールモノアクリレート(b)、
λ、j−ジメチルーコ、j−ジ(t−ブチルパーオキシ
)〜キサン(C)を第7表に記載の割合で充分混合した
後、コθO−2!θCに設定した押出機に供給した。こ
の押出機は、L/D=30で、ベント孔はホッパー側か
ら2/3のところにあり、ガラス繊維+n)はこのベン
ト孔から第1表に記載の割合になるように連続的に供給
した。この押出機のスクリューハベント孔直前にダルメ
ージタイプの混線ゾーンを有していた。ガラス繊維とし
てγ−アミノプロピルトリメトキンシランで表面処理さ
れた、長さ3ms、直径73μのチョツプドストランド
を使用した。得られたペレットから射出成形により試験
片を作成し、機械的強度を測定した。その結果を第1表
に示す。いずれの組成物も変色はなく白色に近いもので
あった。
比較例/−ノ〜夕 実施例/において、エチレングリコールモノアクリレー
トおよびマレイン酸を使用して各成分の量比な第1表に
示す割合にしたこと、以外は実施例/と同様にして組成
物ペレットを製造し、機械的強度を測定した。その結果
を第7表に示す。比較例/−3、/−グの組成物は黄褐
色に変色した。
比較例λ 無水マレイン酸0.3部でグラフト変性されたMFIど
の結晶性ポリプロピレン7θ部と、ガラス繊維30部を
実施例/と同様に押出機を使用してペレット組成物を製
造し評価した。その結果を第7表に示す。
実施例コ 実施例/−夕の組成比と同じに、(1)と(a)、fb
)、(c、lおよび(nlを予備混合した後、実施例/
で使用した押出機のホッパ一部から供給した。但し、こ
の際に使用したスクリューは実施例/とは異なり、フル
フライトタイプのスクリューを使用した。その結果、得
られた組成物ペレット中のガラス繊維の平均繊維長を測
定したところ、0.6喘であり、実施例/−J−の平均
繊維長θ、乙明、とほぼ同等であった。機械的強度を測
定した結果を第7表に示す。組成物の変着色はなく、白
色に近いものであった。
(以下余白) 実施例コ 実施例/−rにおいて、エチレングリコールモノアクリ
レートの代りに各種水酸基を含む、有機化合物を使用す
ることを除いては実施例/−夕と同様にして組成物ペレ
ットを製造し、機械的強度を測定した。その結果を第2
表に示す。
実施例3 実施例/−夕において、結晶性ポリプロピレンの代りに
MI20、密度θ、り6.2.の高密度ポリエチレンを
使用することを除いては実施例/−夕と同様にして組成
物ペレットを製造し、機械的強度を測定した。引張強度
はf ! OKgArd、曲げ強度は/2グOKV−で
あった。
比較例3 実施例3において、高密度ポリエチレンとガラス繊・維
のみを使用することを除いては実施例3と同様にして組
成物ペレットを製造し、機械的強度を測定した。引張強
度は!乙θKp/J、曲げ強度は乙9θに丙であった。
本発明の組成物は機械的強度が優れており、特に引張強
度、曲げ強度が極めて高い値を示す。本発明によれば、
ガラス繊維λθ係を充てんすることC二より、従来法の
組成物ではガラス繊維30係の充てんを要する引張強度
、曲げ強度と近似の値を発現することができる。ガラス
繊維の充てん1dを下げることができるということは、
コストダクンはもとより、成形機の摩耗は少くなり、成
形品の外観は良くなり、軽くなり、異方性が少くできる
等メリットは数多い。
しかも本発明の組成物は、変着色が少く簡便な方法で製
造できる。
特許出願人 旭化成工業株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ポリオレフィン(1)J’θ〜タタ重社部と前
    記ポリオレフィンに対してガラス繊維(■)/〜jθ重
    情部と前記ガラス繊維700重量部に対して0.7〜5
    重量部の不飽和シラン化合物(a)と0.07〜5重量
    部の水酸基を含むア有機化合物[b)と前記ポリオレフ
    イン10θ重量部に対してO9Oθj〜θ、5重量部の
    ラジカル発生剤(C)とを溶融混練してなるガラス繊維
    強化ポリオレフィン樹脂組成物
  2. (2) ポリオレフィン(1)jθ〜タワ重敞部とガラ
    ス繊維(Ill /〜j0重量部とを溶融混練するに際
    し、前記ガラス繊維(n)10θ重量部に対して0.7
    〜5重量部の不飽和シラン化合物1alと0,07〜3
    重量部の水酸基を含む有機化合物(bl、および前記ポ
    リオレフィン(1)700重量部に対して0.005〜
    0.5重量部のラジカル発生剤(C)と前記ポリオレフ
    ィン(1)!θ〜2り重量部とを溶融混線反応せしめた
    溶融状態の組成物に前記ガラス繊維tn>/〜夕θ重量
    部を添加し、次いで更に溶融混練することを特徴とする
    ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物の製造方法
JP14963483A 1983-08-18 1983-08-18 ガラス繊維強化ポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法 Granted JPS6042413A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63154755A (ja) * 1986-12-17 1988-06-28 Mitsuboshi Belting Ltd ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物
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CN109593163A (zh) * 2018-12-05 2019-04-09 佳易容相容剂江苏有限公司 一种聚丙烯基接枝物及其制备方法

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