JPS6274942A - ポリプロピレン樹脂組成物 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガラス繊維で強化したポリプロピレン樹脂組
成物に関し、更に詳しビは、本末具備すべき機械的強度
が保持されかつ反りの少ないポリプロピレン樹脂組成物
に関する。

［従来の枝術］ ガラス繊維強化ポリプロピレンは、マトリックスである
ポリプロピレンに強化材であるガラス繊維を配合した複
合体（コンポジット）であって機械的強度が良好である
ため、自動車、家電製品等の部品素材、各種工業材料と
して幅広く使用されているが、更にその機械的強度を高
める努力がなされている。

例えば、特公昭４９−４１０９８号、特公昭４９−１０
９８２号、特公昭５３−３３７３号に開示されているよ
うに。

ポリプロピレンにガラス繊維のほか第３成分として反応
性七ツマ−を添加してこれを有機過酸化物で処理するこ
とが提案されて、いる、しかし、この方法を適用した場
合、たしかに得られたコンポジ・ントの機械的強度が向
上するものの、得られたコンポジットに大きな反りが発
生するという問題を生じる。

この反りを抑ル１する方法として、プロピレンのマトリ
ックスにゴム状重合体を配合する方法（特公昭５２−３
８１１８８号公報）が知られているが、仮にこの方法を
適用したとしても反りは充分に抑制されず、しかも機械
的強度も低いという問題がある・また、板状の無機充填
材を配合する方法　（特公昭　５９−２２６０４１号、
特公昭５９−１９８３４４号、時分ｆｈ’ｌ　５３−１
２１８４３号公報）も知られているが、この方法を適用
した場合、得られたコンポジットは衝撃強度の低下、成
形体表面外観の不良、成形体の低下、比重の増大等の欠
点を有していて実用性に乏しいという問題がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、上記した問題点を解消し１機械的強度に優れ
かつ反りが抑制されたポリプロピレン樹脂組成物の提供
を目的とする。

［発明の概要］ 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果、エチレン含有若、メルトインデックス　（ＭＩＩ
　）が後述する値のエチレン成分含有のポリプロピレン
重合体を有機過酸化物の存在下で熱処理してなる後述す
る値のメルトインデックスロピレン東合体のマトリック
スにガラス繊維が配合されてなるポリプロピレン樹脂組
成物は反りが抑制されていると共に機械的強度にも優れ
ているという゛バ実を見出し本発明を完成するに至った
。

すなわち１１本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、エ
チレン含有：ｉｔ　４〜２５重−賃％でメルトインデッ
クス　（Ｍｌｌ　）が１５ｇ／１０分以下のエチレン成
分含有のポリプロピレン重合体を有機過酸化物の存在下
で熱処理してなるメルトインデックス　（ＭＩ２　）分
含有のポリプロピレン重合体５０〜９５重量％と、ガラ
スＨｈ維５〜５０重量％とからなることを特徴とする。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、後述するエチレ
ン成分含有のポリプロピレン重合体をマトリックスとし
、これにガラス繊維を配合して得られたコンポジットで
ある。

まず、本発明樹脂組成物におけるマトリックスであるエ
チレン成分含有のポリプロピレン重合体について説明す
る。「エチレン成分含有のポリプロピレン重合体」は、
モノマ一単位としてエチレン成分を含有している重合物
をいい、プロピレンとエチレンとを公知の方法で共重合
して得られる共重合体、たとえばプロピレン−エチレン
ランダム共重合体、他の七ツマ−たとえばジシクロペン
タジェン等を含むプロピレンー二チレンージエン共重合
体；ポリプロピレンと前記プロピレンエチレンランダム
共重合体との混合物（いわゆるプロピレン−エチレンブ
ロック共重合体として市販されているもの）、ポリプロ
ピレンとポリエチレンとの混合物、ポリプロピレンおよ
びポリエチレンの混合物と前記プロピレンエチレンラン
ダム共重合体との混合物を含めることができる。

また製法の観点よりすると、前記エチレン成分含有のポ
リプロピレンとして、チーグラーナツタ触媒を使用し、
　２段または３段以上の多段重合法により得ることもで
きる。

この製造法をさらに説明すると、チーグラーナツタ触媒
の存在下に、たとえば　１段目のプロピレンホモポリマ
ーの重合を行い、その後、プロピレンモノマーを除去し
５、あるいは除去せずに、　２段目以降ではエチレンの
存在下またはエチレンとプロピレンとの共存下で重合反
応を行うことによりプロピレン虫合体を製造することが
できる。各段の反応における圧力は数気圧〜４０気圧、
温度は室温〜８０″Ｃでよい、また重合形式としては、
溶融を合、スラリーを合、気相重合またはこれらの併用
法等を採用することができる。この製造方法により得ら
れるポリプロピレン川合体物は、ポリプロピレンホモポ
リマーの外に、ポリエチレンあるいはポリエチレンとポ
リプロピレンとの共重合体を含有している。

ともあれこの発明における「エチレン成分含有のポリプ
ロピレン重合体」は、重合体中に共用合体成分であれ、
ホモ重合体成分であれ、何らかの形でエチレン成分を含
有していることである。

本発明で用いられるマトリックスは次のようにして得ら
れたものである。

出発物質はエチレン含有量４〜２５屯着％で−１１が１
５ｇ／１０分以ドのエチレン成分含有のポリプロピレン
重合体である。この出発物質において、エチレン含有量
が４重量％未渦の場合には、反り抑制の効果が不充分と
なり、２５重量％を超える場合には熱変形温度が低下す
る。好ましくは５〜２０重量％である。また、Ｍｌｌが
１５ｇ／１０分を超える場合には後述する有機過酸化物
の存在下で熱処理を受けることにより衝撃強度が低下す
る。好ましくはＭｌｌが　１〜ｌｏｇ／１０分である。

本発明にかかるマトリックスは、上記出発物質を有機過
酸化物の存在下で熱処理してメルトインデックスが後述
のように規定されたエチレン成分含有のポリプロピレン
重合体である。ここで重要なことは、このマトリックス
が単に後述するメルトインデックスを満たしたエチレン
成分含有のポリプロピレン重合体であればよいというこ
とではなく、マトリックスはあくまでも上記出発物質が
有機過酸化物の存在下で熱処理されることによって後述
するメルトインデックス　（Ｎ１２　）。

機過酸化物の存在下で熱処理をせず単にＮ１２を満足す
るエチレン成分含有のポリプロピレン重合体においては
、反りが充分に抑制されない。

用いる有ａｉＩｉＳ酸化物としては、ベンゾイルパーオ
キサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジクミルパーオ
キサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、１．３−ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロビル）ベンゼン、ド
ブチルパーアセテート、２．５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３，２，５−ジメ
チル−２，５−ジー（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン
、ｔ−ブチルパーベンゾエート、ｔ−ブチルパーフェニ
ルアセテート、ｔ−ブチルパーイソブチレート、ｔ−ブ
チルパー−５ｅｃ−オフテート、ｔ−ブチルパーピバレ
ート、クミルパーピバレート、ｔ−ブチルパージエチル
アセテート、ジクロルベンゾイルパーオキサイドなどを
あげることができる。これらのうちで、ベンゾイルパー
オキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジクミルパー
オキサイド、１．３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソ
プロビル）ベンゼンなどが好ましいものとしてあげられ
る。

有機過酸化物の配合量は、上記出発物質　１００重量部
に対して０．００５〜０．１重量部好ましくは０．０１
〜０．０５重量部である。

熱処理は２００〜２６０℃好ましくは２１０〜２５０℃
の温度で溶融混練して行なう、処理時間は０．１〜５分
好ましくは０．３〜３分である。

上記のように処理して得られたエチレン成分含有のポリ
プロピレン重合体は、メルトインデックス　（Ｍｌｌ　
）が１５〜Ｅ１０ｇ／１０分好ましくは２０〜５０ｇ／
１０４．５〜２５である。　Ｎ１２が１５ｇ／１０分未
満の場合には反りの抑制効果が小さく、またＭｌｌが８
０ｇ／１０分を超える場合には衝撃強度の低下を招く。

そして物の衝撃強度が小さくなる。

次に、上記のようにして得られたエチレン成分含有のポ
リプロピレン重合体と共に用いられるガラス繊維につい
て述べる。

使用するガラス繊維の種類に関しては、無アルカリガラ
スｍ雄、低アルカリガラス繊維、ホウケイ酸ガラス繊維
などいずれの種類をも適用できる。そして、ガラス繊維
の形状に関しては、長さ０．０５〜６層履好ましくは　
１〜３ｍｍ　、アスペクト比５〜６００好ましくはｌＯ
〜５００の形状のものが混合しやすく分散性がよい。

使用に際しては、ガラス繊維をアミノシランで表面処理
するとポリマーとの親和性が向上し好適である。このよ
うなアミノシランとしては、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、アミノエチルトリエトキシシラン、γ−
アミノブチルトリエトキシシラン、ビス　（β−ヒドロ
キシエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシランな
どがあげられる。

本発明の樹脂組成物は次のようにして製造することがで
きる。すなわち、有機過酸化物の存在下で熱処理して得
られたエチレン成分含有のポリプロピレン重合体とガラ
ス繊維とを後述する量配合して、タンブラ−２Ｖブレン
ダー、リボンブレンダーなどにより混合・攪拌したのち
、−軸混練機などで溶融・混練して押出しペレット化す
る。

また、上記方法とは別に、有機過酸化物で処理する前の
エチレン成分含有のポリプロピレン重合体すなわち出発
物質に、有機過酸化物とガラス繊維とを同時に加えて上
記方法と同様に混合・攪拌したのち溶融混練を行なう方
法を適用してもよい。この場合、溶融混練の過程で出発
物質が有機過酸化物によって処理され所望の重合体が形
成される。

樹脂組成物におけるエチレン成分含有のポリプロピレン
重合体（有機過酸化物処理後）とガラス繊維との配合割
合は、エチレン成分含有のポリプロピレン重合体が５０
〜９５重量％好ましくは６０〜９０重量％である。すな
わち、ガラス繊維が５〜５０重ｗ％好ましくは１０〜４
０重量％である。ガラス繊維の配合量が５重量％未渦の
場合には組成物の充分な機械的強度が得られず、またガ
ラスｆＩＡ維の配合量が５０重量％を超えると成形が困
難となるばかりか樹脂組成物の製造が困難となる。

また、上記した成分の他に、機械的強度の向上目的とし
て不飽和酸変性ポリオレフィンを樹脂組成物（エチレン
成分含有のポリプロピレン重合体＋ガラス繊維）１００
重層部に対して　５用量部以下配合してもよい。

ここでいう不飽和酸変性ポリオレフィンは、ポリオレフ
ィン特にポリエチレンやポリプロピレンを、溶媒中ある
いは溶融状態で過酸化物の存在下および必要に応じてジ
エンモノマーを主成分とする液状ゴムを加えて、不飽和
カルボン酸またはその無水物と反応させることによって
得られるものである。この反応に用いられる不飽和カル
ボン酸としては、たとえばアクリル酸、メタアクリル酸
、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン
酸、メサコン酸、シトラコン酸。

クロトン酸、イソクロトン酸、アンゲリカ酸などがあり
、これらの無水物も同様に使用できる。

不飽和酸変性ポリオレフィン中の不飽和カルボン酸また
はその無水物の付加量は０．１〜１５重量％、望ましく
は０．５〜ｌＯ重量％である。特に好ましいものは、無
水マレイン酸またはアクリル酸を　１〜５重量％付加し
た変性ポリプロピレンである。

また、上記樹脂組成物１００重量部に対してエラストマ
ーを２０重量部以下添加してもよい、この場合、樹脂組
成物の衝撃強度が向上すると共に反りもより抑制される
。

更には、板状の無機充填材例えばマイカ、タルク、セリ
ガイド、カオリンなどを上記樹脂組成物ｔｏｏｚ賃部に
対して３０　、ｉｌｌ郡部以下添加てもよい、この場合
、剛性が向上する共に反りもより抑制される。

［発明の実施例］ 実施例１〜４．比較例１〜４ （１）表に示すような旧１．エチレン含有ｅ値を有する
処理前のエチレン成分含有のポリプロピレン重合体ｔｏ
ｏｉ　ｕ部に、ｌ、３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイ
ソプロビル）ベンゼンを表示量添加し、Ｖブレンダーで
トライブレンドしたのち、−軸押出機を用いて２２０℃
において溶融・Ｒ綽を行なってペレット化した。その結
果、表に示す値のＭ１２重合体を得た。

（２）次に、（１）で得られたエチレン成分含有のポリ
プロピレン重合体とガラス［ｉＩ　　（長さ３ｍｍ、７
スペクト比２３０．アミノシランで表面処理済）とを表
示！４配合してＶブレンダーでトライブレンドしたのち
、−軸押出機を用いて２２０℃で溶融・Ｒ練を行なって
ペレット化した。このペレットを用いて所定の試験片を
射出成形機により成形した。そして、以ドに示す仕様で
機械的強度及び反り率を測定して、その結果を表に示し
た。

引　　　張　　　強　　　度：　　ＪＩＳ　　Ｋ　　７
１１３に準拠曲　　　げ　　　強　　　度：　　ＪＩＳ
　　Ｋ　　７２０３　　　ｔｔ曲　　げ　　弾　　性　
　率：　　ＪＩＳ　　Ｋ　　？２０３　　　ｔｔアイゾ
ツト＃ｉ撃強度：　ＪＩＳ　Ｋ　７１１０　　ｔｔ（ノ
ツチ付試験片使用） 熱　　変　　形　　温　　度：　　ＪＩＳ　　に　７２
０７　　７７反　　　リ　　　率：得られたペレットか
ら直径１５０膣劇、厚さ３−１の円板を成形し、得られ
た円板を平らな板の上に置き、板面から円板の反ってい
る部分まで反り高さ　（図に示す［１１，０２）を測定
し、次式により反り率を算出した。

ｒＪｌ＋Ｄ２ 反り率＝　　　　　　　Ｘ　１００（％）実施例５〜９ 不飽和酸変性ポリオレフィン−として無水マレイン酸変
性ポリプロピレン（商品名：出光ポリタックＨ−１００
０Ｐ）を表示量添加したほかは実施例１〜４と同様に製
造を行なった。

実施例１０ 有機過酸化物処理前の表示のエチレン成分含有のポリプ
ロピレン重合体と、１．３−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シイソプロビル）ベンゼンと、実施例１と同様のガラス
繊維と、実施例５〜９と同様の不飽和酸変性ポリオレフ
ィンとを、表示の割合で配合し、これらをＶブレンダー
によりトライブレンドしたのち、−軸押出機を用いて２
２０℃において溶融・混練を行なってペレット化した。

このペレットの一部を熱キシレンに溶解した後、ろ過し
てガラス繊維を除去し、ついで熱キシレンを除去してエ
チレン成分含有のポリプロピレン重合体を得て、メルト
インデックスを測定したところＭｌ２は２０ｇ／１０分
であった。したがって、’Ｉ＋／ＭＩ２は６．７である
。

上記ペレットを用いて実施例１と同様に試験片を成形し
、同様に測定を行なった。

比較例５ メルトインデックス（Ｍｌ）３０ｇ／１０分のエチレン
成分含有のポリプロピレン重合体と実施例１と同様のガ
ラス繊維とをＶブレンダーでトライブレンドしたのち、
−軸押出機を用いて２２０℃において溶融拳混練を行な
ってペレット化した。そして、このペレットを用いて試
験片を実施例１〜４と同様に作製し同様に測定を行なっ
た。

比較例６〜８ 有機過酸化物で処理されていない表示のエチレン成分含
有のポリプロピレン重合体を用いたほかは実施例１〜４
と同様に製造を行ない測定した。

以上の結果を表に示す。

［発明の効果］ 以Ｆ、発明の実施例から明らかなように本発明の樹脂組
成物は１反りが著しく抑制されていて、しかも機械的強
度にも優れているので、各種工業材料、自幼重、家電製
品の部品素材に適用してその工又的価値は大である。特
に、厳しい寸法精度が要求される各種機械部品の素材に
用いて有効である。

【図面の簡単な説明】

図は、樹脂組成物の反り率を測定するための試験片の断
面と反り高さを示す図である。 Ｄｌ、Ｄ２２反り高さ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エチレン含有量４〜２５重量％でメルトインデックス（
   ＭＩ＿１）が１５ｇ／１０分以下のエチレン成分含有の
   ポリプロピレン重合体を有機過酸化物の存在下で熱処理
   してなるメルトインデックス（ＭＩ＿２）が１５〜６０
   ｇ／１０分でかつ（ＭＩ＿２／ＭＩ＿１）が４〜３０の
   エチレン成分含有のポリプロピレン重合体５０〜９５重
   量％と、 ガラス繊維５〜５０重量％とからなることを特徴とする
   ポリプロピレン樹脂組成物。