JPH02305845A - 強化オレフィン系重合体組成物 - 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】 発明の技術分野 本発明は、剛性、耐熱性、耐水性、表面光沢が良好であ
り、特に溶融成形時（たとえば射出成形、押出成形、超
音波溶着、振動溶着など）のウェルド部の機械的強度に
優れた強化オレフィン系重合体組成物に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 強化ポリプロピレンなどの強化オレフィン系重合体にポ
リアミドなどを添加混合して諸物性を改良することが試
みられている。しかしながら、オレフィン系重合体とポ
リアミドとは相溶性が全くないため、その混合物から得
られる成形物は、機械的強度特にウェルド部の強度が極
端に低い。

このような問題点を解決するには、オレフィン系重合体
とポリアミドとの相溶性を向上させればよいが、ポリプ
ロピレンなどのオレフィン系重合体とポリアミドとの相
溶性を改良する方法としては、たとえば、ポリプロピレ
ンなどのオレフィン系重合体とポリアミドとを混合する
際に、オレフィン系重合体として、酸、エステルアミド
、酸無水物、エポキシ基の少なくとも１種を導入した変
性ポリプロピレンを使用する方法（特公昭４５−３０９
４５号）あるいは結晶性ポリプロピレンとポリアミドと
をブレンドする際、無水マレイン酸、変性ポリプロピレ
ンを介在させる方法（高分子化学２９，２８５（１９７
２））などが提案されている。これらの方法によれば、
ポリプロピレンなどのオレフィン系重合体とポリアミド
との相溶性は改良され、−膜物性は向上するが、ウェル
ド部の機械的強度については改良効果は十分てなかった
。

発明の１−】的 本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決し
ようとするものであって、ポリプロピレンなどのオレフ
ィン系重合体とポリアミドとの相溶性を改良し、機械的
強度特にウェルド部の機械的強度に優れた成形物を与え
うるような強化オレフィン系重合体組成物ならびにこの
組成物から形成されるプラスチック成形品を提供するこ
とを目的としている。

発明の概要 本発明に係る強化オレフィン系ｆｆ１合体組成物は、（
ｉ）不飽和カルボン酸またはその誘導体！グラフトされ
た変性オレフィン系重合体（Ａ）４０〜６０重量％と、
（ｉ）ポリアミド（Ｂ）６０〜４０重ａ％と、（Ａ）＋
　（Ｂ）の合計１００重量部に対し無機充填剤（Ｃ）５
〜２００重ご部とからなり、変性オレフィン系重合体（
Ａ）のＶ　Ｆ　Ｒ（２３０℃、２．１．６ｋｇ）が２．
０ｇ／１０分以ドであり、かつポリアミド（Ｂ）のＭＦ
Ｒ（２３５℃、１．０ｋｇ）が２０ｇ／１０分以上であ
り、しかも変性オレフィン系重合体（Ａ）中の不飽和カ
ルボン酸のグラフト量が０．００１〜０．０４ｅ＋ｇ″
ｆ３ｍ　／　ｇの範囲にあることを特徴としている。

また本発明に係るプラスチック成形品は、上記のような
強化オレフィン系重合体組成物から形成されていること
を特徴としている。

発明の詳細な説明 以下本発明に係る強化オレフィン系重合体組成物および
この組成物から形成されるプラスチック成形品について
具体的に説明する。

変性オレフィン系重合体（Ａ） 本発明に係る強化オレフィン系重合体組成物では、成分
の１つとしてグラフト変性されたオレフィン系重合体が
用いられるが、このグラフト変性されたオレフィン系重
合体のベースとなるオレフィン系重合体としＣは、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ１−ペン
テン、ポリＩ−オクテン、ポリｌ−デセン、ポリ４−メ
チル−１−ペンテンなとのα−オレフィンの単独重合体
あるいはエチレンと他のα−オレフィンとの共重合体、
プロピレンと他のα−オレフィンとの共ｆｆ！合体など
のび一オレフィンの共重合体などが用いられる。

また場合によっては、エチレン−プロピレンゴム、エチ
レン・α−オレフィン・ポリエン共重合体ゴムなどを用
いることもできる。これらのうち、結晶性であり、好ま
しくは０．８９〜０．９３ｙ；／−の密度を有するプロ
ピレンの単独重合体もしくはプロピレンと２０モル％以
下のエチレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン
などのα−すレフインとのブロックあるいはランダム共
重合体が好ユしい。

本発明で用いる変性オレフィン系重合体（Ａ）のＭＦＲ
（２３０℃、２．１．６ｋｇ）は２．ｔ）ｇ／１０分以
下、好ましくは０．３〜１．　０９Ｃ，／ｌ　０分の範
囲にある。

本発明で用いられる変性オレフィン系重合体（Ａ）は、
上記のようなオレフィン系重合体かイζ飽和カルボン酸
またはその誘導体から選ばれるグラフトモノマーでグラ
フト変性されたものである。

すなわち変性オレフィン系重合体（Ａ）は、オレフィン
系重合体の全部が変性されてもよいし、変性オレフィン
系重合体と未変性オレフィン系重合体との混合物であっ
てもよい。本発明で変性オレフィン系重合体と未変性オ
レフィン系重合体との混合物を変性オレフィン系重合体
（Ａ）として用いる場合には、混合物全体のＭＦＲが上
記範囲に入っていればよく、個々の成分、すなわち変性
ポリプロピレンおよび未変性ポリプロピレンが上記範囲
に入っていることは必ずしも要しない。

オレフィン系重合体をグラフト変性する際に用いられる
不飽和カルボン酸またはその誘導体としては、アクリル
酸、フマール酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、
シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ナジック
酸■（エンドシス−ビシクロ（２，２，１）ヘプト−５
−エン−２，３−ジカルボン酸）などの不飽和カルボン
酸またはその誘導体、たとえば酸ハライド、アミド、イ
ミド、無水物、エステルなどが挙げられる。具体的には
、塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、無水シ
トラコン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、
マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジ
ルマレエートなどが例示される。これらの中では不飽和
ジカルボン酸またはその酸無水物が好適であり、とくに
マレイン酸、ナジック酸■またはこれらの酸無水物が好
適である。

本発明で使用される変性オレフィン系重合体（Ａ）のグ
ラフトモノマーのグラフト割合は、該オレフィン系重合
体１ｇに対して、０．００１〜０．０４ｍｇ当量、好ま
しくは０．００５〜０．０３−ｇ当量の範囲である。グ
ラフトモノマーが上記範囲より少ないと、オレフィン系
重合体とポリアミドとの相溶性が乏しく、得られる組成
物の引張強度、外観が損われ、かつ層状剥離を生じ、特
にウェルド強度を低下させる傾向が生じ、一方上記範囲
を超えたグラフト割合のオレフィン系重合体を用いると
得られる組成物のウェルド強度はかえって低下する傾向
が生ずる。

ポリアミド（Ｂ） 本発明に用いるポリアミド（Ｂ）としては、ベキサメチ
レンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレン
ジアミン、２．２．４−または２．４．４−トリメチル
へキサメチレンジアミン、１，３−または１゜４−ビス
（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（ｐ−アミノシ
クロヘキシルメタン）、■−またはｐ−キシリレンジア
ミンなどの脂肪族、脂環族、芳容族などのジアミンと、
アジピン酸、スペリン酸、セバシン酸、シクロヘキサン
ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸などのジカ
ルボン酸との重縮合によって得られるポリアミド、ある
いはε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラ
クタムから得られるポリアミド、さらにはこれらの成分
からなる共重合ポリアミド、これらポリアミドの混合物
が例示される。

具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１
０、ナイロン９、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロ
ン６／６６、ナイロン６６／６】０、ナイロン６／１１
などが挙げられる。

本発明では、このポリアミドのＭＦＲ（２３５℃、１．
０ｋｇ）は２０．Ｏｒ／１０分以上、好ましくは２５〜
５０　ｇ　／　１０分にあることが重要であり、この範
囲のポリアミドを用いることによってのみ、本発明の目
的とするウェルド部の機械的強度の著しく高い組成物が
得られる。

本発明に係る強化オレフィン系重合体組成物では、前記
変性オレフィン系重合体（Ａ）は４０〜６０重量％、好
ましくは４０〜５５重量％の量で含まれており、またポ
リアミド（Ｂ）は６０〜４０重量％、好ましくは５５〜
４５重量％の量で含まれている。変性オレフィン系重合
体（Ａ）の量が４０重量％未満であると、得られる強化
オレフィン系重合体組成物の耐水性が劣る傾向が生ずる
。また変性ルフィン系重合体（Ａ）Ｑが６０重量％を超
えると、得られる強化オレフィン系重合体組成物の耐熱
剛性が低く、耐ガソリン性が著しく劣る傾向が生ずる。

無機充填剤（Ｃ） 本発明に用いる無機充填剤（Ｃ）としては、粉束状充填
剤たとえばアルミナ、酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、亜鉛華などの酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化カルシ
ウム、酸化スズ水和物、酸化ジルコニウム水和物などの
水和金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムな
どの炭酸塩、タルク、クレー、ベントナイト、アタパル
ジャイトなどのケイ酸塩、ホウ酸バリウム、ホウ酸亜鉛
などのホウ酸塩、リン酸アルミニウム、トリポリリン酸
ナトリウムなどのリン酸塩、石膏などの硫酸塩、亜硫酸
塩、およびこれらの２種以上の混合物、繊維状充填剤た
とえばガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、金属被覆ガ
ラス繊維、セラミ・ツク繊維、ウオラストナイト、炭素
繊維、金属炭化物繊維、金属硬化物繊維など、ガラスピ
ーズ、ガラスバルーン、シラスバルーンなどの球状物、
ガラス粉末、ガラスフレーク、マイカなどを挙げること
ができる。また無機充填剤の表面をシラン系化合物、た
とえばビニルトリエトキシシラン、２−アミノプロピル
トリエトキシシラン、２−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシランなどで処理しておいてもよい。

このような無機充填剤のうち、マイカ、タルク、ガラス
繊維などが剛性等の補強効果に優れるので好ましく用い
られる。

本発明では良好な弾性率と耐衝撃性を得るため、無機充
填剤（Ｃ）は前記（Ａ）＋　（Ｂ）の合計１００重量部
に対して５〜２００重量部、好ましくは１０〜１５０重
量部、特に好ましくは２０〜１００重量部の量で存在す
ることが望ましい。

またこの他にも本発明の目的を損わない範囲で他の重合
体を配合してもかまわない。

さらに耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、ス
リップ剤、核剤、難燃剤、油剤、顔料、染料など通常プ
ラスチックに配合される各種添加剤も配合してよい。

製　　　法 本発明の強化オレフィン系重合体組成物を得るには、前
記範囲で変性オレフィン系重合体（Ａ）、ポリアミド（
Ｂ）および無機充填剤（Ｃ）を種々公知の方法、たとえ
ばヘンシェルミキサー、Ｖ−ブレンダー、リボンブレン
ダー、タンブラ−、ブレンダーなどで混合した後、−軸
押出機、二軸押出機、ニーダ−、バンバリーミキサ−な
どで溶融混練し、造粒あるいは粉砕する方法を採用する
ことができる。

プラスチック成形品 本発明に係るプラスチック成形品は、上記のような強化
オレフィン系重合体組成物から形成されており、特にウ
ェルド部の機械的強度に優れている。

このようなプラスチック成形品は、たとえば自動重用プ
ラスチック部品たとえばラジェータタンク、ディーゼル
噴射ポンプ用セジメンタ（水分離機）、クーリングファ
ン、電動工具ノ１ウジング、モータカバー、コネクタな
どに好ましく用いられる。特にラジェータタンクなどの
一面は水分に接触し、他面は外気と接触し、繰返し高温
にさらされる部品として用いられることが好ましい。

発明の効果 本発明に係る強化オレフィン系重合体組成物では、特定
の変性オレフィン系重合体（Ａ）および特定のポリアミ
ド（Ｂ）と、無機充填剤（Ｃ）とを特定の割合で用いて
いるため、ウェルド部の機械的強度が驚くべきほど高い
組成物が得られる。

このことは公知技術では全く予想外のことである。

しかも、該組成物はポリアミド単味に比べて吸湿性が格
段に少ないため、吸湿による物性の低下寸法の変化が少
なく、かつ耐熱剛性を維持しうる等の利点を有する。

以上のように、本発明に係る強化オレフィン系ｆｆｌ　
６体組成物は、耐熱剛性、耐水性に優れ、かつウェルド
部の機械的強度が改善されているため、従来ポリアミド
が使用されている分野、たとえば自動車部品のクーリン
グ書ファン、コネクター、チューナーあるいは電気部品
たとえば電動に具ハウジング、モーター・ファン、コネ
クター、モーターカバー等ウェルド部があるような製品
には好適である。

［実施例］ 次に実施例を挙げてさらに具体的に説明するか、本発明
はその要旨を超えない限り、これらの実施例に（１′１
ら制約されものではない。

なお以下の実施例においては、各種特性は以下のように
して測定した。

引張特性：ＡＳＴＭ　　Ｄ６３８に準拠して測定した。

Ｍ　　Ｆ　　Ｒ：ＡＳＴＭ　　ｐ１２３ｇ＋、ｊｌａＬ
ｒＪ１定した。

ウェルド部を何する試験片は以下のようにして作製した
。

引張試験片（ＡＳＴＭ　　Ｄ６３８　　ＴｙｐｅｌＶ）
で両端にゲートを持ち試験片中央部で樹脂同志が衝突し
ウェルドが発生する金型を用いて射出成形によって作成
した。

ウェルド試験片成形条件 成形機　　　　　日ｆｆ４　　ＪＣ−１５０シリンダ一
設定温度 Ｃ／Ｃ２／Ｃ３／ノズル先端 ２３０／２４０／２５０／２５０　　（℃）金型温度　
　　　５０℃ 射出スピード　　中速 射出圧力　　　　１０００／８００−１次／２次（ｋｇ
　／　ｃ＋＃　） 実施例Ｉ ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）が０．５ｇ／１０分
のポリプロピレン（以下ＰＰ−１というン４２重量％と
、［η］が１．６ｄｌ／ｌｒである無水マレイン酸グラ
フト量３．　０ｗｍ％の変性ポリプロピレン（以下変性
ＰＰという）１．０ｆｉＪｉ％とからなる変性ポリプロ
ピレン［ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）は０．５ｇ
／１０分であり、不飽和カルボン酸のグラフト量は０．
０１４ｍｇ当量／　ｇ　テある］およびＭＦＲ（２３５
℃、１．０ｋｇ）が３５ｇ／１０分であるナイロン６（
以下Ｎｙ６−１という）５７重ｊｔ％および長さ３Ｉｌ
ｌＩのガラス繊維（以下ＯＦという）４３重量部とをタ
ンブラ・ブレンダーでドライ−ブレンドした後、４０　
ｍ＋ｓφ押出機で２４０℃で造粒してペレットを製造し
た。このペレットを乾燥後、２４０℃で射出成形してウ
ェルド部を有する引張測定用試験片を作製した。

結果を第１表に示す。

実施例２ ＰＰ−１、Ｎｙ６−１および変性ｐｐの量比を第１表の
ように変えた以外は、実施例１と同様に行った。

上記のＰＰ−１および変性ＰＰからなる変性ポリプロピ
レンのＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）は０．５．／
１０分であり、不飽和カルボン酸のグラフト量は０．０
２９ｍｇ当Ｗｋ／にであった。

結果を第１表に示す。

比較例１ 実施例１において、ＰＰ−１の代りにＭＦＲ−１、１ｇ
　／　１０分のポリプロピレン（以下ＰＰ−２という）
を用い、およびＮｙ６−１の代りにＭ　Ｆ　Ｒ−２５ｇ
　／　１０分のナイロン６を用いた以外は、実施例１と
同様に行った。なお上記のＰＰ−２および変性ＰＰから
なる変性ポリプロピレンのＭＦＲ（２３０℃、２；１６
ｋｇ）はｌｌｒ／１０分であり、不飽和カルボン酸のグ
ラフト量は０．０１４ｍｇ当ｊｌ／ｇであった。

結果を第１表に示す。

比較例２ 実施例１において、ｐｐ−ｔの代りにＭＦＲ−４０ｇ／
１０分のポリプロピレン（以下ＰＰ−３という）、およ
びＮｙ６−１の代りにＭＦＲ−４，５ｇ／１０分のナイ
ロン６（以下Ｎｙ６−３という）を用いた以外は、実施
例１と同様に行った。なお上記のＰＰ−３および変性Ｐ
Ｐからなる変性ポリプロピレンのＭＦＲ（２３０℃、２
．１６ｋｇ）は４０ｓｒ／１０分であり、不飽和カルボ
ン酸のグラフト量は０．０１４ｍｇ当量／ｆであった。

結果を第１表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性
   された変性オレフィン系重合体（Ａ）４０〜６０重量％
   、ポリアミド（Ｂ）６０〜４０重量％および（Ａ）＋（
   Ｂ）の合計１００重量部に対し無機充填剤（Ｃ）５〜２
   ００重量部からなり、変性オレフィン系重合体（Ａ）の
   ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）が２．０ｇ／１０分
   以下であり、かつポリアミド（Ｂ）のＭＦＲ（２３５℃
   、１．０ｋｇ）が２０ｇ／１０分以上であり、しかも変
   性オレフィン系重合体（Ａ）中の不飽和カルボン酸のグ
   ラフト量が０．００１〜０．０４ｍｇ当量／ｇの範囲に
   あることを特徴とする強化オレフィン系重合体組成物。 ２）不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性
   された変性オレフィン系重合体（Ａ）４０〜６０重量％
   、ポリアミド（Ｂ）６０〜４０重量％および（Ａ）＋（
   Ｂ）の合計１００重量部に対し無機充填剤（Ｃ）５〜２
   ００重量部からなり、変性オレフィン系重合体（Ａ）の
   ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）が２．０ｇ／１０分
   以下であり、かつポリアミド（Ｂ）のＭＦＲ（２３５℃
   、１．０ｋｇ）が２０ｇ／１０分以上であり、しかも変
   性オレフィン系重合体（Ａ）中の不飽和カルボン酸のグ
   ラフト量が０．００１〜０．０４ｍｇ当量／ｇの範囲に
   ある強化オレフィン系重合体組成物から形成されるプラ
   スチック成形品。