JPS5949932B2 - 強化オレフイン系樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、強化オレフィン系樹脂組成物に関する。

さらに詳しくは、オレフィン系樹脂１００重量部に、酢
酸ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシランおよびビニルトリスターシヤリーブチ
ルパーオキシシランを表面層に有するガラス繊維５〜１
００重量部および無機充填剤５〜１５０重量部を配合し
てなる曲げ強さ、曲げ弾性率、剛性および熱変形温度の
改良された強化オレフィン系樹脂組成物に関する。従来
、オレフィン系樹脂は、軽量にして低価格であり、しか
も化学的に安定であるなどのすぐれた特性を有するとこ
ろから各種用途に広範に使用されている。しかし、その
反面、オレフィン系樹脂は、曲げ強さ、曲げ弾性率、剛
性および熱変形温度が一般に低ι次点があるため、使用
分野が限定されざるを得ない欠点を有していた。これら
の欠点を改良する一つの方法として、オレフィン系樹脂
に、ガラス繊維を配合することは広く知られている。

しかし、この方法は、オレフィン系樹脂とガラス繊維と
が接触界面での接着性に乏しいため、オレフィン系樹脂
とガラス繊維とが単に機械的に混合されているにすぎず
、単なる機械的な結合による補強効果は図れても、曲げ
強さ、曲げ弾性率、剛性および熱変形温度などの改良効
果は十分でない。このオレフィン系樹脂とガラス繊維と
の接着性を改善するため、ガラス繊維を種々な化学的処
理剤、たとえばビニル系シラン、アクリル系シラン、ア
ミノ系シラン、エポキシ系シランなどの有機シラン化合
物で処理してオレフィン系樹脂に配合することもよく知
られている。しかし、この方法も、多くのオレフィン系
樹脂は無極性でしかも化学的に安定であるため、化学処
理剤とオレフィン系樹脂との間に化学的結合をほとんど
生じないので、その改良効果は満足すべきものではない
。また、これらオレフィン系樹脂の欠点を改良する他の
方法として、タルク、炭酸カルシウムなどの無機充填剤
を配合することもよく知られている。

しかし、この方法においては、曲げ強さ、曲げ弾性率、
剛性および熱変形温度を実用的に満足できる程度に改良
することができない。かかる観点から本発明者らは、オ
レフィン系樹脂の曲げ強さ、曲げ弾性率、剛性および熱
変形温度を改良すべく種々検討した結果、オレフィン系
樹脂に、酢酸ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオキシ
プロビルトリメトキシシランおよびビニルトリスターシ
ヤリーブチルパーオキシシランを表面層に有するガラス
繊維および無機充填剤を配合してなるオレフイン系樹脂
組成物が、曲げ強さ、曲げ弾性率、剛性および熱変形温
度を著しく改良することを見出し本発明に到つた。

本発明において使用されるオレフイン系樹脂とは、密度
が０．９３０〜０．９７０Ｖ／Ｃｃの中密度および高密
度ポリエチレン、密度が０．９０ｙ／Ｃｃ以上のポリプ
ロピレン、密度が０．８８０ｔ／Ｃｃ以上のプロピレン
−エチレン共重合体などである。

これらオレフイン系樹脂は、単独で使用してもよく、ま
た２種以上を混合して使用してもよい。また、本発明に
おいて使用されるガラス繊維とは、酢酸ビニル系樹脂、
ガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
およびビニルトリスターシヤリーブチルパーオキシシラ
ンを表面層に有するガラス繊維である。

これら表面層を形成する酢酸ビニル系樹脂、ガンマ−メ
タクリルオキシプロピルトリメトキシシランおよびビニ
ルトリスターシヤリーブチルパーオキシシランは量比を
広い範囲で変えることができるが、酢酸ビニル系樹脂３
〜１０重通％、好ましくは５〜７重量％、ガンマ−メタ
クリルオキシプロピルトリメトキシシラン０．０５〜０
．５重量％、好ましくは０．３〜０．４重量％、ビニル
トリスターシヤリーブチルパーオキシシラン０．０５〜
０．５重量％、好ましくは０．２〜０．３重量％および
残部が水またはトルエンなどの有機溶媒からなる混合液
を用いガラス繊維へ塗布、乾燥して付着される。本発明
を実施するにあたつては、混合液は水溶液で使用するこ
とが最適である。ここで酢酸ビニル系樹脂とは、酢酸ビ
ニル単独重合体および酢酸ビニル共重合体をいう。これ
ら酢酸ビニル系樹脂は、水性エマルジヨンまたは水溶液
の形でガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシ
シランおよびビニルトリスターシヤリーブチルパーオキ
シシランとともにガラス繊維集束時に塗布される。その
塗布量は、ガラス繊維の重量に対して０．２〜１０（：
Ｆｂｌ好ましくは０．５〜２（Ｆｂで十分である。酢酸
ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオキシプロピルトリ
メトキシシランおよびビニルトリスターシヤリーブチル
パーオキシシランの含有量が、混合液全量のそれぞれ３
重量％以下、０．０５重量％以下および０．０５フ重量
％以下では、ガラス繊維表面層への十分な付着が行なわ
れないため、酢酸ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオ
キシプロピルトリメトキシシランおよびビニルトリスタ
ーシヤリーブチルパーオキシシランを表面層に有するガ
ラス繊維（以下、処理されたガラス繊維という）とオレ
フイン系樹脂との接着性が乏しく、本発明の改良効果が
十分に発揮されない。

一方、酢酸ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオキシプ
ロピルトリメトキシシランおよびビニルトリスターシヤ
リーブチルパーオキシシランの含有量が、混合液全量の
それぞれ１０重量％以上、０．５重量％以上および０．
５重量％以上では量的効果が低く経済的なデメリツトを
生じるので好ましくない。処理されたガラス繊維の配合
量は、オレフイン系樹脂１００重量部に対し、５〜１０
０重−量部、好ましくは１０〜８５重量部である。

処理されたガラス繊維の配合量が５重量部以下では、本
発明の効果が十分発揮されず、一方、処理されたガラス
繊維の配合量が１００重量部を越えると、経済的に好ま
しくないばかりでなく、成形加工性が著しく低下するの
で好ましくない。さらに、本発明において使用される無
機充填剤とは、軽質炭酸カルシウム、水酸化カルシウム
、亜硫酸カルシウム、硫酸カルシウム、タルク、クレー
、珪酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、水
酸化マグネシウムなどである。

本発明を実施するにあたつては、特に平均粒径が１０μ
以下の軽質炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムおよび
水酸化マグネシウムの使用が好ましい。これら無機充填
剤は、単独で使用してもよく、また、併用してもよい。
無機充填剤の配合量は、オレフイン系樹脂１００重量部
に対し、５〜１５０重量部、好ましくは１０〜１３０重
量部である。

無機充填剤の配合量が５重量部以下では、本発明の効果
が十分発揮されず、一方、無機充填剤の配合量が１５０
重量部を越えると、成形加工性が著しく低下するので好
ましくない。本発明は、オレフイン系樹脂に、処理され
たガラス繊維と無機充填剤とを併用混入することによつ
て、はじめて顕著な効果を発揮するものである。

本発明の強化オレフイン系樹脂組成物は、所定成分を押
出機、バンバリーミキサ一、連続ミキサ一、ニーダ一、
ミキシングロールなど通常の方法で混合することによつ
て得られる。この際の添加順序は特に制限されない。本
発明においても通常の場合と同様に、混練の際、必要に
応じて安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、染料、顔料
およびその他の添加剤など通常オレフイン系樹脂に使用
される各種添加剤を配合してもよいことはいうまでもな
い。

本発明の樹脂組成物は、一般に合成樹脂工業において使
用されているカレンダー成形法、射出成形法、押出成形
法および中空成形法など各種成形法により、フイルム、
シート、ボード、パイプ、棒、中空ピンおよびその他種
々の形状に成形加工され、多方面に使用することができ
る。

特に、曲げ強さ、曲げ弾性率、剛性および熱変形温度に
すぐれていることからモーターフアンとして有用である
。以下実施例によつて本発明を具体的に示す。

なお、実施例中の各物性試験は次記に準じて行なつた。
曲げ強さ ＪｌＳＫ７２Ｏ３ 曲げ弾性率 ＪｌＳＫ７２Ｏ３ 熱変形温度 ＡＳＴＭＤ６４８ 剛性 ＡＳＴＭＤ７４７ 実施例 １〜３、比戟例 １〜５ メルトインデツクス５ｔ／１０分、密度０．９６７／Ｃ
ｃの高密度ポリエチレン（シヨウレツクスＦ６Ｏ５ＯＣ
ｌ昭和油化社製）１００重量部に、酢酸ビニル樹脂（酢
酸ビニル樹脂エマルジヨン、固形分５５（Ｆｂ）６．７
７重量％（固形分として）、ガンマ−メタクリルオキシ
プロピルトリメトキシシラン０．４重量％、ビニルトリ
スターシヤリーブチルパーオキシシラン０．２重量％お
よび残部が水からなる混合液で付着処理された付着量１
．５重量％、長さ６ｍ１Ｌのガラスチョップトストラン
ド（富士フアイバーグラス社製）および軽質炭酸カルシ
ウム（粒径２μ）を第１表記載の割合で配合し、各々５
分間加圧二ーダ一（内容積５ｔ）にて溶融、混練した。

その後、６５７ＩＬ１ＬΔ押出機（押出温度１８０〜２
００℃、スクリユ一回転数２８ｒｐｍ）でペレタイズし
た。次いで、ＴＳ−１００型射出成型機を用いて所定の
試験片を作成し、各物性値を測定した。また、比戟例に
ついても同様な試験を行なつた。その結果を併せて第１
表に示す。実施例 ４〜６、比戟例 ６〜１０ メルトインデツクス０．２７／１０分、密度０，９４ｙ
／Ｃｃの中密度ポリエチレン（シヨウレツクス４００２
Ｂ１昭和油化社製）１００重量部に、実施例１〜３、比
較例１〜５で使用したガラスチョップトストランドおよ
び軽質炭酸カルシウムを第２表記載の割合で配合した。

以下、実施例１〜３、比戟例１〜５と同様に混練および
ペレタイズを行なつた後、試験片を作成し各物性値を測
定した。また、比較例についても同様な試験を行なつた
。その結果を併せて第２表に記す。実施例 ７〜８、比
戟例 １１〜１３ メルトインデツクス９ｙ／１０分、密度０．９ｔ／Ｃｃ
のプロピレンーエチレンランダム共重合体（シヨウアロ
マ一ＦＧ５３Ｏｌ昭和油化社製）１００重量部に、ガラ
スチョップトストランド（実施例１〜３、比戟例１〜５
のものに同じ）および水酸化アルミニウム（ハイジライ
トＨ−４２、粒径１μ、昭和電工社製）を第３表記載の
割合で配合した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １（Ａ）オレフィン系樹脂１００重量部に、（Ｂ）酢酸
   ビニル系樹脂、ガンマーメタクリルオキシプロピルトリ
   メトキシシランおよびビニルトリスターシヤリーブチル
   パーオキシシランを表面層に有するガラス繊維５〜１０
   ０重量部および（Ｃ）無機充填剤５〜１５０重量部を配
   合してなる強化オレフィン系樹脂組成物。