JPS6086139A - 加熱圧縮成形用組成物 - 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】 〔Ｉ〕　発明の目的 本発明は機械的強度のすぐれた加熱圧縮成形用組成物に
関する。さらにくわしくは、（Ａ）オレフィン系重合体
および（Ｂ）繊維長が５〜５０論であるガラスチョツプ
ドストランドを混合させることによって得られるスタン
ピング成形用組成物に関するものであり、加熱圧縮成形
によって機械的強度のすぐれた成形物を提供することを
目的とするものである。

〔■〕　発明の背景 現在、オレフィン系重合体のごとき熱可塑性樹脂の機械
的強度を改良するために比較的短い（一般には３簡程度
）ガラス繊維を配合し、得られる組成物（配合物）を射
出成形して容器、自動車部品、家庭電器部品などに広く
使われている。しかしながら、成形物の機械的強度はか
ならずしも充分なものではなく、特に衝撃強度１曲げ強
度および剛性（曲げ弾性率）のごとき強度を改良させる
ことが重要な研究課題となっている。この強度を改良す
る方法として、熱可塑性樹脂をガラスマット材料にいわ
ゆる含浸させて成形物を製造する方法が開発されている
。しかし、使われるガラスマット材料はガラス繊維を特
殊加工したものを必要とするために高価なものであるば
かりでなく、この含浸法が複雑であり、たとえば箱体の
ごとき成形物を製造したとしても熱可塑性樹脂とガラス
マット材料との密着性が充分でないことによって剥離し
易く、簡易であり、かつ充分な機械的強度を発揮する組
成物（成形材料）は開発されていない。

［１１１’）　発明の構成 以上のことから、本発明者らは、製造が比較的に簡易で
あり、かつ機械的強度が良好な加熱圧縮成形用組成物を
得ることについて種々探索した結果、 （ト）　オレフィン系重合体 および （Ｂ）繊維長が５〜５０ｍｍであるガラスチョ。

フ０トストランド 全混合させることによって得られる組成物であり、該組
成物中に占めるオレフィン系重合体の組成割合が４０〜
９５重量φである加熱圧縮成形用組成物が、 前記のごとき欠点（問題点）の改良された組成物である
ことを見出し、本発明に到達した。

［ＩＶ）　発明の効果 本発明によって得られる加熱圧縮成形用組成物はその製
造工程も含めて下記のごとき効果（特徴）全発揮する。

（１）繊維長が短いｉｆシラス維を配合した組成物に比
べて引張強度２曲げ強度、剛性（曲げ弾性率）ならびに
常温（２３℃）および低温（−４０℃）における衝撃強
度のごとき機械的強度がすぐれている。

（２）　ガラスマット材料を含浸させることによって得
られる成形物に比べて低コストであるのみならず、製造
工程も簡易であり、さらに密着性も良好なために配合さ
れるガラスチョツプドストランドの剥離がほとんどない
。

（３）繊維長が１０ｍｍ以上のガラスチョツプドストラ
ンドを射出成形を行なうことは不可能に近い方法である
。なぜならば、射出成形中において直径に細いノズルガ
ラス繊維がつまり、射出不可能となる。よって、該組成
物には加熱圧縮成形することが好適である。

（４）本発明の組成物を加熱圧縮法で成形させることに
よって平板２曲面板が可能であるばかりでなく、急激な
曲率を持った製品についても製造することが可能である
ために自動車部品、家電部品などとして有望であり、と
りわけ高強度を必要とする製品に有望である。

〔Ｖ）　発明の詳細な説明 （Ａ）　オレフィン系重合体 本発明において用いられるオレフィン系重合体としては
、エチレンの単独重合体、プロピレンの単独重合体、エ
チレンとプロピレンとのランダムまたはブロック共重合
体ならびにエチレンおよび／またはゾロピレンと炭素数
が多くとも７個の他のα−オレフィンとのランダムまた
はブロック共重合体（α−オレフィンの共重合割合は多
くとも２０重量％）があげられる。これらのオレフィン
系重合体のメルトインデックス（ＪＩＳ　Ｋ−６７６０
にしたがい、温度が１９０℃および荷重が２１６に２の
条件で測定、以下［Ｍ、１．ｊと云う）またはメルトフ
ローインデックス（ＪＩＳ　Ｋ７６７５８にしたがい、
温度が２３０℃および荷重が２．１６　Ｋ９の条件で測
定、以下「ＭＦＩｊと云う）が０．０ｌ−１００Ｎ／１
０分のものが好ましく、とりわけ０．０１〜８０Ｆ１／
１０分のものが好適である。Ｍ、１．またはＭＦＩが０
．０．０１　！ｉ／１０分未満のオレフィン系重合体を
使用するならば、得られる組成物がよくないのみならず
、後記の溶融混線性が悪いために均−状の組成物を得る
ことが困難となる。一方、１００．９／１０分を越えた
オレフィン系重合体を用いるならば、溶融混練性および
成形性はすぐれているが、得られる成形物の機械的特性
がよくない。また、低密度（０，９００１７ｃｍ３）な
いし高密度（０，９８０，９／Ｃｒｎ３）のエチレン単
独重合体、プロピレン単独重合体、エチレンとゾロピレ
ンとのランダムまたはブロック共重合体ならびにエチレ
ンまたはプロピレンと他のα−オレフィンとのランダム
またはブロック共重合体が望ましい。

これらのオレフィン系重合体は遷移金属化合物と有機ア
ルミニウム化合物とから得られる触媒系（いわゆるチー
グラー触媒）、担体（たとえば、シリカ）にクロームの
化合物など（たとえば、酸化クローム）を担持させるこ
とによって得うレる触媒系（いわゆるフィリップス触媒
）またはラノカル開始剤（たとえば有機過酸化物）を用
いてオレフィンを単独重合または共重合することによっ
て得られる。

さらに、本発明においてはこれらのオレフィン系重合体
に少なくとも１個の二重結合を有する化合物（たとえば
、不飽和カルボン酸、ビニルシラン化合物）をグラフト
重合することによって得られる変性ポリオレフィンも含
まれる。

これらのオレフィン系重合体および変性ポリオレフィン
は、それぞれ単独で使用してもよく、二種以上併用して
もよい。さらに、これらのオレフィン系重合体および変
性？リオレフィンのうち、二種以上を任意の割合で樹脂
ブレンドして用いてもよい。

これらのオレフィン系重合体および変性ポリオレフィン
については、それらの製造方法がよく知られているもの
である。

（Ｂ）　ガラスチョツプドストランド また、本発明において使用されるガラスチョツプドスト
ランドは、その繊維長は５〜５０ｍであり、６〜５０簡
のものが好ましく、特に６〜４５腸のものが好適である
。繊維長５喘未満のガラスチョツプドストランドを使っ
て組成物を製造すれば、得られる組成物の機械的強度が
低いために好ましくない。一方、５０ｍｍを越えたガラ
スチョツプドストランドを用いると、後記のごとく組成
物を製造するさい、および成形物を製造するときに配合
されるガラスチョツプドストランドが切断するために効
果がないばかりでなく、たとえ切断せずに組成物および
成形物が得られたとしてもストランドかからまわったり
することによって充分に機械的強度を発揮しない。また
、繊維径は一般には６〜３０ミクロンであり、とりわけ
１０〜２５ミクロンのものが望ましい。このガラスチョ
ツプドストランドは処理剤が塗布されてもよく、処理剤
としては主としてアミノンランからなるものであり、し
かも熱可塑性樹脂とのぬれ性が充分であ、１ 物の強いことは、この処理剤によるものであるといつて
も過言ではない。

（Ｃ）　組成割合 本発明の加熱圧縮成形用組成物を製造するにあたり、得
られる組成物中に占めるオレフィン系重合体の組成割合
は４０〜９５重量係であり、４０〜９０重量係が好まし
く、特に４５〜９０重量係が好適である（すなわち、ガ
ラスチョツプドストランドの組成割合は５〜６０重量係
であり、１０〜６０重量係が望ましく、とりわけ１０〜
５５重Ｎ％が好適である）。得られる組成物に占めるオ
レフィン系重合体の組成割合が４０重量係未満では、均
一状の組成物を得ることが困難であり、かりに均一な組
成物が得られたとしても成形性がよくない。一方、９５
重量係を越えるならば、機械的強度の改良効果が乏しい
。

■）組成物の製造 本発明の加熱圧縮成形用組成物を製造するには、オレフ
ィン系重合体およびガラスチョツプドストランドを前記
の組成割合の範囲内になるように均一に混合すればよい
。この組成物を製造するにあたり、組成成分の一部をあ
らかじめ混合していわゆるマスター・マツチを製造し、
得られるマスターバッチと残りの組成成分とを前記の組
成割合になるように組成物を製造してもよい。

また、該組成物はオレフィン系重合体およびガラスチョ
ツプドストランドからなるものでもよいが、組成物の使
用目的に応じてこれらの組成成分にさらに、酸素、熱お
よび紫外線に対する安定剤、剤および粘着性改良剤のご
とき添加剤を本発明の組成物が有する特性をそこなわな
い範囲であるならば混合してもよい。

この組成物を製造するには、オレフィン系重合体の業界
において一般に使われているヘンシェルミキサーのごと
き混合機を使ってトライブレンドしてもよく、バンバリ
ーミキサ−、ニーグー、ロールミルおよびスクリュ一式
押出機のごとき混合機を用いて溶融混練することによっ
て製造することもできる。このさい、あらかじめドライ
ブレンドし、得られる混合物をさらに溶融混練すると・
とによって一層均一な組成物を得ることができる。

以上のｍ融混練りの場合、高い温度で実施すると、オレ
フィン系重合体が劣化することがある。しかし、使用さ
れるオレフィン系重合体が溶融温度で実施しなければな
らない。これらのことから、この溶融混練りは一般には
１８０〜２７０℃の温度範囲で実施される。オレフィン
系重合体としてエチレンを主成分とする重合体を使用す
る場合には、１８０〜２４０℃の温度範囲が好ましい。

また、プロピレンを主成分とする重合体を用いる場合に
は、１９０〜２４０℃の温度範囲が望ましい。

（Ｅ）　加熱圧縮成形 本発明の組成物を用いて行なわれる加熱圧縮成形とは一
般にスタンピング成形（プレス成形）と云われている成
形方法であり、従来金属材料をプレス加工に行なわれて
いる方法を合成樹脂の分野に応用した方法である。

この加熱圧縮成形は通常９０〜１５０℃（好適には、１
００〜１５０℃）の温度において７０ないし１３０　Ｋ
９７ｃｍ”　（好適には、８０〜１２０に９／ｃｒｎ２
）の加圧下で実施される。

この方法によって成形物を製造するにあたり、金型を上
記の温度範囲になるようにあらかじめ調整し、その金型
内に溶融状態の組成物を押出機を用いて充分均一になる
ように混練しながら投入させ、その後前記の条件で加圧
させることによって組成物を塑性変形させることによっ
て所望する成形物が得られる。

〔■〕　実施例および比較例 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。

なお、実施例および比較例において、引張強度はＪＩＳ
Ｋ−７１１３にしたがって測定した。また、曲げ強度お
よび曲げ弾性率はＪＩＳ　Ｋ−７２０３にしたがって測
定した。さらに、アイゾツト衝撃強度はＪＩＳ　Ｋ−７
１１０にしたがい、温度が２３℃および一４０℃におい
て測定した。

なお、実施例および比較例において使用したオレフィン
系重合体、変性オレフィン系重合体およびガラスチョツ
プドストランド（以下［ＧＳＪと云う）の製法、物性お
よび種類を下記に示す。

〔（Ａ）　オレフィン系重合体〕

オンフィン系重合体として、ＭＦＩが４．’ｌ／１０分
であるプロピレン−エチレンブロック共重合体〔エテン
ン含有量１４重量係、以下ｒＰＰＣＡ）ｊと云う〕、Ｍ
ＦＩが３０．９／１０分であるプロピレン−エチレンブ
ロック共重合体〔エチレン含有量８．２重量幅、以下ｒ
　Ｐ　Ｐ　（Ｂ）　Ｊと云う〕、ＭＦＩが７．’２’／
／１０分であるプロピレン単独重合体〔以下「ＰＰ（Ｃ
）」と云う〕、ＭＦＩが１７ｇ／１０分であるプロピレ
ン−エチレンブロック共重合体〔以下「ＰＰ■）」と云
う〕、Ｍ、１．が３．０．９／１０分である低密度エチ
レン系重合体〔密度０．９２１９７ｃｍ３．以下［ＰＥ
（１）Ｊと云う〕、Ｍ、１．が８．１．９／１．０分で
ある高密度エチレン系重合体〔密度０．９５５１　／ｃ
ｍ３゜以下ｒＰＥ（２）ｊと云う〕を使用した。

〔（Ｂ）　変性オレフィン系重合体〕

変性オレフィン系重合体として、プロピレン単独重合体
（ＭＦＩ　Ｏ，５，９／１０’＋）１００ｆｉｆｒｌ、
０．０１重量部の２．５−ジメチル−２，５−ノ（ブチ
ルツク−オキシ）ヘキサンおよび無水マレイン酸をあら
かじめヘンシェルミキサーを用いて５分間トライブレン
ドを行なった。得られた混合物を押出機を使って溶融混
練しながら製造した変性オレフィン系重合体（無水マレ
イン酸の含有量０４１重量％、以下「変性ＰＰＪと云う
２）を用いた。

〔（Ｂ）　ガラスチョツプドストランド（ＧＳ　）　’
］ＧＳとして、表面にアミノンランカッフ０リング剤を
塗布させたガラスチョツプドストランド〔長さ２５筋、
径１２ミクロン、１束８００本程度、以下［ＧＳ（ａ）
Ｊと云う〕を使った。

実施例１〜５．比較例１〜３ 第１表にそれぞれの種類および配合割合が示されている
オレフィン系重合体、変性オレフィン系重合体ならびに
ＧＳをあらかじめタンブラ−型ブレンダーを使用してそ
れぞれ５分間トライブレンドを行なった。得られた各混
合物を押出機（径５０　ａｍ　）　ｆ：用いて樹脂温度
が２００℃の条件で溶融・混練しながら被レット（組成
物）を製造した。

得られたそれぞれのベレットを縦型プレス機（表面温度
２００℃）に装置した金型上に置き、１２５に９／ｃｒ
ｎ２の加圧下で１０秒間プレス成形を行なった。

得られた各プレス板から引張強度２曲げ強度９曲げ弾性
率およびアイゾツト衝撃強度（２３℃および一４０℃）
の測定用のサンゾルを作成し、これらの測定を行なった
。得られた結果を第１表に示す。

以上の実施例および比較例の結果から、本発明によって
得られる組成物は、引張強度２曲げ強度。

曲げ弾性率（剛性）ならびに常温（２３℃）および低温
（−４０℃）における衝撃強度がすぐれているのみなら
ず、さらに繊維長が５Ｉ＋１ｍ未満のガラステヨッノド
ストラント゛を本発明のＧＳの７ｂ）わシに使用した組
成物に比べて、各種の機械的強度が大幅に同上している
ことが明らかである。

特許出願人　昭和電工株式会社 代理人　弁理士菊地精−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ｌｌＡ）　オレフィン系重合体 および ■）繊維長が５〜５０ｍｍであるガラスチー１ツゾドス
   トランド を混合させることによって得られる組成物であり、該組
   成物中に占めるオレフィン系重合体の組成割合が４０〜
   ９５重量係である加熱圧縮成形用組成物。