JPS647621B2 - - Google Patents
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- JPS647621B2 JPS647621B2 JP3149384A JP3149384A JPS647621B2 JP S647621 B2 JPS647621 B2 JP S647621B2 JP 3149384 A JP3149384 A JP 3149384A JP 3149384 A JP3149384 A JP 3149384A JP S647621 B2 JPS647621 B2 JP S647621B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は成形後の反りによる変形の抑制された
繊維強化ポリ4−メチル−1−ペンテン組成物に
関する。更に詳しくは不飽和カルボン酸またはそ
の誘導体変性ポリ4−メチル−1−ペンテン、ガ
ラスフレーク及び/又はマイカを含む繊維強化ポ
リ4−メチル−1−ペンテン組成物に関する。
ポリオレフインにガラス繊維を配合して、ポリ
オレフインの引張強度、曲げ強度、衝撃強度等の
機械的性質や耐熱性を改善させることは知られて
いる。しかしながらポリオレフインにガラス繊維
を単に混和させただけではポリオレフインとガラ
ス繊維とは結合力がないのでポリオレフインの機
械的性質や耐熱性の改善効果には自ずから限界が
あり、分子内に極性基を有する不飽和ポリエステ
ルやエポキシ樹脂の改善効果には及ばない。一
方、ポリオレフインとガラス繊維との結合力を改
善する方法も数多く提案されている。例えばマレ
イン酸または無水マレイン酸と、ポリオレフイン
とアミノシラン系化合物で表面処理したガラス繊
維とを有機過酸化物の存在下でポリオレフインの
融点以上の温度で反応させる方法(特公昭49−
41096号)、ポリオレフインと芳香族カルボン酸無
水物単位を有する変性ポリオレフインとアミノシ
ラン系化合物で表面処理したガラス繊維とからな
る組成物(特公昭52−31895号)、ポリオレフイン
と無水マレイン酸とを有機過酸化物の存在下窒素
雰囲気下に溶融混練することによつて得た変性ポ
リオレフインとガラス系補強材、或いはこれらと
未変性ポリオレフインとからなる組成物の製法
(特公昭51−10265号)等が提案されており、それ
なりに効果を挙げている。しかしながら無水マレ
イン酸とポリオレフインとガラス繊維とを同時に
処理する特公昭49−41096号の方法、あるいは、
ポリオレフインと無水マレイン酸とを有機過酸化
物の存在下窒素雰囲気下に溶融混練することによ
り得た変性ポリオレフインを用いる特公昭51−
10265号の方法をポリ4−メチル−1−ペンテン
に適用しても、ポリ4−メチル−1−ペンテンは
ポリエチレンやポリプロピレン等の他のポリオレ
フインと異なり、熱分解し易いので充分な効果が
得られない。又芳香族カルボン酸無水物変性ポリ
オレフインを用いる特公昭52−31895号をポリ4
−メチル−1−ペンテンに適用してもある程度耐
熱性、機械的強度が改善されるものの、用途によ
つては未だ十分はなかつた。
かかる現状に鑑み本出願人は、先に特定の変性
ポリ4−メチル−1−ペンテンをガラス繊維強化
ポリ4−メチル−1−ペンテンに添加することに
より、耐熱性及び機械的強度に優れた組成物が得
られることが分かり、特願昭57−226948号として
出願した。
本発明はかかる組成物に更にガラスフレーク及
び/又はマイカを添加することにより、耐熱性、
機械的強度を保持し、且つ成形後の反りによる変
形の抑制された組成物が得られることを見出した
ものである。
すなわち本発明は、ポリ4−メチル−1−ペン
テン〔〕:80ないし99.99重量部、ポリ4−メチ
ル−1−ペンテンを溶液状態で不飽和カルボン酸
またはその誘導体で変性して得られた、不飽和カ
ルボン酸またはその誘導体成分単位のグラフト量
が0.5ないし15重量%の範囲及び極限粘度〔η〕
が0.3ないし10dl/gの範囲のグラフト変性ポリ
4−メチル−1−ペンテン〔〕:0.01ないし20
重量部、〔〕+〔〕=100重量部に対して繊維強
化材〔〕:1ないし300重量部、同じく〔〕+
〔〕=100重量部に対して、ガラスフレーク〔〕
及び/又はマイカ〔〕:1ないし200重量部とか
らなることを特徴とする繊維強化ポリ4−メチル
−1−ペンテン組成物を提供するものである。
本発明に用いるポリ4−メチル−1−ペンテン
〔〕とは、4−メチル−1−ペンテンの単独重
合体もしくは4−メチル−1−ペンテンと通常15
モル%以下、好ましくは9モル%以下の他のα−
オレフイン、例えばエチレン、プロピレン、1−
ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセ
ン、1−テトラデセン、1−オクタデセン等の炭
素数2ないし20のα−オレフインとの共重合体で
ある。ポリ4−メチル−1−ペンテンのメルトフ
ローレート(荷重5Kg、温度260℃、以下MFRと
略す)は、好ましくは5ないし500g/10min、
とくに好ましくは25ないし150g/10minのもの
である。MFRが500g/10minを越えるものは、
機械的強度が低く、5g/10min未満のものは成
形性に劣る。
不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフト
するポリ4−メチル−1−ペンテンは前述のポリ
4−メチル−1−ペンテン〔〕と同じ範疇のも
のであるが、好ましくはデリカン溶媒中で135℃
で測定した極限粘度〔η〕が0.5ないし25dl/g
の範囲のものである。〔η〕が上記範囲外のもの
ではグラフト変性した後の極限粘度が0.3ないし
10dl/gの範囲内のものが得られ難い。
本発明に用いるグラフト変性ポリ4−メチル−
1−ペンテン〔〕は、前記ポリ4−メチル−1
−ペンテンに不飽和カルボン酸またはその誘導体
をグラフト共重合したものであり、その基体構造
は実質上線状であり、三次元架橋構造を有しない
ことを意味し、このことは有機溶媒たとえばp−
キシレンに溶解し、ゲル状物が存在しないことに
よつて確認することがきる。
本発明に用いるグラフト変性ポリ4−メチル−
1−ペンテン〔〕とは、不飽和カルボン酸また
はその誘導体成分単位のグラフト量が0.5ないし
15重量%、好ましくは1ないし10重量%の範囲及
び極限粘度〔η〕(デカリン溶媒135℃中で測定し
た値)が0.3ないし10dl/g、好ましくは0.5ない
し5dl/gの範囲である。グラフト量が0.5重量
%未満のものを本発明の組成物に用いても熱変形
温度、引張強度、曲げ強度、衝撃強度等の改善効
果が十分でなく、一方15重量%を越えるものは、
組成物の耐水性が劣るようになる。
グラフト変性ポリ4−メチル−1−ペンテン
〔〕の〔η〕が0.3dl/g未満のものを本発明の
組成物に用いても、熱変形温度、引張強度、曲げ
強度、衝撃強度等の改善効果が充分でなく、一
方、10dl/gを越えるものは、溶融粘度が大きす
ぎてガラス繊維とのぬれが劣るため、組成物の機
械的物性の改善効果が充分とはならない。
本発明に用いるグラフト変性ポリ4−メチル−
1−ペンテン〔〕は前記範囲のものであれば本
発明の目的を達成できるか、以下の特性を有する
ものを用いることにより、更に耐熱性、機械的強
度が改善された組成物を得ることができる。すな
わち好ましくは分子量分布(w/n)が1な
いし8、融点が170ないし245℃、結晶化度が1な
いし45%、及びDSCパラメーターが4.0以下の範
囲の特性を有するグラフト変性ポリ4−メチル−
1−ペンテン〔〕である。
グラフト変性ポリ4−メチル−1−ペンテン
〔〕の重量平均分子量/数平均分子量で表わし
た分子量分布(w/n)はゲルパーミエーシ
ヨンクロマトグラフイー(GPC)により測定さ
れる。GPCによる分子量分布の測定は次の方法
に従つて実施した。すなわち、溶媒としてo−ジ
クロロベンゼンを用い、溶媒100重量部に対し、
ポリマー0.04g(安定剤として2,6−ジ−tert
−ブチル−p−クレゾールをポリマー100重量部
に対し0.05g添加)を加え、溶液としたあと、1μ
のフイルターを通してゴミなどの不溶物を除去す
る。その後、カラム温度135℃、流速1.0ml/分に
設定したGPC測定装置を用いて測定し、数値比
はポリスチレンベース換算した。
グラフト変性ポリ4−メチル−1−ペンテン
〔〕の融点は示差走査型熱量計(DSC)によつ
て測定した値である。なお、ここで融点は次のよ
うにして測定される。すなわち試料を示差走査型
熱量計(du Pout990型)に仕込み、室温から20
℃/minの速度で昇温し、250℃に達した所で20
℃/minの速度で降温して一旦25℃まで下げた
後、再び20℃/minの速度で昇温し、このときの
融解ピークから融点を読み取る(多くの場合、複
数の融解ピークが現われるので、この場合は高融
点側の値を採用した)。また結晶化度は次のよう
な方法によつて測定した。すなわち、前記した
DSCによる融点測定時のチヤートを用い、単位
量当りの測定試料の融解面積(S)と、対照サン
プルであるインジウムの単位量当りの融解エネル
ギー(Po)に相当する記録紙上の融解面積(So)
を比べる。インジウムのPoは既知量であり、一
方ポリ4−メチル−1−ペンテンの結晶部の単位
量当りの融解エネルギー(P)も下記のように既
知であるので、測定試料の結晶化度は次式により
求まる。
結晶化度(%)=S/So×Po/P×100
ここに、po:27Joul/g(at156±0.5℃)
P:141.7Joul/g〔F.C.Frank etal.,
Philosophical Magazine、4、200
(1959)〕
また、グラフト変性ポリ4−メチル−1−ペン
テン〔〕の組成分布のパラメーターとなる
DSCパラメーターは、前記したDSCによる測定
試料の融解面積(S)を融点(即ち最大ピーク)
におけるピーク高さで除したものである。従つ
て、DSCパラメーターが小さいほどDSC曲線が
シヤープで組成分布が狭いことが推定される。
本発明に用いるグラフト変性ポリ4−メチル−
1−ペンテン〔〕を構成する不飽和カルボン酸
またはその誘導体成分単位としては、アクリル
酸、マレイン酸、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、ナジツク酸
(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、例えば酸ハライド、アミド、イミ
ド、無水物、エステルなどが挙げられ、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、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、ナジツク酸
またはこれらの酸無水物
が好適である。
本発明に用いるグラフト変性ポリ4−メチル−
1−ペンテン〔〕を得る好適な方法を以下に示
す。すなわちポリ4−メチル−1−ペンテンを溶
媒の存在下に溶液状態で不飽和カルボン酸または
その誘導体とラジカル開始剤とを添加し加熱して
グラフト変性することにより行う。ラジカル開始
剤の使用割合は、ポリ4−メチル−1−ペンテン
100重量部に対して0.1ないし100重量部、好まし
くは1ないし50重量部の範囲である。該変性反応
を溶液状態で実施する際の溶媒の使用割合は、前
記ポリ4−メチル−1−ペンテン100重量部に対
して通常100ないし100000重量部、好ましくは200
ないし10000重量部の範囲である。該変性反応の
際の温度は通常100ないし250℃、好ましくは110
ないし200℃の範囲であり、反応の際の時間は通
常15ないし600分、好ましくは30ないし360分の範
囲である。変性反応に使用する溶剤としては、ヘ
キサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカ
ン、テトラデカン、灯油のような脂肪族炭化水
素、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メ
チルシクロヘキサン、シクロオクタン、シクロド
デカンのような脂環族炭化水素、ベンゼン、トル
エン、キシレン、エチルベンゼン、クメン、エチ
ルトルエン、トリメチルベンゼン、シメン、ジイ
ソプロピルベンゼンなどの芳香族炭化水素、クロ
ロベンゼン、ブロモベンゼン、o−ジクロロベン
ゼン、四塩化炭素、トリクロロエタン、トリクロ
ロエチレン、テトラクロロエタン、テトラクロロ
エチレンのようなハロゲン化炭化水素などを例示
することができる。これらの中ではとくにアルキ
ル芳香族炭化水素が好適である。
前記グラフト変性反応において使用されるラジ
カル開始剤として代表的なものは有機過酸化物で
あり、さらに具体的にはアルキルペルオキシド、
アリールペルオキシド、アシルペルオキシド、ア
ロイルペルオキシド、ケトンペルオキシド、ペル
オキシカボネート、ペルオキシカルボキシレー
ト、ヒドロペルオキシド等がある。アルキルペル
オキシドとしてはジイソプロピルペルオキシド、
ジ−tert−ブチルペルオキシト、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ−tert−ブチルペルオキシ−ヘキ
シン−3など、アリールペルオキシドとしてはジ
クミルペルオキシドなど、アシルペルオキシドと
してはジラウロイルペルオキシドなど、アロイル
ペルオキシドとしてはジベンゾイルペルオキシド
など、ケトンペルオキシドとしてはメチルエチル
ケトンヒドロペルオキシド、シクロヘキサノンペ
ルオキシドなど、ヒドロペルオキシドとしては
tert−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロ
ペルオキシドなどを挙げることができる。これら
の中では、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,
5−ジメチル−2,5−ジ−tert−ブチルペルオ
キシ−ヘキシン−3、ジクミルペルオキシド、ジ
ベンゾイルペルオキシドなどが好ましい。
不飽和カルボン酸またはその誘導体の使用割合
は、ポリ4−メチル−1−ペンテン100重量部に
対して通常1ないし500重量部、好ましくは2な
いし100重量部である。不飽和カルボン酸または
その誘導体の添加量が1重量部未満では得られる
グラフト変性ポリ4−メチル−1−ペンテン中の
不飽和カルボン酸またはその誘導体のグラフト量
が0.5重量%より低くなるため改善効果が充分で
なく、また、不飽和カルボン酸またはその誘導体
の添加量が500重量部を越えると不飽和カルボン
酸またはその誘導体のグラフト量が15重量%より
大きくなるため、改善効果が充分ではない。
本発明に用いるグラフト変性ポリ4−メチル−
1−ペンテン〔〕を得る方法は以上の如く、溶
液法によつて得られる。ポリ4−メチル−1−ペ
ンテン、不飽和カルボン酸またはその誘導体及び
ラジカル開始剤からなる混合物を押出機で溶融混
練する方法でグラフトしても、ポリ4−メチル−
1−ペンテンの熱分解が起こり、本発明に用いる
前記範囲の〔η〕及び不飽和カルボン酸またはそ
の誘導体のグラフト量を有するグラフト変性4−
メチル−1−ペンテンは得られず、不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体のグラフト量が0.5重量%
のものでも〔η〕が0.3dl/g以下であり、本発
明の組成物に用いても熱変形温度の改善効果に劣
る。
本発明に用いる繊維強化材〔〕とは、ガラス
繊維、チタン酸カリウム繊維、金属被覆ガラス繊
維、セラミツクス繊維、ウオラストナイト、炭素
繊維、金属炭化物繊維、金属硬化物繊維等の無機
繊維、アラミド繊維等の有機繊維等の繊維状物で
ある。またこれら繊維強化材の表面をシラン系化
合物、例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等で処理してお
いてもよい。これらの中では無機繊維、とくにガ
ラス繊維が補強効果及び耐熱性の改良効果に優れ
るので好ましい。
本発明に用いるガラスフレーク〔〕及びマイ
カ〔〕は薄片状のものであればとくに限定はさ
れないが、通常アスペクト比(フレークの平均直
径/平均厚み)が10ないし500の範囲、更には20
ないし300の範囲であることが好ましい。又、大
きさも20ないし2000μ、更には100ないし1000μの
範囲のものが機械的強度、外観、分散性等の改良
効果が優れる点で好ましい。
本発明の組成物は、前記ポリ4−メチル−1−
ペンテン〔〕:80ないし99.99重量部、好ましく
は90ないし99.9重量部、グラフト変性ポリ4−メ
チル−1−ペンテン〔〕:0.01ないし20重量部、
好ましくは0.1ないし10重量部、〔〕+〔〕=100
重量部に対して繊維強化材〔〕:1ないし300重
量部、好ましくは10ないし100重量部、同じく
〔〕+〔〕=100重量部に対してガラスフレーク
〔〕及び/又はマイカ〔〕:1ないし200重量
部、好ましくは5ないし150重量部とからなる。
グラフト変性ポリ4−メチル−1−ペンテン
〔〕の量が0.01重量部未満では熱変形温度、機
械的強度の改善効果が少なく、一方20重量部を越
えると、曲げ強度、引張強度、衝撃強度等の機械
的強度に対する改善効果が少ない。また、繊維強
化材〔〕の量が1重量部未満では、熱変形温
度、機械的強度の改善効果が少なく、一方300重
量部を越えると、繊維強化材〔〕が成形品表面
に浮き出し、著しく外観が低下する。ガラスフレ
ーク〔〕及び/又はマイカ〔〕の量が1重量
部未満では、成形後の反りが改善されず、一方
200重量部を越えると、機械的強度の低下(特に
衝撃強度の低下)が大きくなる。またグラフトし
ている不飽和カルボン酸またはその誘導体成分単
位の含有量は組成物全体(100重量部)に対して
0.001ないし2重量%の範囲であることが好まし
い。
本発明の組成物を得る方法としては、前記各成
分〔〕、〔〕、〔〕、〔〕及び/又は〔〕を
前記範囲で混合物することにより得られる。混合
方法としては種々公知の方法例えばヘンシエルミ
キサー、V−ブレンダー、リボンブレンダー、タ
ンブラーブレンダー等で必要に応じて混合し、一
軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミ
キサー等により溶融混練後、造粒あるいは粉砕す
る方法が挙げられる。
本発明の組成物には、耐熱安定剤、耐候安定
剤、核剤、顔料、染料、滑剤、発錆防止剤等の通
常ポリオレフインに添加混合して用いることので
きる各種配合剤を本発明の目的を損わない範囲で
添加しておいてもよい。
本発明の組成物は、従来のガラス繊維強化ポリ
4−メチル−1−ペンテンに比べて著しく熱変形
温度が高く、機械的強度も改善され、更には成形
後の反りによる変形も少ないので、コネクター、
チユーナー、スイツチ等電気、電子部品の様な寸
法精度の要求の厳しい精密成形品等に好適に使用
される。
次に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り、これらの実施
例に何ら制約されるものではない。
実験例 1
4−メチル−1−ペンテン単独重合体(〔η〕
1.7dl/g、w/n7.5、融点241℃、結晶化度
42%、DSCパラメータ3.0;以下TPX(I)と略
す)を用い、トルエン溶媒中、145℃でジクミル
ペルオンシド触媒により無水マレイン酸のグラフ
ト反応を行つた。得られた反応物に大過剰のアセ
トンを加えることにより、ポリマーを沈澱させ、
濾取し、沈澱物をアセトンで繰返し洗浄すること
により、無水マレイン酸グラフト変性ポリ4−メ
チル−1−ペンテンA(以下MAH−TPX(A)
と略す)を得た。
この変性ポリマーの無水マレイン酸単位のグラ
フト割合は4.0重量%であり、〔η〕0.95dl/g、
融点210℃、結晶化度18%、w/n4.5、DSC
パラメーター2.8であつた。
実施例 1
実験例1で用いたTPX(I):95重量部と同じ
く実験例1で製造したMAH−TPX(A):5重
量部に、ガラス繊維(6PA−473CS日東紡績(株)
製、以下GFと略す)、及びマイカ(ホワイトマイ
カ、P−80Kハリスマイニンググコーポレーシヨ
ン製)をTPX(I)+MAH−TPX(A)=100重量
部に各々、12.5重量部を添加混合後、通常の押出
機で造粒しペレツトを得た。次いでこのペレツト
を射出成形機を用いて試験片を作製し、次に示す
項目について測定を行つた。
(1) 曲げ強度
ASTMD790に基づいて行つた。試験片の厚み
は1/8インチ。
(2) IZOD衝撃強度
ASTMD265に基づいて行つた。試験片の厚み
は1/8インチ。
(3) 熱変形温度
ASTMD648に基づいて行つた。試験片の厚み
は1/4インチで荷重圧18.56Kg/cm2の条件で行つ
た。
(4) 反り
2mm厚さの角板(130×130mm)を射出成形機で
成形し流れ方向と平行な一辺を定盤上に押えつけ
他辺の2つのコーナーの内、浮き上がりが大きい
コーナーの定盤からの高さを測定し、反りとし
た。
結果を第1表に示す。
実施例 2
実施例1で用いたマイカの代わりにガラスフレ
ーク(CEF−048A日本板硝子(株)製)を用い、GF
とガラスフレークの量を各々14重量部及び28重量
部とする以外は実施例1と同様に行つた。結果を
第1表に示す。
実施例 3
実施例2のGFとガラスフレークの量を各々33
重量部づつとする以外は、実施例2と同様に行つ
た。結果を第1表に示す。
比較例 1
実施例1でマイカを添加せずにGFのみを11重
量部添加する以外は実施例1と同様に行つた。結
果を第1表に示す。
比較例 2
比較例1でGFを25重量部とする以外は比較例
1と同様に行つた。結果を第1表に示す。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fiber-reinforced poly-4-methyl-1-pentene composition in which deformation due to warping after molding is suppressed. More specifically, the present invention relates to a fiber-reinforced poly-4-methyl-1-pentene composition containing unsaturated carboxylic acid or its derivative-modified poly-4-methyl-1-pentene, glass flakes, and/or mica. It is known to improve the mechanical properties and heat resistance of polyolefins, such as tensile strength, bending strength, and impact strength, by blending glass fibers with polyolefins. However, if glass fiber is simply mixed with polyolefin, there is no bonding force between the polyolefin and glass fiber, so there is a limit to the effect of improving the mechanical properties and heat resistance of polyolefin. The improvement effect cannot be compared to that of polyester or epoxy resin. On the other hand, many methods have been proposed for improving the bonding strength between polyolefin and glass fiber. For example, a method in which maleic acid or maleic anhydride is reacted with polyolefin and glass fiber whose surface has been treated with an aminosilane compound at a temperature higher than the melting point of the polyolefin in the presence of an organic peroxide
41096), a composition consisting of a polyolefin, a modified polyolefin having an aromatic carboxylic acid anhydride unit, and glass fibers surface-treated with an aminosilane compound (Japanese Patent Publication No. 31895/1989), A method for producing a modified polyolefin obtained by melt-kneading under a nitrogen atmosphere in the presence of an oxide and a glass-based reinforcing material, or a composition consisting of these and an unmodified polyolefin (Japanese Patent Publication No. 10265/1983), etc. has been proposed. It has been done and has been reasonably effective. However, the method of Japanese Patent Publication No. 49-41096, in which maleic anhydride, polyolefin, and glass fiber are treated simultaneously, or
Japanese Patent Publication No. 1989-1997- Using a modified polyolefin obtained by melt-kneading polyolefin and maleic anhydride in the presence of an organic peroxide in a nitrogen atmosphere.
Even if the method of No. 10265 is applied to poly-4-methyl-1-pentene, sufficient effects cannot be obtained because poly-4-methyl-1-pentene is easily thermally decomposed unlike other polyolefins such as polyethylene and polypropylene. do not have. In addition, Patent Publication No. 52-31895 using aromatic carboxylic acid anhydride-modified polyolefin was used as Poly4.
Even when applied to -methyl-1-pentene, the heat resistance and mechanical strength were improved to some extent, but it was still not sufficient for some uses. In view of this current situation, the applicant has developed a composition with excellent heat resistance and mechanical strength by first adding a specific modified poly-4-methyl-1-pentene to glass fiber-reinforced poly-4-methyl-1-pentene. It was discovered that a product could be obtained, and an application was filed as Japanese Patent Application No. 57-226948. The present invention further improves heat resistance by adding glass flakes and/or mica to such a composition.
It has been discovered that a composition that maintains mechanical strength and is suppressed from deformation due to warpage after molding can be obtained. That is, the present invention provides 80 to 99.99 parts by weight of poly-4-methyl-1-pentene, which is obtained by modifying poly-4-methyl-1-pentene in a solution state with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. Grafting amount of saturated carboxylic acid or its derivative component unit ranges from 0.5 to 15% by weight and intrinsic viscosity [η]
Graft-modified poly-4-methyl-1-pentene [] with a range of 0.3 to 10 dl/g: 0.01 to 20
Parts by weight, [] + [] = 100 parts by weight, fiber reinforcement []: 1 to 300 parts by weight, same [] +
[] = 100 parts by weight, glass flakes []
and/or mica: 1 to 200 parts by weight. Poly 4-methyl-1-pentene [] used in the present invention refers to a homopolymer of 4-methyl-1-pentene or 4-methyl-1-pentene and usually 15
mol% or less, preferably 9 mol% or less of other α-
Olefins, such as ethylene, propylene, 1-
It is a copolymer with an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms such as butene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-tetradecene, 1-octadecene, etc. The melt flow rate of poly4-methyl-1-pentene (load 5 kg, temperature 260°C, hereinafter abbreviated as MFR) is preferably 5 to 500 g/10 min,
Particularly preferred is 25 to 150 g/10 min. Items with MFR exceeding 500g/10min,
The mechanical strength is low, and if it is less than 5 g/10 min, the moldability is poor. The poly-4-methyl-1-pentene grafted with an unsaturated carboxylic acid or its derivative is in the same category as the poly-4-methyl-1-pentene described above, but is preferably heated at 135°C in a delicane solvent.
Intrinsic viscosity [η] measured at 0.5 to 25 dl/g
It is within the range of . If [η] is outside the above range, the intrinsic viscosity after graft modification will be 0.3 or more.
It is difficult to obtain one within the range of 10 dl/g. Graft-modified poly-4-methyl- used in the present invention
1-pentene [] is the poly-4-methyl-1
- It is obtained by graft copolymerizing pentene with an unsaturated carboxylic acid or its derivative, and its base structure is substantially linear, meaning that it does not have a three-dimensional crosslinked structure, which means that organic solvents such as p-
It can be confirmed by dissolving in xylene and by the absence of gel-like substances. Graft-modified poly-4-methyl- used in the present invention
1-Pentene [] means a compound in which the amount of grafting of unsaturated carboxylic acid or its derivative component unit is 0.5 to
15% by weight, preferably in the range of 1 to 10% by weight, and the intrinsic viscosity [η] (measured in decalin solvent at 135° C.) is in the range of 0.3 to 10 dl/g, preferably 0.5 to 5 dl/g. Even if a grafting amount of less than 0.5% by weight is used in the composition of the present invention, the effect of improving heat deformation temperature, tensile strength, bending strength, impact strength, etc. is not sufficient, whereas if it exceeds 15% by weight,
The water resistance of the composition becomes poor. Even when graft-modified poly-4-methyl-1-pentene [ ] with [η] of less than 0.3 dl/g is used in the composition of the present invention, improvements in heat distortion temperature, tensile strength, bending strength, impact strength, etc. On the other hand, if it exceeds 10 dl/g, the melt viscosity is too high and wetting with glass fibers is poor, so that the effect of improving the mechanical properties of the composition is not sufficient. Graft-modified poly-4-methyl- used in the present invention
If 1-pentene [] falls within the above range, it is possible to achieve the object of the present invention, or it is possible to obtain a composition with further improved heat resistance and mechanical strength by using one having the following properties. can. That is, the graft-modified poly(4-methyl-) preferably has a molecular weight distribution (w/n) of 1 to 8, a melting point of 170 to 245°C, a crystallinity of 1 to 45%, and a DSC parameter of 4.0 or less.
1-pentene [ ]. The molecular weight distribution (w/n) expressed as weight average molecular weight/number average molecular weight of the graft-modified poly-4-methyl-1-pentene [] is measured by gel permeation chromatography (GPC). Measurement of molecular weight distribution by GPC was carried out according to the following method. That is, using o-dichlorobenzene as a solvent, for 100 parts by weight of the solvent,
0.04 g of polymer (2,6-di-tert as a stabilizer)
- Add 0.05g of butyl-p-cresol to 100 parts by weight of polymer) to form a solution, and then
Insoluble matter such as dust is removed through a filter. Thereafter, measurement was performed using a GPC measuring device set at a column temperature of 135°C and a flow rate of 1.0 ml/min, and the numerical ratio was converted to a polystyrene base. The melting point of the graft-modified poly-4-methyl-1-pentene [] is a value measured by a differential scanning calorimeter (DSC). Note that the melting point here is measured as follows. In other words, the sample was placed in a differential scanning calorimeter (du Pout990 model) and heated from room temperature to 20
The temperature is increased at a rate of ℃/min, and when it reaches 250℃,
After lowering the temperature to 25℃ at a rate of ℃/min, increase the temperature again at a rate of 20℃/min and read the melting point from the melting peak at this time (in many cases, multiple melting peaks will appear). (in this case, the value on the high melting point side was adopted). Further, the degree of crystallinity was measured by the following method. That is, the above
Using a chart when measuring the melting point by DSC, the melting area (S) of the measurement sample per unit amount and the melting area (So) on the recording paper corresponding to the melting energy (Po) per unit amount of the control sample indium.
Compare. The amount of Po in indium is known, and the melting energy (P) per unit amount of the crystalline part of poly-4-methyl-1-pentene is also known as shown below, so the crystallinity of the sample to be measured is determined by the following formula: It is determined by Crystallinity (%) = S / So × Po / P × 100 where, po: 27 Joul/g (at 156 ± 0.5°C) P: 141.7 Joul/g [FCFrank etal.,
Philosophical Magazine, 4, 200
(1959)] Also serves as a parameter for the composition distribution of graft-modified poly-4-methyl-1-pentene []
The DSC parameter is the melting area (S) of the sample measured by DSC as described above, and the melting point (i.e. maximum peak).
divided by the peak height at . Therefore, it is estimated that the smaller the DSC parameter, the sharper the DSC curve and the narrower the composition distribution. Graft-modified poly-4-methyl- used in the present invention
Examples of the unsaturated carboxylic acid or its derivative component unit constituting 1-pentene are acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid,
Isocrotonic acid, nadic acid (endocys-bicyclo[2,2,1]hept-5-ene-2,3
- dicarboxylic acids), or derivatives thereof, such as acid halides, amides, imides, anhydrides, esters, etc. Specifically, examples include maleyl chloride, maleimide, maleic anhydride, citraconic anhydride, monomethyl maleate,
Examples include dimethyl maleate and glycidyl maleate. Among these, unsaturated dicarboxylic acids or their acid anhydrides are preferred, and maleic acid, nadic acid, and their acid anhydrides are particularly preferred. Graft-modified poly-4-methyl- used in the present invention
A preferred method for obtaining 1-pentene is shown below. That is, poly-4-methyl-1-pentene is graft-modified by adding an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof and a radical initiator in a solution state in the presence of a solvent and heating the mixture. The ratio of radical initiator used is poly4-methyl-1-pentene.
The amount ranges from 0.1 to 100 parts by weight, preferably from 1 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight. When carrying out the modification reaction in a solution state, the proportion of the solvent used is usually 100 to 100,000 parts by weight, preferably 200,000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the poly-4-methyl-1-pentene.
and 10,000 parts by weight. The temperature during the modification reaction is usually 100 to 250°C, preferably 110°C.
The temperature range is from 200°C to 200°C, and the reaction time is usually from 15 to 600 minutes, preferably from 30 to 360 minutes. Solvents used in the modification reaction include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, decane, dodecane, tetradecane, and kerosene, and alicyclic hydrocarbons such as methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, cyclooctane, and cyclododecane. Hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene, ethyltoluene, trimethylbenzene, cymene, diisopropylbenzene, chlorobenzene, bromobenzene, o-dichlorobenzene, carbon tetrachloride, trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethane , halogenated hydrocarbons such as tetrachloroethylene, and the like. Among these, alkyl aromatic hydrocarbons are particularly preferred. Typical radical initiators used in the graft modification reaction are organic peroxides, more specifically alkyl peroxides,
These include aryl peroxides, acyl peroxides, aroyl peroxides, ketone peroxides, peroxycarbonates, peroxycarboxylates, hydroperoxides, and the like. As the alkyl peroxide, diisopropyl peroxide,
Di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-tert-butylperoxy-hexyne-3, etc. Aryl peroxides include dicumyl peroxide, acyl peroxides include dilauroyl peroxide, aroyl Peroxides include dibenzoyl peroxide, ketone peroxides include methyl ethyl ketone hydroperoxide and cyclohexanone peroxide, and hydroperoxides include
Examples include tert-butyl hydroperoxide and cumene hydroperoxide. Among these are di-tert-butyl peroxide, 2,
Preferred are 5-dimethyl-2,5-di-tert-butylperoxy-hexyne-3, dicumyl peroxide, dibenzoyl peroxide, and the like. The proportion of the unsaturated carboxylic acid or its derivative used is usually 1 to 500 parts by weight, preferably 2 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of poly-4-methyl-1-pentene. If the amount of unsaturated carboxylic acid or its derivative added is less than 1 part by weight, the amount of grafted unsaturated carboxylic acid or its derivative in the graft-modified poly-4-methyl-1-pentene obtained will be lower than 0.5% by weight, resulting in an improvement effect. Moreover, if the amount of unsaturated carboxylic acid or its derivative added exceeds 500 parts by weight, the amount of grafted unsaturated carboxylic acid or its derivative becomes greater than 15% by weight, so that the improvement effect is not sufficient. Graft-modified poly-4-methyl- used in the present invention
As described above, 1-pentene [] is obtained by the solution method. Poly4-methyl-1-pentene can also be grafted by melt-kneading a mixture of poly-4-methyl-1-pentene, an unsaturated carboxylic acid or its derivative, and a radical initiator using an extruder.
Thermal decomposition of 1-pentene occurs and the graft-modified 4-pentene has [η] in the above range and the amount of grafting of the unsaturated carboxylic acid or its derivative used in the present invention.
Methyl-1-pentene was not obtained, and the amount of grafting of unsaturated carboxylic acid or its derivative was 0.5% by weight.
Even if it is used, [η] is 0.3 dl/g or less, and even when used in the composition of the present invention, the effect of improving heat distortion temperature is poor. The fiber reinforcement used in the present invention [ ] refers to inorganic fibers such as glass fibers, potassium titanate fibers, metal-coated glass fibers, ceramic fibers, wollastonite, carbon fibers, metal carbide fibers, and cured metal fibers, and aramid fibers. It is a fibrous material such as organic fiber such as. Further, the surface of these fiber reinforcing materials may be treated with a silane compound such as vinyltriethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, 2-glycidoxypropyltrimethoxysilane, etc. Among these, inorganic fibers, particularly glass fibers, are preferred because they have excellent reinforcing effects and heat resistance improving effects. The glass flakes [] and mica [] used in the present invention are not particularly limited as long as they are flaky, but usually have an aspect ratio (average diameter/average thickness of flakes) in the range of 10 to 500, and even 20.
The range is preferably from 300 to 300. Further, the size is preferably in the range of 20 to 2000 μm, more preferably 100 to 1000 μm, since it is effective in improving mechanical strength, appearance, dispersibility, etc. The composition of the present invention comprises the poly-4-methyl-1-
Pentene []: 80 to 99.99 parts by weight, preferably 90 to 99.9 parts by weight, graft-modified poly4-methyl-1-pentene []: 0.01 to 20 parts by weight,
Preferably 0.1 to 10 parts by weight, [ ] + [ ] = 100
Fiber reinforcement []: 1 to 300 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, glass flakes [] and/or mica [] to parts by weight [] + [] = 100 parts by weight: 1 200 parts by weight, preferably 5 to 150 parts by weight. If the amount of graft-modified poly-4-methyl-1-pentene [] is less than 0.01 parts by weight, there will be little effect on improving heat distortion temperature and mechanical strength, while if it exceeds 20 parts by weight, bending strength, tensile strength, impact strength, etc. The improvement effect on mechanical strength is small. In addition, if the amount of fiber reinforcement [] is less than 1 part by weight, the effect of improving heat distortion temperature and mechanical strength will be small, while if it exceeds 300 parts by weight, the fiber reinforcement [] will stand out on the surface of the molded product, resulting in significant Appearance deteriorates. If the amount of glass flakes [] and/or mica [] is less than 1 part by weight, warpage after molding will not be improved;
If it exceeds 200 parts by weight, the decrease in mechanical strength (particularly the decrease in impact strength) will be significant. In addition, the content of the grafted unsaturated carboxylic acid or its derivative component unit is based on the entire composition (100 parts by weight).
It is preferably in the range of 0.001 to 2% by weight. The composition of the present invention can be obtained by mixing each of the above-mentioned components [ ], [ ], [ ], [ ], and/or [ ] within the above-mentioned ranges. As a mixing method, various known methods such as Henschel mixer, V-blender, ribbon blender, tumbler blender, etc. are used to mix as necessary, and after melt-kneading using a single-screw extruder, twin-screw extruder, kneader, Banbury mixer, etc., Examples include granulation or pulverization methods. The composition of the present invention contains various compounding agents that can be added and mixed with ordinary polyolefins, such as heat stabilizers, weather stabilizers, nucleating agents, pigments, dyes, lubricants, and rust inhibitors. may be added as long as it does not impair it. The composition of the present invention has a significantly higher heat distortion temperature than conventional glass fiber-reinforced poly-4-methyl-1-pentene, has improved mechanical strength, and is less deformed due to warping after molding, so it can be used as a connector. ,
Suitable for use in precision molded products such as tuners, switches, etc. that require strict dimensional accuracy, such as electrical and electronic parts. Next, the present invention will be further explained with reference to Examples.
The present invention is not limited to these examples in any way as long as the gist thereof is not exceeded. Experimental example 1 4-methyl-1-pentene homopolymer ([η]
1.7dl/g, w/n7.5, melting point 241℃, crystallinity
42%, DSC parameter 3.0; hereinafter abbreviated as TPX(I)), a grafting reaction of maleic anhydride was carried out with a dicumylperoneside catalyst in a toluene solvent at 145°C. By adding a large excess of acetone to the resulting reaction product, the polymer is precipitated,
By filtering and repeatedly washing the precipitate with acetone, maleic anhydride graft modified poly-4-methyl-1-pentene A (hereinafter referred to as MAH-TPX (A)) was obtained.
) was obtained. The grafting ratio of maleic anhydride units in this modified polymer was 4.0% by weight, [η] 0.95dl/g,
Melting point 210℃, crystallinity 18%, w/n 4.5, DSC
The parameter was 2.8. Example 1 Glass fiber (6PA-473CS Nitto Boseki Co., Ltd.) was added to 95 parts by weight of TPX (I) used in Experiment 1 and 5 parts by weight of MAH-TPX (A), which was also produced in Experiment 1.
(hereinafter abbreviated as GF) and mica (white mica, P-80K manufactured by Harris Mining Corporation) were added to 100 parts by weight of TPX (I) + MAH - TPX (A) = 12.5 parts by weight. After mixing, Pellets were obtained by granulation using a conventional extruder. Next, test pieces were made from the pellets using an injection molding machine, and the following items were measured. (1) Bending strength Based on ASTMD790. The thickness of the specimen is 1/8 inch. (2) IZOD impact strength Based on ASTMD265. The thickness of the specimen is 1/8 inch. (3) Heat distortion temperature Based on ASTMD648. The thickness of the test piece was 1/4 inch, and the test was carried out under conditions of a load pressure of 18.56 kg/cm 2 . (4) Warpage A square plate (130 x 130 mm) with a thickness of 2 mm is molded using an injection molding machine, and one side parallel to the flow direction is pressed on a surface plate, and of the two corners on the other side, the corner with the largest upheaval is determined. The height from the board was measured and considered as warpage. The results are shown in Table 1. Example 2 Glass flakes (CEF-048A manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) were used instead of the mica used in Example 1, and GF
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the amounts of glass flakes and glass flakes were 14 parts by weight and 28 parts by weight, respectively. The results are shown in Table 1. Example 3 The amounts of GF and glass flakes in Example 2 were each 33
The same procedure as in Example 2 was carried out except that parts by weight were used. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was conducted except that 11 parts by weight of GF alone was added without adding mica. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 The same procedure as Comparative Example 1 was carried out except that GF was changed to 25 parts by weight. The results are shown in Table 1. 【table】
Claims (1)
いし99.99重量部、 ポリ4−メチル−1−ペンテンを溶液状態で不
飽和カルボン酸またはその誘導体で変性して得ら
れた、不飽和カルボン酸またはその誘導体成分単
位のグラフト量が0.5ないし15重量%の範囲及び
極限粘度[η]が0.3ないし10dl/gの範囲のグ
ラフト変性ポリ4−メチル−1−ペンテン
[]:0.01ないし20重量部、 []+[]=100重量部に対して繊維強化材
[]:1ないし300重量部、 同じく[]+[]=100重量部に対して、ガラ
スフレーク[]及び/又はマイカ[]:1な
いし200重量部とからなることを特徴とする繊維
強化ポリ4−メチル−1−ペンテン組成物。[Claims] 1 Poly-4-methyl-1-pentene []: 80 to 99.99 parts by weight, obtained by modifying poly-4-methyl-1-pentene in a solution state with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. , a graft-modified poly-4-methyl-1-pentene [ ] having a grafting amount of unsaturated carboxylic acid or its derivative component units in the range of 0.5 to 15% by weight and an intrinsic viscosity [η] of 0.3 to 10 dl/g: 0.01 to 20 parts by weight, [] + [] = 100 parts by weight, fiber reinforcement []: 1 to 300 parts by weight, also [] + [] = 100 parts by weight, glass flakes [] and/or Mica []: 1 to 200 parts by weight of a fiber-reinforced poly-4-methyl-1-pentene composition.
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