JPH0641389A - Fiber-reinforced polypropyrene composition - Google Patents
Fiber-reinforced polypropyrene compositionInfo
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- JPH0641389A JPH0641389A JP21824992A JP21824992A JPH0641389A JP H0641389 A JPH0641389 A JP H0641389A JP 21824992 A JP21824992 A JP 21824992A JP 21824992 A JP21824992 A JP 21824992A JP H0641389 A JPH0641389 A JP H0641389A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の内外装部品、
家電部品、あるいは電装部品などの工業用材料として好
適な繊維強化ポリプロピレン組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to interior and exterior parts for automobiles,
The present invention relates to a fiber-reinforced polypropylene composition suitable as an industrial material for home electric appliances, electric components and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術およびその課題】ポリプロピレン系樹脂
は、軽量で、成形性に優れ、機械的強度などの力学的特
性、絶縁性、耐薬品性などが良好であり、自動車の内外
装部品、家電部品、あるいはハウジングなど様々な工業
分野で広く使用されている。この様なポリプロピレン系
樹脂の機械的強度、および導電性を一層向上させる目的
で炭素繊維を複合化することが行なわれているが、ポリ
プロピレン系樹脂は炭素繊維との接着性が良くないた
め、単に両者を混練したのみでは十分な力学的物性が得
られない。2. Description of the Related Art Polypropylene resins are lightweight, have excellent moldability, and have good mechanical properties such as mechanical strength, insulation, and chemical resistance. , Or widely used in various industrial fields such as housings. The mechanical strength of such polypropylene-based resin, and carbon fibers have been compounded for the purpose of further improving the electrical conductivity, but since the polypropylene-based resin does not have good adhesion with the carbon fibers, it is simply Sufficient mechanical properties cannot be obtained only by kneading both.
【0003】そこで、炭素繊維とポリプロピレン系樹脂
との接着性の改良を図るために、例えば、無水マレイン
酸等の酸無水物をグラフトした変性ポリプロピレンを配
合した組成物(特開昭55-50041号、同58-113239 号)、
ウレタン変性エポキシ樹脂とエポキシ樹脂とで表面処理
した炭素繊維を使用した組成物(特開昭61-252371 号)
などが提案されているが、ポリプロピレンと炭素繊維と
の接着性および分散性が良くないため流動性に問題があ
り、成形性や力学的物性が不十分である。Therefore, in order to improve the adhesion between the carbon fiber and the polypropylene resin, for example, a composition containing a modified polypropylene grafted with an acid anhydride such as maleic anhydride (JP-A-55-50041). , No. 58-113239),
Composition using urethane-modified epoxy resin and carbon fiber surface-treated with epoxy resin (JP-A-61-252371)
However, since the adhesiveness and dispersibility between polypropylene and carbon fiber are not good, there is a problem in fluidity, and moldability and mechanical properties are insufficient.
【0004】また、従来の酸無水物変性組成物では、酸
無水物が高温でベーパライズしたり分解したりして刺激
臭が発生するという問題があった。従って、本発明の課
題は、ポリプロピレン系樹脂に炭素繊維を均一に接着性
良く配合し、流動性の制御が容易に行なえ、力学的物性
が向上し、成形加工時に異臭が発生しない炭素繊維強化
ポリプロピレン系樹脂を提供することにある。Further, the conventional acid anhydride-modified composition has a problem that the acid anhydride vaporizes or decomposes at a high temperature to generate an irritating odor. Therefore, an object of the present invention is to uniformly mix carbon fibers in a polypropylene resin with good adhesiveness, control of fluidity can be easily performed, mechanical properties are improved, and no abnormal odor is generated during molding processing. To provide a resin.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定の不飽和グリシジル化
合物をグラフト重合してなる変性ポリプロピレンを含有
するポリプロピレン系樹脂と炭素繊維との組成物が、剛
性、耐衝撃性等の機械強度および耐熱性に優れ、成形加
工時の異臭を発生する問題もないことを見出し、本発明
に到達した。すなわち、本発明は、(a)下記一般式
(I)Means for Solving the Problems As a result of intensive studies conducted by the present inventors in view of the above problems, a polypropylene resin containing a modified polypropylene obtained by graft-polymerizing a specific unsaturated glycidyl compound and a carbon fiber The inventors have found that the composition is excellent in mechanical strength such as rigidity and impact resistance and heat resistance, and that there is no problem of generating an offensive odor during molding, and thus reached the present invention. That is, the present invention provides (a) the following general formula (I)
【0006】[0006]
【化2】 [Chemical 2]
【0007】(式中、Rは水素原子または炭素数1〜6
のアルキル基を表わし、Arはグリシジルオキシ基を少
なくとも1つ有する炭素数6〜20の芳香族炭化水素基
を表わし、nは1〜4の整数である。)で示される不飽
和グリシジル化合物 0.1〜15重量部をポリプロピレン
100重量部にグラフト重合してなる変性ポリプロピレ
ンを2重量%以上含有するポリプロピレン系樹脂100
重量部に対し、(b)炭素繊維5〜70重量部を含有す
ることを特徴とする繊維強化ポリプロピレン組成物であ
る。(In the formula, R represents a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 6)
Represents an alkyl group, and Ar represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and having at least one glycidyloxy group, and n is an integer of 1 to 4. ) Polypropylene resin 100 containing modified polypropylene obtained by graft-polymerizing 0.1 to 15 parts by weight of an unsaturated glycidyl compound represented by the formula (1) to 100 parts by weight of polypropylene.
The fiber-reinforced polypropylene composition is characterized by containing (b) 5 to 70 parts by weight of carbon fiber with respect to parts by weight.
【0008】以下、本発明の繊維強化ポリプロピレン組
成物につき詳細に説明する。本発明において(a)成分
のベースとなるポリプロピレンは、プロピレンの単独重
合体の他、エチレンまたは炭素数4以上のα−オレフィ
ンを40重量%程度まで含むプロピレンのランダム、ブ
ロック、グラフトなどの共重合体、およびこれらの混合
物である。The fiber-reinforced polypropylene composition of the present invention will be described in detail below. In the present invention, the polypropylene serving as the base of the component (a) is a homopolymer of propylene, or a copolymer of propylene containing ethylene or α-olefin having 4 or more carbon atoms up to about 40% by weight. Coalesce, and mixtures thereof.
【0009】このようなプロピレンは通常 0.1〜200
g/10分程度のメルトフローレート(MFR、JISK72
10、荷重 2.16kg 、230℃)を有するものが好まし
い。MFRが0.1 g/10分未満では得られる炭素繊維
強化ポリプロピレン組成物の成形性が悪くなり、また1
00g/10分以上では耐衝撃性が低下する。また、
(a)成分に含有させる変性プロピレンの原料となるプ
ロピレンとしては、前述の(a)成分のベースとなるポ
リプロピレンのほか、下記一般式(II)Such propylene is usually 0.1 to 200
Melt flow rate of about g / 10 minutes (MFR, JISK72
Those having a load of 2.16 kg and a temperature of 230 ° C.) are preferable. When the MFR is less than 0.1 g / 10 minutes, the carbon fiber reinforced polypropylene composition obtained has poor moldability, and
If it is 00 g / 10 minutes or more, the impact resistance is lowered. Also,
As the propylene as a raw material of the modified propylene contained in the component (a), in addition to the polypropylene as the base of the component (a), the following general formula (II)
【0010】[0010]
【化3】 [Chemical 3]
【0011】(式中、R1 〜R4 は水素原子または炭素
数1〜6のアルキル基であり、mは1〜20の整数を表
わす。)で示される共役ジエンコモノマ−を含有するプ
ロピレンランダム共重合体をも用いることもできる。(Wherein R 1 to R 4 are hydrogen atoms or alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 20) and a propylene random copolymer containing a conjugated diene comonomer. Polymers can also be used.
【0012】本発明において、ポリプロピレン系樹脂の
変性に用いられる変性剤は、分子中に(メタ)アクリル
アミド基とエポキシ基とを有する前記一般式(I)で示
されるものであり、このような変性剤は、例えば特開昭
60-130580 号に開示されている方法により製造すること
ができる。上記一般式で表わされる不飽和グリシジル化
合物の中でも、特に下記一般式(III )In the present invention, the modifier used for modifying the polypropylene resin is represented by the above general formula (I) having a (meth) acrylamide group and an epoxy group in the molecule, and such a modifier is used. The agent is, for example,
It can be produced by the method disclosed in 60-130580. Among the unsaturated glycidyl compounds represented by the above general formula, especially the following general formula (III)
【0013】[0013]
【化4】 [Chemical 4]
【0014】(式中、Rは前記と同じ意味を表わす。)
で示される不飽和グリシジル化合物が好ましい。(In the formula, R has the same meaning as described above.)
An unsaturated glycidyl compound represented by is preferable.
【0015】本発明で使用する不飽和グリシジル化合物
変性ポリプロピレンは、溶液法または溶融混練法により
製造することができる。溶液法の場合には、例えばポリ
プロピレンと前記の不飽和グリシジル化合物、および触
媒をキシレン等の有機溶剤に溶解し、90〜200℃の
温度で0.1 〜100時間撹拌しながら変性を行なう。The unsaturated glycidyl compound-modified polypropylene used in the present invention can be produced by a solution method or a melt-kneading method. In the case of the solution method, for example, polypropylene, the above-mentioned unsaturated glycidyl compound, and a catalyst are dissolved in an organic solvent such as xylene, and modification is carried out at a temperature of 90 to 200 ° C. for 0.1 to 100 hours with stirring.
【0016】また、溶融混練法の場合には上記の出発物
質および触媒を、二軸押出機等に投入し、170〜30
0℃、好ましくは180〜250℃で溶融混練する。な
お、溶融混練法による変性は、後述するように(b)成
分の炭素繊維を配合する溶融混練時に実施することもで
きる。いずれの変性法の場合にも、触媒として通常のラ
ジカル開始剤、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウ
ロイル、過酸化ジ−t−ブチル、過酸化アセチル、過安
息酸t−ブチル、過酸化ジクミル、t−ブチルヒドロペ
ルオキシド等の有機過酸化物や、アゾビスイソブチロニ
トリル、アゾビスアミジノプロパン等のアゾ化合物類を
用いることができる。触媒は変性用の不飽和グリシジル
化合物100重量部に対して、0.06〜20重量部程度が
必要である。In the case of the melt-kneading method, the above-mentioned starting materials and catalysts are put into a twin-screw extruder or the like to obtain 170 to 30.
Melt kneading at 0 ° C, preferably 180 to 250 ° C. The modification by the melt-kneading method can be carried out at the time of melt-kneading in which the carbon fiber as the component (b) is blended, as described later. In any modification method, a usual radical initiator as a catalyst, for example, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, di-t-butyl peroxide, acetyl peroxide, t-butyl perbenzoate, dicumyl peroxide, Organic peroxides such as t-butyl hydroperoxide and azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisamidinopropane can be used. The catalyst is required to be about 0.06 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the unsaturated glycidyl compound for modification.
【0017】ポリプロピレンと不飽和グリシジル化合物
の配合割合は、ポリプロピレン100重量部に対して不
飽和グリシジル化合物0.1 〜15重量部、好ましくは0.
2 〜10重量部である。グリシジル化合物の配合割合が
0.1 重量部未満では、グラフト率が低く、変性による効
果が不十分となり、また、15重量部以上では得られる
変性ポリマ−の分子量が低下する。The mixing ratio of polypropylene and unsaturated glycidyl compound is 0.1 to 15 parts by weight, preferably 0.1 to 100 parts by weight of polypropylene, and preferably 0.1.
2 to 10 parts by weight. The blending ratio of the glycidyl compound is
If it is less than 0.1 part by weight, the graft ratio is low and the effect of modification is insufficient, and if it is 15 parts by weight or more, the molecular weight of the modified polymer obtained is lowered.
【0018】本発明では、上述した変性ポリプロピレン
をポリプロピレン中に2重量%以上配合する。すなわ
ち、本発明は(a)成分の全てが変性ポリプロピレンで
ある組成物を含むが、好ましい変性ポリプロピレンの含
有量は、2〜100重量%、特に5〜100重量%であ
る。変性ポリプロピレンの割合が2重量%未満では炭素
繊維との接着性が十分でなく、このため得られる組成物
の機械強度および耐熱性が不十分となる。In the present invention, the above-mentioned modified polypropylene is blended in polypropylene in an amount of 2% by weight or more. That is, the present invention includes a composition in which all of the component (a) is a modified polypropylene, but the preferred content of the modified polypropylene is 2 to 100% by weight, particularly 5 to 100% by weight. When the proportion of the modified polypropylene is less than 2% by weight, the adhesiveness with the carbon fiber is insufficient, and thus the mechanical strength and heat resistance of the resulting composition are insufficient.
【0019】本発明において使用する(b)炭素繊維
は、レーヨン系炭素繊維、PAN(ポリアクリロニトリ
ル)系炭素繊維、メソフェースピッチ系炭素繊維などが
用いられる。炭素繊維の繊維長は0.1 〜100mm、特に
0.5 〜50mm、径は5〜30μm、特に10〜20μm
のものが好ましい。As the carbon fiber (b) used in the present invention, rayon type carbon fiber, PAN (polyacrylonitrile) type carbon fiber, mesophase pitch type carbon fiber and the like are used. Carbon fiber has a fiber length of 0.1 to 100 mm, especially
0.5-50 mm, diameter 5-30 μm, especially 10-20 μm
Are preferred.
【0020】また、ポリプロピレン系樹脂との接着性を
一層向上させるために炭素繊維として表面処理したもの
も用いることができる。炭素繊維(b)の含有量はポリ
プロピレン系樹脂100重量部に対し、5〜70重量
部、好ましくは10〜50重量部である。含有量が5重
量部未満では得られる組成物の機械強度および耐熱性の
向上が十分でなく、また70重量部以上の場合には成形
性が低下して成形物の製造が困難になり、機械強度も低
下する。Further, in order to further improve the adhesiveness with the polypropylene resin, carbon fibers surface-treated can be used. The content of the carbon fiber (b) is 5 to 70 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polypropylene resin. When the content is less than 5 parts by weight, the mechanical strength and heat resistance of the resulting composition are not sufficiently improved, and when the content is 70 parts by weight or more, the moldability is deteriorated and it becomes difficult to produce a molded product. The strength also decreases.
【0021】本発明の組成物では、さらにその強化また
は改質を目的として、上記成分以外に、他の充填剤や強
化材、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、可塑
剤、帯電防止剤、離型剤、発泡剤、造核剤等を添加する
こともできる。次に、上述した各成分を用いて、炭素繊
維強化ポリプロピレン組成物を製造する方法について説
明する。In the composition of the present invention, for the purpose of further strengthening or modifying it, other than the above-mentioned components, other fillers and reinforcing agents, heat stabilizers, antioxidants, light stabilizers, flame retardants, plasticizers. Further, an antistatic agent, a release agent, a foaming agent, a nucleating agent and the like can be added. Next, a method for producing a carbon fiber reinforced polypropylene composition using each of the above components will be described.
【0022】本発明の炭素繊維強化ポリプロピレン組成
物は、予め不飽和グリシジル化合物で変性したポリプロ
ピレンを、炭素繊維およびその他の任意成分と溶融混練
する第1の方法、および未変性ポリプロピレンと変性剤
(不飽和グリシジル化合物)と炭素繊維およびその他の
任意成分に触媒を添加し溶融混練する第2の方法により
製造することができる。The carbon fiber reinforced polypropylene composition of the present invention comprises a first method of melt kneading polypropylene previously modified with an unsaturated glycidyl compound with carbon fiber and other optional components, and an unmodified polypropylene and a modifier (unmodified). The saturated glycidyl compound), carbon fiber, and other optional components may be added with a catalyst and melt-kneaded to produce the second method.
【0023】第1の方法は、ポリプロピレン、変性ポリ
プロピレン、炭素繊維を所定の割合で一軸押出機、二軸
押出機、バンバリーミキサ−、混練ロール、ブラベンダ
−、ニーダ−等の混練機、またはヘンシェルミキサ−等
の混練機に供給し、170〜300℃、好ましくは18
0〜250℃に加熱溶融することによって行なうことが
できる。In the first method, polypropylene, modified polypropylene, carbon fibers are mixed in a predetermined ratio with a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a Banbury mixer, a kneading roll, a brabender, a kneader, or the like, or a Henschel mixer. -Supplied to a kneader such as 170-300 ° C., preferably 18
It can be performed by heating and melting at 0 to 250 ° C.
【0024】また、第2の方法は、未変性ポリプロピレ
ン100重量部に対し、前記不飽和グリシジル化合物0.
1 〜15重量部、好ましくは0.5 〜10重量部、過酸化
物0.01〜5重量部、好ましくは0.1 〜1重量部、炭素繊
維を5〜70重量部、好ましくは10〜50重量部を二
軸押出機等を用いて、170〜300℃、好ましくは1
80〜250℃で溶融混練することによって行なわれ
る。In the second method, the unsaturated glycidyl compound (0.1 parts) is added to 100 parts by weight of unmodified polypropylene.
Biaxially 1 to 15 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, peroxide 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 1 part by weight, carbon fiber 5 to 70 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight. 170-300 degreeC using an extruder etc., Preferably 1
It is carried out by melt-kneading at 80 to 250 ° C.
【0025】なお、炭素繊維は予めポリプロピレンのペ
レットとドライブレンドしたものを供給してもよいし、
または混練を押出機を用いて行なう場合には、ポリプロ
ピレンと不飽和グリシジル化合物とをドライブレンドし
た後、重量式フィダ−等を用いて押出機の途中から供給
してもよい。この第2の方法によれば、独立したポリプ
ロピレンの変性工程を省略し、ポリプロピレンと変性剤
と炭素繊維とを一緒に溶融混練するのみで、ポリプロピ
レンを変性しながら効率的に炭素繊維強化ポリプロピレ
ン組成物を製造することができる。The carbon fibers may be dry blended with polypropylene pellets in advance, or may be supplied.
Alternatively, when kneading is performed using an extruder, polypropylene and the unsaturated glycidyl compound may be dry-blended and then fed from the middle of the extruder using a gravimetric feeder or the like. According to the second method, the independent polypropylene modification step is omitted, and the polypropylene, the modifier and the carbon fiber are only melt-kneaded together, and the carbon fiber-reinforced polypropylene composition is efficiently modified while modifying the polypropylene. Can be manufactured.
【0026】[0026]
【作用】以上のように、本発明の組成物は、特定の不飽
和グリシジル化合物で変性したポリプロピレンを2重量
%以上含有するポリプロピレン系樹脂と炭素繊維とを含
有する炭素繊維強化ポリプロピレン組成物であり、ポリ
プロピレン系樹脂の機械強度および耐熱性が大幅に向上
し、成形加工時における異臭の発生もない。本発明の組
成物でこのような効果の得られる理由は必ずしも定かで
ないが、変性ポリプロピレンの(メタ)クリルアミド基
とエポキシ基の作用により、ポリプロピレン中への炭素
繊維の分散性、接着性が向上して、炭素繊維強化ポリプ
ロピレンの流動性の制御が容易に行なわれるためと考え
られる。As described above, the composition of the present invention is a carbon fiber reinforced polypropylene composition containing a polypropylene resin containing 2% by weight or more of polypropylene modified with a specific unsaturated glycidyl compound and carbon fiber. In addition, the mechanical strength and heat resistance of polypropylene resin are significantly improved, and no offensive odor is generated during molding. The reason why such an effect is obtained by the composition of the present invention is not always clear, but the dispersibility and adhesiveness of carbon fiber in polypropylene are improved by the action of the (meth) acrylic acid group and the epoxy group of the modified polypropylene. It is considered that the fluidity of the carbon fiber reinforced polypropylene is easily controlled.
【0027】[0027]
【実施例】本発明を以下の実施例および比較例により詳
細に説明する。なお、各実施例および比較例の原料用樹
脂としては、以下のものを用いた。ポリプロピレン (1)プロピレンホモポリマ−〔J205、東燃化学
(株)製、メルトフローレート(MFR、230℃、2.
16kg荷重)5g/10分〕、(2)プロピレンホモポリ
マ−〔J209、東燃化学(株)製、メルトフローレー
ト(MFR、230℃、2.16kg荷重)9g/10分〕。The present invention will be described in detail with reference to the following examples and comparative examples. The following resins were used as raw material resins in each of the examples and comparative examples. Polypropylene (1) Propylene homopolymer [J205, manufactured by Tonen Chemical Co., Ltd., melt flow rate (MFR, 230 ° C, 2.
16 kg load) 5 g / 10 minutes], (2) Propylene homopolymer [J209, manufactured by Tonen Kagaku KK, melt flow rate (MFR, 230 ° C, 2.16 kg load) 9 g / 10 minutes].
【0028】炭素繊維 CF:M−107T〔呉羽化学(株)製、繊維長0.70m
m、平均繊維径18.0μm〕。変性用モノマ− AXE:下記一般式で示されるグリシジル化合物〔鐘淵
化学工業(株)製〕。 Carbon fiber CF: M-107T [Kureha Chemical Co., Ltd., fiber length 0.70 m
m, average fiber diameter 18.0 μm]. Denaturing monomer AXE: a glycidyl compound represented by the following general formula [Kanefuchi Chemical Industry Co., Ltd.].
【0029】[0029]
【化5】 [Chemical 5]
【0030】MAH:無水マレイン酸。ラジカル発生剤 POX:パーヘキシン−25B〔日本油脂(株)製〕。変性ポリプロピレン (1)変性PP−1:ポリプロピレン(東燃化学(株)
製;Y201)100重量部とAXE2重量部とPOX
0.1 重量部をヘンシェルミキサーによりドライブレンド
し、ついでラボストミルで230℃、5分間、80rp
mで溶融混練してグラフト重合させて得た、メルトフロ
ーレート(MFR、230℃、2.16kg荷重)24g/1
0分、AXEグラフト率1.8 重量%のAXE変性ポリプ
ロピレン。MAH: Maleic anhydride. Radical generator POX: Perhexin-25B [manufactured by NOF CORPORATION]. Modified polypropylene (1) Modified PP-1: Polypropylene (Tonen Chemical Co., Ltd.)
Made; Y201) 100 parts by weight, AXE 2 parts by weight and POX
0.1 part by weight is dry blended with a Henschel mixer and then at Labostomill at 230 ° C. for 5 minutes at 80 rp
Melt flow rate (MFR, 230 ° C, 2.16 kg load) obtained by melt-kneading at m and graft polymerizing 24 g / 1
0 minutes, AXE-modified polypropylene with an AXE graft ratio of 1.8% by weight.
【0031】なお、上記変性ポリプロピレンのAXEの
グラフト率は以下の方法により求めた。変性ポリプロピ
レンを沸騰キシレンに溶解させ、メタノ−ルに沈殿さ
せ、沈殿したポリマ−を真空乾燥し、これを50μm程
度の厚さのフィルム状にホットプレスした。このフィル
ムの赤外線吸収スペクトルを測定し、変性剤のカルボニ
ル(C=O)結合の伸縮にかかる吸収ピーク(1648cm
-1)と、アイソタクティクポリプロピレンに特有の吸収
ピーク( 840cm-1)との比を求め、予め作成した検量
線から算出した。The AXE graft ratio of the modified polypropylene was determined by the following method. The modified polypropylene was dissolved in boiling xylene, precipitated in methanol, the precipitated polymer was vacuum dried, and this was hot pressed into a film having a thickness of about 50 μm. The infrared absorption spectrum of this film was measured and the absorption peak (1648 cm) due to the expansion and contraction of the carbonyl (C = O) bond of the modifier was measured.
-1 ) and the absorption peak (840 cm -1 ) peculiar to isotactic polypropylene were obtained and calculated from a calibration curve prepared in advance.
【0032】(2)変性PP−2:1,9デカジエンを
0.4 モル%共重合させたプロピレン−非共役ジエンラン
ダム共重合体100重量部とAXE2重量部とPOX0.
1 重量部とをヘンシェルミキサーによりドライブレンド
し、ついでラボストミルで230℃、5分間、80rp
mで溶融混練してグラフト重合させて得た、メルトフロ
ーレート(MFR、230℃、2.16kg荷重)19g/1
0分、AXEグラフト率1.8 重量%のAXE変性ポリプ
ロピレン。(2) Modified PP-2: 1,9 decadiene
100 parts by weight of 0.4 mol% copolymerized propylene-non-conjugated diene random copolymer, 2 parts by weight of AXE and POX.
1 part by weight is dry blended with a Henschel mixer, then at Labostomill at 230 ° C. for 5 minutes at 80 rp
Melt flow rate (MFR, 230 ° C., 2.16 kg load) 19 g / 1 obtained by melt-kneading at m and graft polymerization
0 minutes, AXE-modified polypropylene with an AXE graft ratio of 1.8% by weight.
【0033】(3)変性PP−3:ポリプロピレン(東
燃化学(株)製;Y201)100重量部とMAH5重
量部とPOX0.1 重量部をヘンシェルミキサーによりド
ライブレンドし、ついでラボストミルで230℃、5分
間、80rpmで溶融混練してグラフト重合させて得
た、メルトフローレート(MFR、230℃、2.16kg荷
重)113g/10分、MAHグラフト率0.5 重量%の
MAH変性ポリプロピレン。なお、このMAHグラフト
率は、変性ポリプロピレンを沸騰キシレンに溶解し、ア
セトンにより溶解成分を沈殿させ、これを50μm程度
の厚さにプレスしたもののIRスペクトルを測定し、M
AHのカルボニル(C=O)結合の伸縮に掛かる1780c
m-1付近と、ポリプロピレンの840cm-1cm付近との
吸光度比から算出した。(3) Modified PP-3: 100 parts by weight of polypropylene (manufactured by Tonen Kagaku KK; Y201), 5 parts by weight of MAH and 0.1 part by weight of POX were dry blended with a Henschel mixer, and then 230 ° C. with a Labostomill. MAH-modified polypropylene having a melt flow rate (MFR, 230 ° C., 2.16 kg load) of 113 g / 10 minutes and a MAH graft ratio of 0.5% by weight, which was obtained by melt-kneading at 80 rpm for a minute. The MAH graft ratio was determined by dissolving the modified polypropylene in boiling xylene, precipitating the dissolved components with acetone, and pressing the resulting mixture to a thickness of about 50 μm, and measuring the IR spectrum of the product.
1780c due to expansion and contraction of carbonyl (C = O) bond of AH
It was calculated from the absorbance ratio between around m −1 and around 840 cm −1 cm of polypropylene.
【0034】(4)変性PP−4:1,9デカジエンを
0.4 モル%共重合させたプロピレン−非共役ジエンラン
ダム共重合体100重量部とMAH5重量部とPOX0.
1 重量部ををヘンシェルミキサーによりドライブレンド
し、ラボストミルで230℃、5分間、80rpmで溶
融混練してグラフト重合させて得た、メルトフローレー
ト(MFR、230℃、2.16kg荷重)115g/10
分、MAHグラフト率0.4 重量%のMAH変性ポリプロ
ピレン。(4) Modified PP-4: 1,9 decadiene
100 parts by weight of 0.4 mol% copolymerized propylene-non-conjugated diene random copolymer, 5 parts by weight of MAH and POX.
Melt flow rate (MFR, 230 ° C., 2.16 kg load) 115 g / 10 obtained by dry blending 1 part by weight with a Henschel mixer, and melt-kneading at 80 ° C. for 5 minutes at 230 ° C. in Labostomill to obtain graft polymerization.
Min, MAH modified polypropylene with a MAH graft ratio of 0.4% by weight.
【0035】実施例1〜9および比較例1〜7 ポリプロピレンと、変性ポリプロピレン(変性PP−
1、変性PP−2、変性PP−3、変性PP−4)とを
第1表および第2表に示す割合でヘンシェルミキサ−で
混合した後、44mmφの2軸式押出機を用い、230
℃、250rpmにて混練を行ない、押出機の途中から
重量式フィーダ−を用いて炭素繊維(CF)を第1表お
よび第2表に示す割合で供給し、炭素繊維強化ポリプロ
ピレン組成物を得た。 Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 7 and modified polypropylene (modified PP-
1, modified PP-2, modified PP-3, modified PP-4) were mixed in a Henschel mixer at the ratios shown in Tables 1 and 2, and then 230 mm by using a 44 mmφ twin-screw extruder.
Kneading was performed at 250 rpm for 250 ° C., and carbon fibers (CF) were supplied from the middle of the extruder using a gravimetric feeder at a ratio shown in Tables 1 and 2 to obtain a carbon fiber reinforced polypropylene composition. .
【0036】実施例10 ポリプロピレン(東燃化学(株)社製;J209)と、
AXE、POXとを第1表に示す割合で2軸式押出機を
用い、230℃、250rpmにて混練を行ない、第1
表に示す割合で押出機の途中に設置した重量式フィーダ
−から炭素繊維(CF)を供給し、炭素繊維強化ポリプ
ロピレン組成物を得た。 Example 10 Polypropylene (manufactured by Tonen Kagaku KK; J209),
Using a twin-screw extruder, AXE and POX were mixed at a ratio shown in Table 1 at 230 ° C. and 250 rpm to perform kneading.
Carbon fiber (CF) was supplied from a weight type feeder installed in the middle of the extruder at a ratio shown in the table to obtain a carbon fiber reinforced polypropylene composition.
【0037】比較例8 ポリプロピレン(東燃化学(株)社製;J209)と、
MAH、POXとを第2表に示す割合で実施例10と同
様の操作方法にて、炭素繊維強化ポリプロピレン組成物
を得た。 Comparative Example 8 Polypropylene (manufactured by Tonen Kagaku KK; J209)
A carbon fiber reinforced polypropylene composition was obtained in the same manner as in Example 10 with MAH and POX in the ratios shown in Table 2.
【0038】実施例1〜10および比較例1〜8で得た
炭素繊維強化ポリプロピレン組成物のメルトフローレー
ト、引張り破断強度、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強
度、熱変形温度を測定した結果を第1表および第2表に
示す。The carbon fiber reinforced polypropylene compositions obtained in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 8 were measured for melt flow rate, tensile breaking strength, flexural modulus, Izod impact strength and heat distortion temperature. The results are shown in Tables and Table 2.
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】[0040]
【表2】 [Table 2]
【0041】[0041]
【表3】 [Table 3]
【0042】第1表に示した各物性の測定方法は以下の
通りである。 (1)メルトフローレート:ASTM D-1238(230℃,
2.16kg荷重)により測定。 (2)引張り破断強度:ASTM D-638 (23℃)により
測定。 (3)曲げ弾性率:ASTM D-790 (23℃)により測
定。 (4)アイゾット衝撃強度:ASTM D-256(23℃,Vノ
ッチ付き)により測定。 (5)熱変形温度(HDT):ASTM D-648(23℃,1
8.6kg/cm2 荷重)により測定。The methods for measuring the physical properties shown in Table 1 are as follows. (1) Melt flow rate: ASTM D-1238 (230 ℃,
2.16kg load) measured. (2) Tensile breaking strength: measured by ASTM D-638 (23 ° C). (3) Flexural modulus: measured by ASTM D-790 (23 ° C). (4) Izod impact strength: Measured by ASTM D-256 (23 ° C, with V notch). (5) Heat distortion temperature (HDT): ASTM D-648 (23 ℃, 1
8.6kg / cm 2 load)
【0043】第1表および第2表から明らかなように、
実施例1〜9の炭素繊維強化ポリプロピレン組成物は、
変性ポリプロピレンを含有しない未変性ポリプロピレン
(比較例1)、未変性ポリプロピレンに炭素繊維を配合
した組成物(比較例2〜5)に比べて破断強度、曲げ弾
性率、アイゾット衝撃強度に優れ、熱変形温度も高い。
また、無水マレイン酸による変性ポリプロピレンを含有
する比較例6〜7に比べて、特にアイゾット衝撃強度が
高く、他の諸物性も優れている。また、変性ポリプロピ
レンを炭素繊維の混練時に調製した実施例10の炭素繊
維強化ポリプロピレン組成物の諸物性は、予め変性した
ポリプロピレンを使用した実施例と同等のレベルである
ことがわかる。As is clear from Tables 1 and 2,
The carbon fiber reinforced polypropylene compositions of Examples 1-9 are
Compared with unmodified polypropylene containing no modified polypropylene (Comparative Example 1) and compositions containing unmodified polypropylene and carbon fibers (Comparative Examples 2 to 5), the breaking strength, flexural modulus, and Izod impact strength are excellent, and thermal deformation The temperature is also high.
Further, in comparison with Comparative Examples 6 to 7 containing the modified polypropylene with maleic anhydride, the Izod impact strength is particularly high and other physical properties are also excellent. Further, it is understood that the physical properties of the carbon fiber-reinforced polypropylene composition of Example 10 prepared by mixing the modified polypropylene at the time of kneading the carbon fibers are at the same level as those of the examples using the previously modified polypropylene.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、変性ポリプロピレ
ンを含有する変性ポリプロピレン系樹脂と炭素繊維とか
らなる本発明の組成物は、剛性、耐衝撃性等の力学的物
性および耐熱性に優れており、成形加工時に異臭を発生
することもない。このような本発明の組成物は、自動車
の内外装品や家電部品、あるいは電装部品など、様々な
工業材料として好適である。As described above, the composition of the present invention comprising the modified polypropylene resin containing the modified polypropylene and the carbon fiber is excellent in mechanical properties such as rigidity and impact resistance and heat resistance. Also, no strange odor is generated during molding. Such a composition of the present invention is suitable as various industrial materials such as automobile interior and exterior parts, home electric appliance parts, and electric component parts.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺屋 竜男 埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡1丁目3番1 号 東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者 藤田 祐二 埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡1丁目3番1 号 東燃株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tatsuo Teraya 1-3-3 Nishitsurugaoka, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Tonen Corporation Research Institute (72) Inventor Yuji Fujita Nishitsuru, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Prefecture 1-3-1, Kugaoka Inside Tonen Corporation Research Institute
Claims (1)
を表わし、Arはグリシジルオキシ基を少なくとも1つ
有する炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表わし、n
は1〜4の整数である。)で示される不飽和グリシジル
化合物 0.1〜15重量部をポリプロピレン100重量部
にグラフト重合してなる変性ポリプロピレンを2重量%
以上含有するポリプロピレン系樹脂100重量部に対
し、(b)炭素繊維5〜70重量部を含有することを特
徴とする繊維強化ポリプロピレン組成物。1. (a) The following general formula (I): (In the formula, R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Ar represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms having at least one glycidyloxy group, and n
Is an integer of 1 to 4. 2% by weight of a modified polypropylene obtained by graft-polymerizing 0.1 to 15 parts by weight of an unsaturated glycidyl compound represented by
A fiber-reinforced polypropylene composition comprising (b) 5 to 70 parts by weight of carbon fiber based on 100 parts by weight of the polypropylene-based resin contained above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21824992A JPH0641389A (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Fiber-reinforced polypropyrene composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21824992A JPH0641389A (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Fiber-reinforced polypropyrene composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0641389A true JPH0641389A (en) | 1994-02-15 |
Family
ID=16716932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21824992A Pending JPH0641389A (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Fiber-reinforced polypropyrene composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0641389A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1548054A1 (en) | 2003-12-26 | 2005-06-29 | Japan Polypropylene Corporation | Polypropylene-based resin composition and molded article thereof |
JPWO2023038094A1 (en) * | 2021-09-13 | 2023-03-16 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP21824992A patent/JPH0641389A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1548054A1 (en) | 2003-12-26 | 2005-06-29 | Japan Polypropylene Corporation | Polypropylene-based resin composition and molded article thereof |
US7582696B2 (en) | 2003-12-26 | 2009-09-01 | Japan Polypropylene Corporation | Polypropylene-based resin composition and molded article thereof |
EP2261277A2 (en) | 2003-12-26 | 2010-12-15 | Japan Polypropylene Corporation | Polypropylene-based resin composition and molded article thereof |
JPWO2023038094A1 (en) * | 2021-09-13 | 2023-03-16 |
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