JP2776462B2 - Method for producing molding pellets - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は自動車部品、弱電製
品等として好適な材料に用いる機械的強度及び寸法安定
性に優れた成形品を与える無機繊維充填ポリプロピレン
樹脂成形用ペレットの製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ポリプロピレンに無機フィラーを配合し
た複合樹脂組成物は、剛性機械的強度、成形収縮率など
の各種の利点により幅広く工業材料分野に使用されてい
る。なかでも繊維状充填剤で強化したものは、機械的強
度の向上が大きいので好んで使用されている。しかし、
ガラス繊維のように繊維長の長いものを該樹脂に充填す
ると、表面荒れが起こるので外観上好ましくなく、その
上、反り等に関する寸法安定性が悪くなる欠点を有し、
また、ウォラストナイトのように短繊維のものを充填す
ると剛性の改良効果が小さいという欠点を有していた。
この短繊維充填剤の欠点を改良するため特開昭５７―１
０９８４６号公報に示されるような繊維状マグネシウム
・オキシサルフェートを配合する方法が提案されている
が、上記の機械的強度の改良は充分ではない。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、寸法安定性
及び外観が良好で、剛性、耐衝撃性などの機械的強度が
大きい繊維状無機充填剤入りのポリプロピレン樹脂成形
品を与える成形用ペレットの製造方法を提供することを
目的とするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の短
繊維充填剤入り成形用ペレットについてその欠点を改良
すべく検討した結果、特定のポリプロピレンと特定形状
の短繊維充填剤との混合物を溶融混練したのち、造粒成
形すれば、表面光沢及び寸法安定性が良好で、剛性及び
耐衝撃性が改善されたポリプロピレン樹脂成形品を与え
る成形用ペレットが得られることを見い出し本発明をな
すに至った。 【０００５】すなわち、本発明は（Ａ）アイソタクチッ
クペンタッド分率が９５％以上のプロピレン重合体６０
〜９９重量％と（Ｂ）０．１〜２．０μｍの繊維径で、
かつ、６０〜２００のアスペクト比を有するマグネシウ
ム系繊維状無機充填剤１〜４０重量％との混合物を、溶
融混練したのち、造粒成形することを特徴とするポリプ
ロピレン樹脂成形用ペレットの製造方法を提供するもの
である。 【０００６】本発明方法において使用されるプロピレン
重合体は、アイソタクチックペンタッド分率が９５％以
上のものであればどのようなプロピレン重合体であって
もよく、このような重合体は、重合時に使用する触媒や
触媒の予備処理に使用するモノマー種類等を適宜選択す
ることにより製造できる。 【０００７】アイソタクチックペンタッド分率とは、５
個のプロピレンモノマー単位が連続してメソ結合してい
る連鎖の中心のプロピレン単位が全プロピレン単位に対
する割合を百分率で表したものであり、ポリプロピレン
分子の立体規則性の尺度である。 【０００８】このような高いアイソタクチックペンタッ
ド分率のプロピレン重合体を得る方法としては、例え
ば、特開昭６１―１５５４０４号公報記載の方法のよう
にチーグラー型の立体規則性重合能の高い触媒を、４‐
メチルペンテン‐１等のモノマーで予備重合処理したも
のを用いプロピレンを重合する方法がある。 【０００９】このプロピレン重合体として、上記の重合
反応系内に、プロピレン以外のα‐オレフィン又はエチ
レン等のモノマーを使用して１段重合又は２段重合で共
重合し、該他モノマーが全樹脂量の７重量％以下の含有
量となるようにしたランダム共重合体又は耐衝撃性ポリ
プロピレン（通称ブロック共重合体という）を使用する
と、さらに耐衝撃強度を向上しうるので好ましい。 【００１０】本発明方法において用いる繊維状無機充填
剤は０．１〜２μｍの繊維径で、かつ、６０〜２００の
アスペクト比を有することが必要である。繊維径が０．
１μｍ以下になると充填剤の嵩比重が小さくなり過ぎ
て、配合操作が困難となり、繊維径が２μｍ以上では、
得られる成形品の表面外観が不良となり、また、アスペ
クト比が６０未満のものを用いると得られる成形品の強
度の向上がなく、アスペクト比が２００以上になると寸
法安定性及び外観が悪くなる。 【００１１】本発明方法において用いる（Ｂ）成分のマ
グネシウム系繊維状無機充填剤としては、繊維径０．１
〜２μｍ、アスペクト比６０〜２００の条件を満たす限
りどのようなものでもよい。このようなものとしては、
例えば、硫酸マグネシウム繊維、繊維状マグネシウムオ
キシサルフェート、水酸化マグネシウム繊維等が挙げら
れる。 【００１２】本発明方法で用いる原料は、（Ａ）上記の
プロピレン重合体６０〜９９重量％、好ましくは、７０
〜９７重量％と（Ｂ）マグネシウム系繊維状無機充填剤
１〜４０重量％、好ましくは、３〜３０重量％との混合
物である。この混合物中の（Ａ）成分が６０重量％以下
だと得られる成形品の耐衝撃性が悪くなり、９９重量％
以上であると得られる成形品の剛性が悪くなる。 【００１３】本発明方法においては、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分にさらに有機系核剤又は無機系核剤を併用す
ることによりさらに物性の向上した成形品を与えるペレ
ットを得ることができる。この際使用する有機系核剤を
例示すると、アルキル基を芳香環に置換した安息香酸又
はその誘導体の金属塩、例えば、ｐ‐ｔ‐ブチルベンゾ
エートのアルミニウム塩など、ジベンジリデンソルビト
ール及びその誘導体、例えば１，３，２，４‐ジベンジ
リデンソルビトール、１，３，２，４‐ジ（ｐ‐メチル
ベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４‐ジ（ｐ
‐クロルベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４
‐ジ（ｐ‐メトキシベンジリデン）ソルビトールなど、
リン酸ビス（４‐ｔ‐ブチルフェニル）ナトリウム、シ
ュウ酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、サリチ
ル酸亜鉛、酒石酸カルシウム等の有機酸塩などが挙げら
れる。 【００１４】また、無機系核剤としては、例えば、タル
ク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト
等の粘土類、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、
硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化
チタン、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛などの金属酸化物
等が挙げられる。 【００１５】この核剤の配合量は微量でよく、（Ａ）成
分と（Ｂ）成分の混合物１００重量部に対して、０．０
１〜１重量部配合することにより、成形品の剛性、耐熱
性および硬度などをより一層向上させることができる。
１重量部よりも多量に使用しても物性の向上効果は変ら
ない。また、本発明方法においては、上記の混合物１０
０重量部に対し、密度０．９４０〜０．９７０のポリエ
チレン５〜２５重量部を配合することによりさらに耐衝
撃性等が向上した成形品を与えるペレットを得ることが
できる。 【００１６】なお、本発明方法においては、（Ａ）成分
と（Ｂ）成分の混合物に本発明の目的を阻害しない範囲
内で、他の添加剤を含有していてもよい。そのような添
加剤としては、例えば、帯電防止剤、着色剤、難燃剤、
酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、熱安定剤等の各種
添加剤が挙げられる。 【００１７】 【発明の効果】本発明方法によると、耐衝撃性、曲げ強
度等の機械的強度が大きく、寸法安定性が良好な成形品
を与えるペレットが得られる。また、このペレットから
製造した成形品は外観がよいので、布等による上張り又
は塗装を必要としないで、使用できるので有利である。 【００１８】 【実施例】次に実施例によりさらに本発明を詳細に説明
する。なお、実施例及び比較例に使用された原料及び成
形品試料の試験法は次のとおりである。 プロピレン重合体１（ＰＰ―１） ９８％のアイソタクチックペンタッド分率を有するホモ
ポリマー プロピレン重合体２（ＰＰ―２） ９８％のアイソタクチックペンタッド分率を有するエチ
レン含有量４重量％のプロピレン共重合体 プロピレン重合体３（ＰＰ―３） ９８．５％のアイソタクチックペンタッド分率を有する
エチレン含有量３重量％のプロピレン共重合体 プロピレン重合体４（ＰＰ―４） ９４％のアイソタクチックペンタッド分率を有するエチ
レン含有量４重量％のプロピレン共重合体 プロピレン重合体５（ＰＰ―５） ９１％のアイソタクチックペンタッド分率を有するエチ
レン含有量８重量％のプロピレン共重合体 【００１９】核 剤 Ｋ：ｐ‐（ｔ‐ブチル）安息香酸アルミニウム Ｌ：１，３，２，４‐ジベンジリデンソルビトール Ｍ：タルク ポリエチレン Ｓ：密度０．９７０、ＭＩ２０のポリエチレン Ｔ：密度０．９６０、ＭＩ６のポリエチレン 【００２０】試験法： （１）曲げ強度 ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に準拠して測定した。 （２）曲げ弾性率 ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に準拠して測定した。 （３）アイゾット衝撃強度 ＡＳＴＭ Ｄ ２５６（ノッチ付き）に準拠して測定し
た。 （４）表面外観 成形温度２００℃、金型温度５０℃で射出成形した１４
０×１４０×３ｍｍの平板の表面粗さを目視して観察し
て評価した。 （５）反り率 射出成形して得た厚さ２ｍｍ、直径１５０ｍｍ、センタ
ーゲート径５ｍｍの円板を２３℃の室温で４８時間放置
した後、その円板の直径方向における両端の反り高さＨ
（ｍｍ）、ｈ（ｍｍ）を計測し、次式に従って反り率を
求めた。この測定においては、該円板の円周上の最も反
りの大きい位置を測定し、その点と円板の中心を結ぶ直
線上に上記の反り測定の際の直径方向とした。 【００２１】 【数１】 【００２２】表中の反りに関する記号と反り率との関係
は次の通りである。 反り率 記 号 ０〜２％ ○ ２〜５％ △ ５％以上 × 【００２３】（６）アイソタクチックペンタッド分率 アイソタクチックペンタッド分率は、マクロモレキュル
（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ），８巻，６８７ペー
ジ（１９７５）に記載の方法により測定した。具体的に
は、試料のプロピレン重合体の¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトル
のメチル炭素領域の全吸収ピーク中のｍｍｍｍピークの
強度分率としてアイソタクチックペンタッド単位を測定
した。 【００２４】実施例１〜１０、比較例１〜６ 表１に示した割合でプロピレン重合体及び繊維状充填剤
を配合し、Ｖ型ブレンダーでよく混合したのち、２１０
℃で融解混合して２軸押出機を用いて押出成形し、成形
用ペレットを調製した。次に、このペレットに各実施例
ごとに表１に示されたポリエチレン及び場合により核剤
を添加して射出成形し、成形品を得た。この成形品につ
いて物性試験を行った。結果を表２に示す。 【００２５】 【表１】【００２６】 【表２】 Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inorganic fiber-filled polypropylene which provides a molded article having excellent mechanical strength and dimensional stability for use as a material suitable for automobile parts, light electric appliances and the like. The present invention relates to a method for producing resin molding pellets. [0002] Composite resin compositions comprising polypropylene and inorganic fillers are widely used in the field of industrial materials due to various advantages such as rigid mechanical strength and molding shrinkage. Among them, those reinforced with fibrous fillers are preferably used because of their great improvement in mechanical strength. But,
When a resin having a long fiber length such as glass fiber is filled in the resin, the surface is roughened, so that the appearance is not preferable.
Also, when filled with short fibers such as wollastonite, there is a disadvantage that the effect of improving rigidity is small.
In order to improve the shortcomings of the short fiber filler, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 09846 has proposed a method of blending fibrous magnesium oxysulfate, but the above-mentioned improvement in mechanical strength is not sufficient. [0003] The present invention provides a polypropylene resin molded article containing a fibrous inorganic filler having good dimensional stability and appearance, and high mechanical strength such as rigidity and impact resistance. It is an object of the present invention to provide a method for producing a molding pellet. [0004] The present inventors have studied to improve the shortcomings of conventional molding pellets containing short fiber fillers, and as a result, have found that specific polypropylene and short fiber fillers of a specific shape have been obtained. After melt-kneading the mixture with (1) and (2), granulation molding is performed, and it is found that pellets for molding that can provide polypropylene resin molded products having good surface gloss and dimensional stability and improved rigidity and impact resistance can be obtained. Invented the invention. That is, the present invention relates to (A) a propylene polymer 60 having an isotactic pentad fraction of 95% or more.
-99% by weight and (B) 0.1-2.0 μm fiber diameter,
A method for producing pellets for molding polypropylene resin, comprising: kneading a mixture with 1 to 40% by weight of a magnesium-based fibrous inorganic filler having an aspect ratio of 60 to 200; To provide. [0006] The propylene polymer used in the method of the present invention may be any propylene polymer as long as the isotactic pentad fraction is 95% or more. It can be produced by appropriately selecting the catalyst used at the time of polymerization and the type of monomer used for the pretreatment of the catalyst. The isotactic pentad fraction is 5
The ratio of the propylene unit at the center of the chain in which two propylene monomer units are successively meso-bonded to the total propylene unit is expressed as a percentage, and is a measure of the stereoregularity of the polypropylene molecule. As a method for obtaining such a propylene polymer having a high isotactic pentad fraction, for example, a method described in JP-A-61-155404, which has a high Ziegler-type stereoregular polymerization ability, has been proposed. Catalyst 4-
There is a method in which propylene is polymerized using a polymer preliminarily polymerized with a monomer such as methylpentene-1. As the propylene polymer, a monomer such as α-olefin or ethylene other than propylene is copolymerized in the above polymerization reaction system by one-step polymerization or two-step polymerization, and the other monomers are converted into the entire resin. It is preferable to use a random copolymer or an impact-resistant polypropylene (commonly referred to as a block copolymer) having a content of 7% by weight or less of the amount because the impact resistance can be further improved. It is necessary that the fibrous inorganic filler used in the method of the present invention has a fiber diameter of 0.1 to 2 μm and an aspect ratio of 60 to 200. The fiber diameter is 0.
When it is 1 μm or less, the bulk specific gravity of the filler becomes too small, and the compounding operation becomes difficult. When the fiber diameter is 2 μm or more,
The surface appearance of the obtained molded article is poor, and if the aspect ratio is less than 60, the strength of the obtained molded article is not improved, and if the aspect ratio is 200 or more, the dimensional stability and appearance deteriorate. The magnesium-based fibrous inorganic filler of the component (B) used in the method of the present invention has a fiber diameter of 0.1.
Any shape may be used as long as the conditions of 2 μm and aspect ratio of 60-200 are satisfied. As such,
For example, magnesium sulfate fiber, fibrous magnesium oxysulfate, magnesium hydroxide fiber and the like can be mentioned. The raw material used in the method of the present invention comprises (A) 60 to 99% by weight of the above-mentioned propylene polymer, preferably 70 to 99% by weight.
A mixture of 〜97% by weight and (B) 1-40% by weight, preferably 3-30% by weight, of a magnesium-based fibrous inorganic filler. If the content of the component (A) in this mixture is 60% by weight or less, the resulting molded article has poor impact resistance, and is 99% by weight.
If it is more than the above, the rigidity of the obtained molded product will be poor. In the method of the present invention, a pellet giving a molded article with further improved physical properties can be obtained by further using an organic nucleating agent or an inorganic nucleating agent in combination with the components (A) and (B). Examples of the organic nucleating agent used in this case include a metal salt of benzoic acid or a derivative thereof in which an alkyl group is substituted with an aromatic ring, such as an aluminum salt of pt-butyl benzoate, such as dibenzylidene sorbitol and a derivative thereof, for example. 1,3,2,4-dibenzylidene sorbitol, 1,3,2,4-di (p-methylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-di (p
-Chlorbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4
-Di (p-methoxybenzylidene) sorbitol,
Organic acid salts such as sodium bis (4-t-butylphenyl) phosphate, calcium oxalate, magnesium stearate, zinc salicylate, calcium tartrate and the like can be mentioned. Examples of the inorganic nucleating agent include clays such as talc, clay, mica, montmorillonite and bentonite, calcium silicate, magnesium silicate, and the like.
Metal oxides such as calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, titanium oxide, magnesium carbonate, and zinc oxide are exemplified. The amount of the nucleating agent may be very small.
By mixing 1 to 1 part by weight, the rigidity, heat resistance, hardness and the like of the molded product can be further improved.
The effect of improving the physical properties does not change even if it is used in an amount larger than 1 part by weight. In the method of the present invention, the mixture 10
By mixing 5 to 25 parts by weight of polyethylene having a density of 0.940 to 0.970 with respect to 0 part by weight, a pellet can be obtained which gives a molded article having further improved impact resistance and the like. In the method of the present invention, the mixture of the component (A) and the component (B) may contain other additives as long as the object of the present invention is not impaired. Such additives include, for example, antistatic agents, colorants, flame retardants,
Various additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, and a heat stabilizer are exemplified. According to the method of the present invention, it is possible to obtain pellets having high mechanical strength such as impact resistance and bending strength, and giving a molded article having good dimensional stability. Further, since the molded article produced from the pellets has a good appearance, it can be used without the need for overlaying or painting with cloth or the like, which is advantageous. Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, the test method of the raw material used for the Example and the comparative example and the molded article sample is as follows. Propylene polymer 1 (PP-1) Homopolymer having 98% isotactic pentad fraction Propylene polymer 2 (PP-2) Ethylene content having 98% isotactic pentad fraction 4% by weight Propylene copolymer 3 (PP-3) having a 98.5% isotactic pentad fraction Propylene copolymer having an ethylene content of 3% by weight Propylene polymer 4 (PP-4) 94% Propylene copolymer having an isotactic pentad fraction of 4% by weight Propylene copolymer 5 (PP-5) having an isotactic pentad fraction of 9% Propylene having an ethylene content of 8% by weight having an isotactic pentad fraction of 91% Copolymer Nucleating agent K: Aluminum p- (t-butyl) benzoate L: 1,3,2,4-dibenzylidene sorbie Lumpur M: Talc Polyethylene S: density 0.970, polyethylene T of MI20: Density 0.960, polyethylene MI6 [0020] Test Method: (1) was measured according to the bending strength ASTM D 790. (2) Flexural modulus Measured according to ASTM D790. (3) Izod impact strength Measured according to ASTM D 256 (notched). (4) Injection molding was performed at a surface appearance molding temperature of 200 ° C and a mold temperature of 50 ° C.
The surface roughness of a flat plate of 0 × 140 × 3 mm was visually observed and evaluated. (5) Warp ratio After a disk having a thickness of 2 mm, a diameter of 150 mm, and a center gate diameter of 5 mm obtained by injection molding was left at room temperature of 23 ° C. for 48 hours, a warp height H at both ends in the diameter direction of the disk was obtained.
(Mm) and h (mm) were measured, and the warpage rate was determined according to the following equation. In this measurement, the position of the largest warp on the circumference of the disk was measured, and the diameter direction at the time of the warp measurement was set on a straight line connecting the point and the center of the disk. [Equation 1] The relationship between the warp symbol in the table and the warpage ratio is as follows. Warpage rate Symbol 0 to 2% ○ 2 to 5% △ 5% or more × (6) Isotactic pentad fraction The isotactic pentad fraction is calculated from Macromolecules, Vol. It was measured by the method described on page 687 (1975). Specifically, the isotactic pentad unit was measured as the intensity fraction of the mmmm peak in all the absorption peaks in the methyl carbon region of the ¹³ C-NMR spectrum of the propylene polymer of the sample. Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 6 A propylene polymer and a fibrous filler were blended in the proportions shown in Table 1 and mixed well with a V-type blender.
The mixture was melted and mixed at ℃ ° C and extruded using a twin-screw extruder to prepare molding pellets. Next, the pellets were added with polyethylene shown in Table 1 and, if necessary, a nucleating agent for each example and injection-molded to obtain a molded product. A physical property test was performed on the molded article. Table 2 shows the results. [Table 1] [Table 2]

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．（Ａ）アイソタクチックペンタッド分率が９５％以
上のプロピレン重合体６０〜９９重量％と（Ｂ）０．１
〜２．０μｍの繊維径で、かつ６０〜２００のアスペク
ト比を有するマグネシウム系繊維状無機充填剤１〜４０
重量％との混合物を、溶融混練したのち、造粒成形する
ことを特徴とするポリプロピレン樹脂成形用ペレットの
製造方法。(57) [Claims] (A) 60 to 99% by weight of a propylene polymer having an isotactic pentad fraction of 95% or more;
Magnesium-based fibrous inorganic filler having a fiber diameter of ２．０2.0 μm and an aspect ratio of 60-200
A method for producing pellets for molding polypropylene resin, which comprises subjecting a mixture of the mixture to melt-kneading with a mixture by weight and granulating the mixture.