JP2820720B2 - ポリプロピレン樹脂成型品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種化学薬品（酸、アルカリ或いは有機溶
剤等）の貯槽や反応槽等を構成する合成樹脂成型品（槽
壁材、溶接棒或いは補強アングル材等）に関し、更に詳
しくは高温下でも耐薬品性及び剛性を有するポリプロピ
レン樹脂（以下、PP樹脂と略称する）の成型品に関す
る。

（従来の技術） 化学薬品の貯槽や反応槽には合成樹脂の上記成型品が
用いられることが多くなり、従来、この種成型品にはPV
C樹脂（塩化ビニル樹脂）及びPP樹脂が主に用いられて
いた。PVC樹脂は、耐薬品性に優れ、且つ常温での剛性
に優れるが高温（70℃以上）での剛性に難があり、一方
PP樹脂は、耐薬品性や高温での剛性に優れるが衝撃性や
常温での剛性に難があり、その為、薬品の種類や使用条
件等に応じて両者の使い分けがなされていた。そして、
近時反応を促進して効率化を図る為に薬品の温度を高く
することも多くなり、熱変形温度の低いPVC樹脂ではこ
れに耐えられず、その為斯かる高温用としてはPVC樹脂
やPP樹脂を金属で補強したり或いはPP樹脂に炭酸カルシ
ウム、タルク或いはガラス長繊維を補強材として充填し
強化したものが主流を用いられるようになった。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、金属で補強したものは槽の組立が大変でし
かも該金属が薬品に触れることもあり問題を残してい
た。また、PP樹脂に炭酸カルシウムやタルクを充填した
ものは、耐薬品性が低下し、一方、ガラス長繊維を充填
したものは、剛性は増すが、アルカリ薬品に対する適正
が乏しく、また表面にガラス繊維が露出しそこから薬品
が樹脂層内に浸透してクラックや膨れを生じたりするこ
とがあり、更に溶接部分でガラス繊維がつながらない為
溶接効率が悪くなる、と云った問題点があった。従っ
て、高温での使用頻度が益々増大すると予想される現状
にあっては、高温での剛性を充分に保有し且つ耐薬品性
に優れ更には加工性に優れた素材の開発が強く望まれる
ところであった。

本発明は、上記に鑑みなされたもので、耐薬品性に優
れ且つ熱変形温度の高いPP樹脂を基本素材とし、これを
上記のような問題点を惹起させない補強充填材にて強化
することにより、高温使用時にも充分対応可能な新規な
PP樹脂成型品を提供せんとするものである。

（課題を解決する為の手段） 上記目的を達成する為の本発明のPP樹脂成型品は、ポ
リプロピレン樹脂に、硅酸カルシウム短繊維を添加して
成型して成るポリプロピレン樹脂成型品であって、上記
硅酸カルシウム短繊維が、５〜30μｍの線径と50〜500
μｍの長さを有し、且つ該成型品中に15〜25重量％含ま
れることを特徴とする。

PP樹脂としては、所謂ホモポリマーが使用されるが、
成型性の良さからポリエチレンとのコポリマーも望まし
く用いられる。

上記耐アルカリガラス繊維としては、ジルコニア15〜
21％含有したガラス、例えば20％含む日本電気硝子社製
のARGファイバー等の繊維が望ましく、また珪酸カルシ
ウムは別名ウォラストナイトと呼ばれるもので、例え
ば、NYCO社のNYAD（商品名）等があり、該商品のうちで
も結晶構造が針状をなしているＧタイプのものが望まし
く採用される。これら短繊維は、その長さが50〜500μ
ｍで、径が５〜30μｍのもの、即ちアスペクト比（長さ
／径）は２〜100が望ましく、より望ましいアスペクト
比は５〜50である。アスペクト比が100を超えると表面
や切断端部に繊維が毛羽立つように露出する傾向とな
り、また２未満となると充分な補強効果が得られないか
らである。更に、これら短繊維の望ましい添加量は全体
量に対し15〜25重量％であり、15重量％未満では補強効
果が充分でなく、25重量％を超えるとPP樹脂と完全に混
練することが難しくなると共に耐薬品性が低下する傾向
となるからである。これら２種の短繊維は、夫々単独で
使用されるが、両者を併用することも可能である。ま
た、両短繊維は補強効果を付与するものであるが、耐薬
品性の若干の低下を来すことは否めず、しかも両者に程
度の差がある。具体的には、珪酸カルシウムの方が補強
効果に優れるも耐薬品性に於いて耐アルカリガラスの場
合より稍々劣る為、これらは適材適所に用いられるのが
望ましい。そして、両者の長所を相乗させる為に、珪酸
カルシウム繊維を充填したPP樹脂層を基層とし、その表
面に耐アルカリガラス繊維を充填したPP樹脂の薄層を積
層したり、PP樹脂自体の耐薬品性の良さと相乗させる為
に、これら短繊維を含むPP樹脂層の表面を充填材を含ま
ないPP樹脂のみの層で積層することも本発明の望ましい
実施態様として含まれる。

（作用） 上記構成の本発明PP樹脂成型品は、耐アルカリガラス
又は珪酸カルシウムの短繊維を含むから、これら繊維と
PP樹脂とのマトリックス的絡み合いにより強化されてそ
の剛性が増す。また、これら繊維は短繊維であるから、
各繊維がPP樹脂により被覆され、表面や切断端部に露出
することが極めて少なく、また各繊維が分散して独立し
ているので薬品の浸透による劣化が著減され、また溶接
による溶接効率が大となる。しかも、PP樹脂自体の耐薬
品性の良さが略維持され、また熱変形温度が高いことか
ら、高温下での適正が大となる。

（実施例） 以下に実施例により本発明を更に詳述する。

〔１〕第１表に示す如き各種繊維性フィラー及び充填材
を準備し、これらをコポリマーのPP樹脂80重量％に対し
て20重量％となるよう混練し、板状（板厚3mm）に押出
し成型した。この各成型品について曲げ弾性率及びアイ
ゾット衝撃値を測定し、また耐薬品性を目視判定した。
その結果を第１表に示す。

尚、耐薬品性の評価は、多くの薬品（酸、アルカリ及
び有機溶剤）に60℃で10日間浸漬し、膨潤の有無、浸食
の有無或いは変色の有無等を目視判定した結果の総合評
価であり、◎、○、△、▽、×は、この順で評価が下が
ること意味し、このうち◎、○、△が実用に耐えること
を表す。

第１表に於いて、実施例（１）は比較例（１）と比
べ、アイゾット衝撃値は略変らず、また耐薬品性は若干
劣るが、曲げ弾性率が良くなっている。また、実施例
（２）は耐薬品性に於いて稍々難があるが曲げ弾性率及
びアイゾット衝撃値は大幅に良くなっている。更に、比
較例（２）乃至（６）は曲げ弾性率及びアイゾット衝撃
値は向上するが、耐薬品性が悪く致命的である。これら
総合すると、実施例（１）（２）が薬品の貯槽や反応槽
に対する適正を充分に備えていると云える。尚、上記板
状成型サンプルをプレスすると、結晶化度が上がり、曲
げ弾性率が更に30〜50％上昇することが確認された。従
って、実用段階では押出し成型後プレスして使用するこ
とが望ましい。

〔２〕上記各成型品の高温での剛性は、PP樹脂自体の剛
性が熱変形温度まで徐々に変化するため、常温で良好な
剛性を有している成型品は高温域でも良好な剛性を有し
ており、従って実施例１、２は高温域においても比較例
１に比べて良好な剛性を示すと推定される。

更に、上記成型品と同じ配合で溶接棒を作成し、各々
の溶接棒を用いて各成型品を溶接すれば、Ｅガラス長繊
維を用いたものは溶接部分と成型品とは長繊維が連続し
ておらず、溶接効率は極端に悪くなる。しかし、短繊維
を用いたもの、特に本実施例のアスペクト日５〜50の繊
維を用いたものは、各短繊維が独立しており、溶接部分
も成型品も同じような短繊維の分散状態となったため、
溶接効率は高区なる。従って、曲げ弾性がＥガラス長繊
維を用いた比較例４に劣る本実施例の成型品は、溶接を
伴う実使用時においては何等遜色がない。

〔３〕実施例（１）（２）の板状成型サンプルの表裏両
面に、比較例（１）と同様配合でシート状に調製したも
のをプレスにて積層した場合、いずれも夫々の上記優れ
た特性が相乗され、薬品貯槽や反応槽への適正が一層増
大した。特に、これらは各種メッキ槽にも使用可能であ
ることが確認された。

尚、上記実施例は板状成型品について説明したが、そ
の他溶接棒やアングルやチャンネル等の各種形状の成型
品であっても良い。

（発明の効果） 叙上の如く、本発明のPP樹脂成型品は、PP樹脂の優れ
た耐薬品性を維持し、且つその剛性が強化されたもので
あるから、薬品の貯槽や反応槽に対する適正が大であ
る。しかも、高温での使用が可能であるから、製造効率
化等の為に処理薬品の高温化の要請にも充分応えること
が出来る。更に、PP樹脂に充填される耐アルカリガラス
若しくは珪酸カルシウムの短繊維は安価に入手し得るも
のであるから、その製造が簡易であることとも相俟って
安価に製品を供給することが出来る。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29D 31/00 C08K 7/14 C08L 23/10 C08J 5/04 B29C 70/00 - 70/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリプロピレン樹脂に、硅酸カルシウム短
   繊維を添加して成型して成るポリプロピレン樹脂成型品
   であって、 上記硅酸カルシウム短繊維が、５〜30μｍの線径と50〜
   500μｍの長さを有し、且つ該成型品中に15〜25重量％
   含まれることを特徴とするポリプロピレン樹脂成型品。