JPS5949932B2 - Reinforced olefin resin composition - Google Patents

Reinforced olefin resin composition

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JPS5949932B2
JPS5949932B2 JP50091981A JP9198175A JPS5949932B2 JP S5949932 B2 JPS5949932 B2 JP S5949932B2 JP 50091981 A JP50091981 A JP 50091981A JP 9198175 A JP9198175 A JP 9198175A JP S5949932 B2 JPS5949932 B2 JP S5949932B2
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olefin resin
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JP50091981A
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安男 梅田
一郎 相原
健 宮寺
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Fuji Fiber Glass Co Ltd
Resonac Holdings Corp
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Fuji Fiber Glass Co Ltd
Showa Denko KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、強化オレフィン系樹脂組成物に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to reinforced olefin resin compositions.

さらに詳しくは、オレフィン系樹脂100重量部に、酢
酸ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシランおよびビニルトリスターシヤリーブチ
ルパーオキシシランを表面層に有するガラス繊維5〜1
00重量部および無機充填剤5〜150重量部を配合し
てなる曲げ強さ、曲げ弾性率、剛性および熱変形温度の
改良された強化オレフィン系樹脂組成物に関する。従来
、オレフィン系樹脂は、軽量にして低価格であり、しか
も化学的に安定であるなどのすぐれた特性を有するとこ
ろから各種用途に広範に使用されている。しかし、その
反面、オレフィン系樹脂は、曲げ強さ、曲げ弾性率、剛
性および熱変形温度が一般に低ι次点があるため、使用
分野が限定されざるを得ない欠点を有していた。これら
の欠点を改良する一つの方法として、オレフィン系樹脂
に、ガラス繊維を配合することは広く知られている。
More specifically, in 100 parts by weight of an olefin resin, 5 to 1 glass fibers having a vinyl acetate resin, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and vinyltristarshaributylperoxysilane in the surface layer are added.
The present invention relates to a reinforced olefin resin composition with improved flexural strength, flexural modulus, rigidity and heat distortion temperature, which is formed by blending 00 parts by weight and 5 to 150 parts by weight of an inorganic filler. Conventionally, olefin resins have been widely used in various applications because they are lightweight, inexpensive, and have excellent properties such as chemical stability. However, on the other hand, olefin resins generally have a low degree of bending strength, bending modulus, rigidity, and heat deformation temperature, so they have the disadvantage that their fields of use are inevitably limited. As one method for improving these drawbacks, it is widely known to blend glass fibers into olefin resins.

しかし、この方法は、オレフィン系樹脂とガラス繊維と
が接触界面での接着性に乏しいため、オレフィン系樹脂
とガラス繊維とが単に機械的に混合されているにすぎず
、単なる機械的な結合による補強効果は図れても、曲げ
強さ、曲げ弾性率、剛性および熱変形温度などの改良効
果は十分でない。このオレフィン系樹脂とガラス繊維と
の接着性を改善するため、ガラス繊維を種々な化学的処
理剤、たとえばビニル系シラン、アクリル系シラン、ア
ミノ系シラン、エポキシ系シランなどの有機シラン化合
物で処理してオレフィン系樹脂に配合することもよく知
られている。しかし、この方法も、多くのオレフィン系
樹脂は無極性でしかも化学的に安定であるため、化学処
理剤とオレフィン系樹脂との間に化学的結合をほとんど
生じないので、その改良効果は満足すべきものではない
。また、これらオレフィン系樹脂の欠点を改良する他の
方法として、タルク、炭酸カルシウムなどの無機充填剤
を配合することもよく知られている。
However, in this method, the olefin resin and glass fibers have poor adhesion at the contact interface, so the olefin resin and glass fibers are merely mechanically mixed, and the method is based on mere mechanical bonding. Even if a reinforcing effect can be achieved, the effect of improving bending strength, bending modulus, rigidity, heat distortion temperature, etc. is not sufficient. In order to improve the adhesion between this olefin resin and glass fibers, glass fibers are treated with various chemical treatment agents, such as organic silane compounds such as vinyl silanes, acrylic silanes, amino silanes, and epoxy silanes. It is also well known that it is blended into olefin resins. However, since most olefin resins are nonpolar and chemically stable, this method hardly produces any chemical bonds between the chemical treatment agent and the olefin resin, so the improvement effect is not satisfactory. It's not a kimono. Furthermore, as another method for improving the drawbacks of these olefin resins, it is well known to incorporate inorganic fillers such as talc and calcium carbonate.

しかし、この方法においては、曲げ強さ、曲げ弾性率、
剛性および熱変形温度を実用的に満足できる程度に改良
することができない。かかる観点から本発明者らは、オ
レフィン系樹脂の曲げ強さ、曲げ弾性率、剛性および熱
変形温度を改良すべく種々検討した結果、オレフィン系
樹脂に、酢酸ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオキシ
プロビルトリメトキシシランおよびビニルトリスターシ
ヤリーブチルパーオキシシランを表面層に有するガラス
繊維および無機充填剤を配合してなるオレフイン系樹脂
組成物が、曲げ強さ、曲げ弾性率、剛性および熱変形温
度を著しく改良することを見出し本発明に到つた。
However, in this method, bending strength, bending modulus,
It is not possible to improve the stiffness and heat distortion temperature to a practically satisfactory degree. From this point of view, the present inventors conducted various studies to improve the bending strength, flexural modulus, rigidity, and heat distortion temperature of olefin resins. An olefin resin composition containing glass fiber and an inorganic filler having biltrimethoxysilane and vinyltriester sharybutylperoxysilane in the surface layer has excellent bending strength, bending modulus, rigidity, and heat distortion temperature. The inventors have discovered that this can be significantly improved and have arrived at the present invention.

本発明において使用されるオレフイン系樹脂とは、密度
が0.930〜0.970V/Ccの中密度および高密
度ポリエチレン、密度が0.90y/Cc以上のポリプ
ロピレン、密度が0.880t/Cc以上のプロピレン
−エチレン共重合体などである。
The olefin resin used in the present invention includes medium and high density polyethylene with a density of 0.930 to 0.970V/Cc, polypropylene with a density of 0.90y/Cc or more, and polypropylene with a density of 0.880t/Cc or more. propylene-ethylene copolymer, etc.

これらオレフイン系樹脂は、単独で使用してもよく、ま
た2種以上を混合して使用してもよい。また、本発明に
おいて使用されるガラス繊維とは、酢酸ビニル系樹脂、
ガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
およびビニルトリスターシヤリーブチルパーオキシシラ
ンを表面層に有するガラス繊維である。
These olefin resins may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, the glass fibers used in the present invention include vinyl acetate resin,
It is a glass fiber having gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane and vinyltriestershaributylperoxysilane in the surface layer.

これら表面層を形成する酢酸ビニル系樹脂、ガンマ−メ
タクリルオキシプロピルトリメトキシシランおよびビニ
ルトリスターシヤリーブチルパーオキシシランは量比を
広い範囲で変えることができるが、酢酸ビニル系樹脂3
〜10重通%、好ましくは5〜7重量%、ガンマ−メタ
クリルオキシプロピルトリメトキシシラン0.05〜0
.5重量%、好ましくは0.3〜0.4重量%、ビニル
トリスターシヤリーブチルパーオキシシラン0.05〜
0.5重量%、好ましくは0.2〜0.3重量%および
残部が水またはトルエンなどの有機溶媒からなる混合液
を用いガラス繊維へ塗布、乾燥して付着される。本発明
を実施するにあたつては、混合液は水溶液で使用するこ
とが最適である。ここで酢酸ビニル系樹脂とは、酢酸ビ
ニル単独重合体および酢酸ビニル共重合体をいう。これ
ら酢酸ビニル系樹脂は、水性エマルジヨンまたは水溶液
の形でガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシ
シランおよびビニルトリスターシヤリーブチルパーオキ
シシランとともにガラス繊維集束時に塗布される。その
塗布量は、ガラス繊維の重量に対して0.2〜10(:
Fbl好ましくは0.5〜2(Fbで十分である。酢酸
ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオキシプロピルトリ
メトキシシランおよびビニルトリスターシヤリーブチル
パーオキシシランの含有量が、混合液全量のそれぞれ3
重量%以下、0.05重量%以下および0.05フ重量
%以下では、ガラス繊維表面層への十分な付着が行なわ
れないため、酢酸ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオ
キシプロピルトリメトキシシランおよびビニルトリスタ
ーシヤリーブチルパーオキシシランを表面層に有するガ
ラス繊維(以下、処理されたガラス繊維という)とオレ
フイン系樹脂との接着性が乏しく、本発明の改良効果が
十分に発揮されない。
The vinyl acetate resin, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and vinyltristarshaributylperoxysilane that form these surface layers can be used in different quantitative ratios within a wide range.
~10% by weight, preferably 5-7% by weight, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane 0.05-0
.. 5% by weight, preferably 0.3-0.4% by weight, 0.05-0.05% by weight of vinyl triester shary butyl peroxysilane
A mixture of 0.5% by weight, preferably 0.2 to 0.3% by weight, and the balance consisting of water or an organic solvent such as toluene, is applied to glass fibers and dried to adhere. In carrying out the present invention, it is best to use the mixture as an aqueous solution. Here, the vinyl acetate resin refers to a vinyl acetate homopolymer and a vinyl acetate copolymer. These vinyl acetate resins are applied in the form of an aqueous emulsion or aqueous solution together with gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane and vinyltriestershaributylperoxysilane at the time of glass fiber binding. The coating amount is 0.2 to 10 (:
Fbl is preferably 0.5 to 2 (Fb is sufficient. The content of vinyl acetate resin, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and vinyl tristar shary butylperoxysilane is 3 to 3% each of the total amount of the mixed liquid.
If the amount is less than 0.05% by weight, 0.05% by weight or less, and 0.05% by weight or less, sufficient adhesion to the glass fiber surface layer is not achieved. The adhesion between the glass fiber having tristarshaributylperoxysilane in its surface layer (hereinafter referred to as treated glass fiber) and the olefin resin is poor, and the improvement effect of the present invention is not fully exhibited.

一方、酢酸ビニル系樹脂、ガンマ−メタクリルオキシプ
ロピルトリメトキシシランおよびビニルトリスターシヤ
リーブチルパーオキシシランの含有量が、混合液全量の
それぞれ10重量%以上、0.5重量%以上および0.
5重量%以上では量的効果が低く経済的なデメリツトを
生じるので好ましくない。処理されたガラス繊維の配合
量は、オレフイン系樹脂100重量部に対し、5〜10
0重−量部、好ましくは10〜85重量部である。
On the other hand, the contents of vinyl acetate resin, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and vinyltristarshaributylperoxysilane are 10% by weight or more, 0.5% by weight or more, and 0.5% by weight or more, respectively, based on the total amount of the mixed liquid.
If it exceeds 5% by weight, it is not preferable because the quantitative effect is low and there is an economical disadvantage. The blending amount of the treated glass fiber is 5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the olefin resin.
0 parts by weight, preferably 10 to 85 parts by weight.

処理されたガラス繊維の配合量が5重量部以下では、本
発明の効果が十分発揮されず、一方、処理されたガラス
繊維の配合量が100重量部を越えると、経済的に好ま
しくないばかりでなく、成形加工性が著しく低下するの
で好ましくない。さらに、本発明において使用される無
機充填剤とは、軽質炭酸カルシウム、水酸化カルシウム
、亜硫酸カルシウム、硫酸カルシウム、タルク、クレー
、珪酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、水
酸化マグネシウムなどである。
If the amount of treated glass fibers is less than 5 parts by weight, the effect of the present invention will not be fully exhibited, while if the amount of treated glass fibers exceeds 100 parts by weight, it will not only be economically unfavorable. This is not preferable because the molding processability is significantly reduced. Furthermore, the inorganic fillers used in the present invention include light calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium sulfite, calcium sulfate, talc, clay, calcium silicate, aluminum hydroxide, alumina, magnesium hydroxide, and the like.

本発明を実施するにあたつては、特に平均粒径が10μ
以下の軽質炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムおよび
水酸化マグネシウムの使用が好ましい。これら無機充填
剤は、単独で使用してもよく、また、併用してもよい。
無機充填剤の配合量は、オレフイン系樹脂100重量部
に対し、5〜150重量部、好ましくは10〜130重
量部である。
In carrying out the present invention, especially when the average particle size is 10μ
Preference is given to using the following light calcium carbonate, aluminum hydroxide and magnesium hydroxide. These inorganic fillers may be used alone or in combination.
The blending amount of the inorganic filler is 5 to 150 parts by weight, preferably 10 to 130 parts by weight, based on 100 parts by weight of the olefin resin.

無機充填剤の配合量が5重量部以下では、本発明の効果
が十分発揮されず、一方、無機充填剤の配合量が150
重量部を越えると、成形加工性が著しく低下するので好
ましくない。本発明は、オレフイン系樹脂に、処理され
たガラス繊維と無機充填剤とを併用混入することによつ
て、はじめて顕著な効果を発揮するものである。
If the amount of the inorganic filler is 5 parts by weight or less, the effect of the present invention will not be sufficiently exhibited;
If the amount exceeds 1 part by weight, the molding processability will be significantly lowered, which is not preferable. The present invention exhibits remarkable effects only when treated glass fibers and inorganic fillers are mixed together in an olefin resin.

本発明の強化オレフイン系樹脂組成物は、所定成分を押
出機、バンバリーミキサ一、連続ミキサ一、ニーダ一、
ミキシングロールなど通常の方法で混合することによつ
て得られる。この際の添加順序は特に制限されない。本
発明においても通常の場合と同様に、混練の際、必要に
応じて安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、染料、顔料
およびその他の添加剤など通常オレフイン系樹脂に使用
される各種添加剤を配合してもよいことはいうまでもな
い。
The reinforced olefin resin composition of the present invention can be prepared by mixing predetermined components in an extruder, a Banbury mixer, a continuous mixer, a kneader,
It can be obtained by mixing using a conventional method such as a mixing roll. The order of addition at this time is not particularly limited. In the present invention, as in the usual case, various additives normally used in olefin resins such as stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, dyes, pigments, and other additives are added as necessary during kneading. It goes without saying that it is also possible to combine the following.

本発明の樹脂組成物は、一般に合成樹脂工業において使
用されているカレンダー成形法、射出成形法、押出成形
法および中空成形法など各種成形法により、フイルム、
シート、ボード、パイプ、棒、中空ピンおよびその他種
々の形状に成形加工され、多方面に使用することができ
る。
The resin composition of the present invention can be made into a film or a film by various molding methods generally used in the synthetic resin industry, such as calendar molding, injection molding, extrusion molding, and blow molding.
It can be molded into sheets, boards, pipes, rods, hollow pins, and other various shapes, and can be used in a variety of ways.

特に、曲げ強さ、曲げ弾性率、剛性および熱変形温度に
すぐれていることからモーターフアンとして有用である
。以下実施例によつて本発明を具体的に示す。
In particular, it is useful as a motor fan because of its excellent bending strength, bending modulus, rigidity, and thermal deformation temperature. The present invention will be specifically illustrated below with reference to Examples.

なお、実施例中の各物性試験は次記に準じて行なつた。
曲げ強さ JlSK72O3 曲げ弾性率 JlSK72O3 熱変形温度 ASTMD648 剛性 ASTMD747 実施例 1〜3、比戟例 1〜5 メルトインデツクス5t/10分、密度0.967/C
cの高密度ポリエチレン(シヨウレツクスF6O5OC
l昭和油化社製)100重量部に、酢酸ビニル樹脂(酢
酸ビニル樹脂エマルジヨン、固形分55(Fb)6.7
7重量%(固形分として)、ガンマ−メタクリルオキシ
プロピルトリメトキシシラン0.4重量%、ビニルトリ
スターシヤリーブチルパーオキシシラン0.2重量%お
よび残部が水からなる混合液で付着処理された付着量1
.5重量%、長さ6m1Lのガラスチョップトストラン
ド(富士フアイバーグラス社製)および軽質炭酸カルシ
ウム(粒径2μ)を第1表記載の割合で配合し、各々5
分間加圧二ーダ一(内容積5t)にて溶融、混練した。
In addition, each physical property test in Examples was conducted according to the following.
Bending strength JlSK72O3 Bending modulus JlSK72O3 Heat distortion temperature ASTM D648 Rigidity ASTM D747 Examples 1 to 3, comparative examples 1 to 5 Melt index 5t/10 min, density 0.967/C
c high-density polyethylene (Shorex F6O5OC
l (manufactured by Showa Yuka Co., Ltd.) to 100 parts by weight of vinyl acetate resin (vinyl acetate resin emulsion, solid content 55 (Fb) 6.7
7% by weight (as solids), 0.4% by weight of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 0.2% by weight of vinyltristershaributylperoxysilane, and the balance being water. Amount 1
.. A glass chopped strand (manufactured by Fuji Fiber Glass Co., Ltd.) of 5% by weight and a length of 6m1L and light calcium carbonate (particle size 2μ) were blended in the proportions shown in Table 1, and each
The mixture was melted and kneaded in a pressurized kneader (inner volume: 5 tons) for minutes.

その後、657IL1LΔ押出機(押出温度180〜2
00℃、スクリユ一回転数28rpm)でペレタイズし
た。次いで、TS−100型射出成型機を用いて所定の
試験片を作成し、各物性値を測定した。また、比戟例に
ついても同様な試験を行なつた。その結果を併せて第1
表に示す。実施例 4〜6、比戟例 6〜10 メルトインデツクス0.27/10分、密度0,94y
/Ccの中密度ポリエチレン(シヨウレツクス4002
B1昭和油化社製)100重量部に、実施例1〜3、比
較例1〜5で使用したガラスチョップトストランドおよ
び軽質炭酸カルシウムを第2表記載の割合で配合した。
After that, 657IL1LΔ extruder (extrusion temperature 180-2
Pelletization was carried out at 00° C. and a screw speed of 28 rpm. Next, a predetermined test piece was prepared using a TS-100 injection molding machine, and each physical property value was measured. A similar test was also conducted on a comparative example. Combined with the results,
Shown in the table. Examples 4 to 6, Comparative Examples 6 to 10 Melt index 0.27/10 minutes, density 0.94y
/Cc medium density polyethylene (Shorex 4002
Glass chopped strands and light calcium carbonate used in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 were blended into 100 parts by weight of B1 (manufactured by Showa Yuka Co., Ltd.) in the proportions shown in Table 2.

以下、実施例1〜3、比戟例1〜5と同様に混練および
ペレタイズを行なつた後、試験片を作成し各物性値を測
定した。また、比較例についても同様な試験を行なつた
。その結果を併せて第2表に記す。実施例 7〜8、比
戟例 11〜13 メルトインデツクス9y/10分、密度0.9t/Cc
のプロピレンーエチレンランダム共重合体(シヨウアロ
マ一FG53Ol昭和油化社製)100重量部に、ガラ
スチョップトストランド(実施例1〜3、比戟例1〜5
のものに同じ)および水酸化アルミニウム(ハイジライ
トH−42、粒径1μ、昭和電工社製)を第3表記載の
割合で配合した。
After kneading and pelletizing in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5, test pieces were prepared and the respective physical property values were measured. Similar tests were also conducted on comparative examples. The results are also shown in Table 2. Examples 7-8, Comparative Examples 11-13 Melt index 9y/10 minutes, density 0.9t/Cc
Glass chopped strands (Examples 1 to 3, Comparison Examples 1 to 5) were added to 100 parts by weight of propylene-ethylene random copolymer (Showa Aroma 1 FG53Ol manufactured by Showa Yuka Co., Ltd.).
(same as that of Example 1) and aluminum hydroxide (Hygilite H-42, particle size 1 μm, manufactured by Showa Denko K.K.) were blended in the proportions shown in Table 3.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1(A)オレフィン系樹脂100重量部に、(B)酢酸
ビニル系樹脂、ガンマーメタクリルオキシプロピルトリ
メトキシシランおよびビニルトリスターシヤリーブチル
パーオキシシランを表面層に有するガラス繊維5〜10
0重量部および(C)無機充填剤5〜150重量部を配
合してなる強化オレフィン系樹脂組成物。
1 (A) 100 parts by weight of olefin resin, (B) vinyl acetate resin, gamma methacryloxypropyltrimethoxysilane, and vinyl triester shary butyl peroxysilane in the surface layer 5 to 10 glass fibers
0 parts by weight and (C) 5 to 150 parts by weight of an inorganic filler.
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