JPH0621208B2 - ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラス繊維及び雲母粉末により複合強化した
ポリプロピレン組成物に関するものである。

更に詳しくは、強度、剛性が高く、反り変形が少なく、
特に機械的耐久性を飛躍的に改善したポリプロピレン複
合樹脂組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

ガラス繊維で強化したポリプロピレンは、耐薬品性に優
れ、強度的にも他の板状或は、粒状フィラーで補強した
ポリプロピレンに比べ、はるかに優れているうえ、価格
的にも安価であり、有用な工業材料として幅広い分野で
用いられている。

しかしながらガラス繊維強化ポリプロピレンは結晶性樹
脂である為、非晶性樹脂のガラス繊維強化品と比較する
と、成形品の反りが大きいという欠点がある。そこで反
り変形を抑制する手法として、エラストマー等のゴム成
品を添加する例が開示されているが、ゴム成品を添加す
ることによる強度、剛性の低下が著しい。

またガラス繊維と板状フィラーである雲母粉末とを併用
する例は、特開昭58−206659号公報及び特開昭61−9875
8号公報により開示されており、各々強度や剛性が高
く、寸法精度の優れた材料を与えている。

他方、雲母粉末を充填したポリプロピレンの強度改善を
目的として、少量のガラス繊維を配合する例は、特開昭
52−36141号公報、特開昭55−45715号公報、特開昭55−
40719号公報、特開昭60−23432号公報に開示されてい
る。

これらの、ポリプロピレンをガラス繊維と雲母粉末とで
複合強化する例に於いては、何れも強度を改善する為、
マトリックス樹脂に、不飽和シランをグラフトさせる方
法や、不飽和酸をグラフトさせる方法、更には、イソシ
アネート化合物やエポキシ化合物を配合するなど、様々
な方法でフィラーとマトリックス樹脂との界面接着性の
検討が行なわれている。

しかしながらこれらの例に於ては、何れも強度に関して
は初期強度の観点でしか検討されておらず、長期間連続
して荷重が加わる場合や、繰り返し荷重の加わる場合等
の機械的耐久性という観点からの検討は皆無であった。

一方、ガラス繊維単独配合系において、不飽和酸と不飽
和シランとを同時に有機過酸化物の存在下ポリプロピレ
ンに溶融混練して得られる樹脂組成物を用いる例は、特
開昭６０−１２３５号公報に開示されているが、前記と
同様に、初期強度改善が目的あって、機械的耐久性の検
討は全くなされていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の如く、ガラス繊維と雲母粉末とで複合強化された
ポリプロピレンは、強度や剛性が高く、反り変形の少な
い寸法精度の優れた成形品を与えるので、工業的に有用
な材料であるが、長期間連続して荷重が加わる場合や、
繰り返し荷重が加わる場合等の条件下では耐久性の問題
がしばしば有り、用途上の制約が数多く見られた。

本発明の目的は、強度、剛性が高く、反り変形の少ない
材料に於いて、更に長時間連続して荷重が加わる場合や
繰り返し荷重が加わる場合にも使用可能な機械的耐久性
に優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、それぞれ下記濃度範囲の(a)(b)(c)成分を含
み、(a)成分に、(b)＋(c)の合計量が２５〜６０重量％
の範囲に入るように(b)成分と(c)成分とを配合してなる
ポリプロピレン樹脂組成物である。

(a) 結晶性ポリプロピレンに対し少なくとも不飽和
酸０．０１〜２重量％、不飽和シラン０．１〜３重量
％及び有機過酸化物を加えてなる混合物を溶融加熱処
理して得られる変性ポリプロピレン。

４０〜７５重量％ (b) ガラス繊維 １０〜３５重量％ (c) 雲母粉末 １５〜４５重量％ 変性に用いる不飽和酸と不飽和シランの好ましい配合量
は、ポリプロピレンに対しそれぞれ０．０１〜２重量％
と０．１〜３重量％の範囲であり、更に好ましくはそれ
ぞれ、０．０５〜１重量％及び０．３〜２重量％の範囲
である。

本発明の効果は不飽和酸と不飽和シランとの共存下で変
性した変性ポリプロピレンを用いることによってのみ発
現する。従って不飽和酸も不飽和シランもそれぞれにつ
いて、上記範囲の少なくとも下限以上を配合することが
必要である。また反対に片方若しくは両方を上記範囲を
越えて配合したとしても、改善効果の向上はもはや得ら
れず、不飽和酸の量が上記範囲を越えると、樹脂の劣化
傾向が顕著となり、不飽和シランの量が上記範囲を越え
ると、樹脂の流動性が極端に低下し、成形性の悪化とな
るばかりでなくコスト的にも高くなるため好ましくな
い。

また本発明の、不飽和酸と不飽和シランとの共存下で変
性した変性ポリプロピレンを用いることによる機械的耐
久性改善効果の発現は、ガラス繊維及び雲母粉末を併用
した系で、はじめて発現するものである。

すなわちガラス繊維単独配合系の場合では、機械的耐久
性改善効果は発現しない。また、ガラス繊維と他の板状
フィラーとを併用する場合であっても、雲母粉末の代わ
りに、例えばタルク等を用いた場合には発現しない。

本発明者らは、該変性ポリプロピレンにガラス繊維およ
び雲母粉末を併用した系でのみ、この機械的耐久性改善
効果が発現することを見い出した。

尚本発明の組成物にあっては、変性ポリプロピレンに未
変性のポリプロピレンを加えて用いることもできるが、
その場合でも全ポリプロピレン成分中の不飽和酸と不飽
和シランとの各最終濃度は、本発明の請求範囲にあるこ
とが必要である（変性ポリプロピレンに未変性のポリプ
ロピレンを加えて使用する場合でも、以下単に変性ポリ
プロピレンとのみ表現する場合がある。）。

変性ポリプロピレンに用いる不飽和酸としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコ
ン酸等、及びその無水物等であり、これらを単独また
は、２種以上用いる事が出来る。これらの内、無水マレ
イン酸が最も好ましい。

また不飽和シランとしては、３−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、メチルビニルジメトキシシラン、フェニルビニルジ
メトキシシラン、アリルトリメトキシラン等で、これら
を単独または、２種以上用いる事が出来る。これらの
内、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが
最も好ましい。

変性ポリプロピレンに用いられる原料の結晶性ポリプロ
ピレンとしては、特に制限はなく、プロピレンの単独重
合体、プロピレンとエチレン、ブテン−１、ヘキセン−
１、オクテン−１などのα−オレフィンとのランダム共
重合体若しくは、ブロック共重合体などを例示できる。

ポリプロピレンと不飽和酸、不飽和シランとを溶融混練
する方法は、公知の種々の方法を用いることが出来る
が、ポリプロピレンパウダーに、上述の不飽和酸と不飽
和シラン及び、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミ
ルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどの有
機過酸化物を加え、攪拌混合した後、押出機を用いて溶
融混練温度１５０〜３００℃、好ましくは、１８０〜２
５０℃で溶融混練押出す方法が簡便であり、好適に用い
られる。

有機過酸化物の量としては０．０１〜０．５重量％が好
ましい。

本発明に用いられるガラス繊維は、通常樹脂強化用とし
て製造され、市販されているガラスチョップドストラン
ドまたはガラスロービングであって、平均繊維径が５〜
２０μ、平均繊維長は、チョップドストランドタイプの
ものにあっては、０．５mm以上１０mm以下のものが好ま
しい。

更に、本発明に用いられる雲母粉末の種類としては、特
に制限ははく、黒雲母、リシア雲母、白雲母、金雲母等
から広く選ぶことが出来る。また本発明に用いられる雲
母粉末は、表面処理されているものを用いても差し支え
ないが、表面処理をしていないものでも充分に効果を発
揮する。

更に本発明に用いられる雲母粉末は雲母結晶板の平均直
径と平均厚さの比、すなわち平均アスペクト比が２０以
上のものが反り変形が少ないので特に好ましい。

本発明の組成物にあっては、ガラス繊維の配合量及び雲
母粉末の配合量がそれぞれ１０〜３５重量％と１５〜４
５重量％の範囲内である事が必要である。ガラス繊維の
配合量が１０重量％を下回ると、機械的耐久性が問題と
なる以前に初期強度の低い組成物しか得られず、機能部
品として用途上の制約が大となる。また雲母粉末の配合
量が１５重量％を下回ると、本発明の目的である寸法安
定性が損なわれ、反りが大きくなる。更にガラス繊維と
雲母粉末の合計配合量は、全体の２５〜６０重量％にな
るよう配合する必要がある。６０重量％を越えて配合し
た場合、工業的に安定生産が困難となる。

本発明の組成物は、次の方法により製造することが出来
る。即ち、例えば、(1)前記変性ポリプロピレン、雲母
粉末及びガラス繊維の所定量を混合した後、１軸または
２軸の押出機を用いて、溶融混練温度１５０〜３００
℃、、好ましくは、１８０〜２５０℃で溶融混練押出す
方法、(2)該変性ポリプロピレンが充分に溶融する位置
に、他の原料を供給できるような途中添加口を備えた押
出機にあっては、変性ポリプロピレンと雲母粉末を通常
の原料供給口より供給し、途中添加口よりガラス繊維を
供給しながら上述の温度で溶融混練押出す方法、(3)通
常の原料供給口より変性ポリプロピレンのみを供給し、
途中添加口より雲母粉末とガラス繊維を供給しながら上
述の温度で溶融混練押出す方法などである。

また、本発明には種々の添加剤例えば、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、帯電防止剤、顔料等を併用することが出来
る。

〔実施例〕

以下実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。

尚、本発明の評価試験方法として、機械的耐久性の測定
は、引張クリープ特性の測定（ＪＩＳ Ｋ７１１５に準
拠）及び、振動疲労特性の測定（ＡＳＴＭ Ｄ６７１Ｂ
に準拠）により、機械的強度の測定は、引張強度の測定
（ＪＩＳ Ｋ７１１３に準拠）及び、アイゾット衝撃強
度の測定（ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠）により、剛性の
測定は、曲げ弾性率の測定（ＪＩＳ Ｋ７２０３に準
拠）により、反り変形量は次に示す最大反り変形量の測
定により行なった。

最大反り変形量：試験に用いる試験片は、厚さ２mm、縦
横それぞれ１５０mmの平板を、一辺の全面をフィルムゲ
ートとして射出成形して作成した。該試験片を温度２３
℃、ＲＨ５０％の条件下で４８時間状態調節を行なっ
た。その後、該試験片を水平な台の上に１辺の両端を固
定し、他端の水平面からの離れた距離（反り）を測定し
反り変形量とした。しかし試験片の固定する１辺の位置
が変わることにより、反り変形量が異なるので、固定す
る１辺の位置を色々変えて他端の反り変形量を測定し、
これらの内最も大きな値を最大反り変形量とし、単位を
mmで表わした。

（実施例１） メルトフローレート２．０のポリプロピレン単独重合体
９８．２０重量％に無水マレイン酸０．５重量％、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン１．０重量
％、２，６−ジ−ｔ−ブチルパラゾール０．１重量％、
カルシウムステアレート０．１重量％、１，３−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン０．１
重量％を攪拌混合した後、口径４５mm、Ｌ／Ｄ３０の複
数個の原料供給口を有する２軸押出機を用い、該混合物
を通常の原料供給口より供給して、溶融混練温度２００
℃で溶融混練押出し、変性ポリプロピレンペレットを得
た。

該変性ポリプロピレンペレット５０重量％とアスペクト
比が３５の雲母粉末２０重量％とを撹拌混合した後、上
述の２軸押出機を用い、通常の原料供給口より該混合物
を供給し、ストランドの直径が９μ、長さ３mmのガラス
繊維３０重量％をシリンダー部に設けられた別の供給口
より計量しながら供給し、温度２５０℃で溶融混練押出
し、ペレタイズした。

評価結果を第１表と第１図〜第３図に示した。

（比較例１） メルトフローレート２．０のポリプロピレン単独重合体
９９．２０重量％に無水マレイン酸０．５重量％、２，
６−ジ−ｔ−ブチルパラゾール０．１重量％、カルシウ
ムステアレート０．１重量％、１，３−ビス（ｔ−ブチ
ルパーオキシイソプロピル）ベンゼン０．１重量％を攪
拌混合し実施例１と同様に溶融混練押出し、変性ポリプ
ロピレンペレットを得た。

その後、該変性ポリプロピレンペレットと、雲母粉末及
びガラス繊維とを実施例１と同様に溶融混練押出し、ペ
レタイズした。

評価結果を第１表と第１図〜第３図に示した。

（比較例２） メルトフローレート２．０のポリプロピレン単独重合体
９８．７０重量％に３−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン１．０重量％、２，６−ジ−ｔ−ブチルパ
ラゾール０．１重量％、カルシウムステアレート０．１
重量％、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロ
ピル）ベンゼン０．１重量％を攪拌混合し実施例１と同
様に溶融混練温度押出し、変性ポリプロピレンペレット
を得た。

その後、該変性ポリプロピレンペレットと、雲母粉末及
びガラス繊維とを実施例１と同様に溶融混練押出し、ペ
レタイズした。

評価結果を第１表と第１図〜第３図に示した。

（比較例３） 実施例１で得られた変性ポリプロピレンペレット５０重
量％とタルク粉末｛松村産業(株)製、商品名ハイフィラ
ー５０００ＰＪ｝２０重量％とを攪拌混合した後、実施
例１と同様にガラス繊維３０重量％を溶融混練押出し、
ペレタイズした。

評価結果を第１表と第１図〜第３図に示した。

（比較例４） 比較例１で得られた変性ポリプロピレンペレット５０重
量％と比較例３で用いたものと同じタルク粉末２０重量
％とを攪拌混合した後、実施例１と同様にガラス繊維３
０重量％を溶融混練押出し、ペレタイズした。

評価結果を第１表と第１図〜第３図に示した。

（比較例５） メルトフローレート２．０のポリプロピレン単独重合体
９８．６９５重量％に無水マレイン酸０．００５重量
％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
１．０重量％、２，６−ジ−ｔ−ブチルパラゾール０．
１重量％、カルシウムステアレート０．１重量％、１，
３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼ
ン０．１重量％を撹拌混合し実施例１と同様に溶融混練
押出し、変性ポリプロピレンペレットを得た。

その後、該変性ポリプロピレンペレットと、雲母粉末及
びガラス繊維とを実施例１と同様に溶融混練押出し、ペ
レタイズした。

評価結果を第２表に示した。

（実施例２） メルトフローレート２．０のポリプロピレン単独重合体
９８．６８重量％に無水マレイン酸０．０２重量％、３
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン１．０重
量％、２，６−ジ−ｔ−ブチルパラゾール０．１重量
％、カルシウムステアレート０．１重量％、１，３−ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン０．
１重量％を攪拌混合し実施例１と同様に溶融混練押出
し、変性ポリプロピレンペレットを得た。

その後、該変性ポリプロピレンペレットと、雲母粉末及
びガラス繊維とを実施例１と同様に溶融混練押出し、ペ
レタイズした。

評価結果を第２表に示した。

（実施例３） メルトフローレート２．０のポリプロピレン単独重合体
９６．７０重量％に無水マレイン酸２．０重量％、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン１．０重量
％、２，６−ジ−ｔ−ブチルパラゾール０．１重量％、
カルシウムステアレート０．１重量％、１，３−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン０．１
重量％を攪拌混合し実施例１と同様に溶融混練押出し、
変性ポリプロピレンペレットを得た。

その後、該変性ポリプロピレンペレットと、雲母粉末及
びガラス繊維とを実施例１と同様に溶融混練押出し、ペ
レタイズした。

評価結果を第２表に示した。

（比較例６） メルトフローレート２．０のポリプロピレン単独重合体
９９．１５重量％に無水マレイン酸０．５重量％、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．０５重
量％、２，６−ジ−ｔ−ブチルパラゾール０．１重量
％、カルシウムステアレート０．１重量％、１，３−ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン０．
１重量％を撹拌混合し実施例１と同様に溶融混練押出
し、変性ポリプロピレンペレットを得た。

評価結果を第２表に示した。

（実施例４） メルトフローレート２．０のポリプロピレン単独重合体
９９．１０重量％に無水マレイン酸０．５重量％、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．１重量
％、２，６−ジ−ｔ−ブチルパラゾール０．１重量％、
カルシウムステアレート０．１重量％、１，３−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン０．１
重量％を攪拌混合し実施例１と同様に溶融混練押出し、
変性ポリプロピレンペレットを得た。

その後、該変性ポリプロピレンペレットと、雲母粉末及
びガラス繊維とを実施例１と同様に溶融混練押出し、ペ
レタイズした。

評価結果を第２表に示した。

（実施例５） メルトフローレート２．０のポリプロピレン単独重合体
９６．２０重量％に無水マレイン酸０．５重量％、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン３．０重量
％、２，６−ジ−ｔ−ブチルパラゾール０．１重量％、
カルシウムステアレート０．１重量％、１，３−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン０．１
重量％を攪拌混合し実施例１と同様に溶融混練押出し、
変性ポリプロピレンペレットを得た。

その後、該変性ポリプロピレンペレットと、雲母粉末及
びガラス繊維とを実施例１と同様に溶融混練押出し、ペ
レタイズした。

評価結果を第２表に示した。

（比較例７） 実施例１で得られた変性ポリプロピレンペレット８５重
量％と雲母粉末５重量％を撹拌混合した後、実施例１と
同様にガラス繊維１０重量％を溶融混練押出し、ペレタ
イズした。

評価結果を第３表に示した。

（実施例６〜８，比較例８〜９） 実施例６〜８、比較例８〜９は、実施例１で得られた変
性ポリプロピレンペレット、雲母粉末及び、ガラス繊維
とをそれぞれ第３表に示す割合で配合し、実施例１と同
様に溶融混練押出しペレタイズした。

評価結果を第３表に示した。

以上の実施例及び比較例の評価結果を第１表〜第３表及
び第１図〜第３図に示した。

第１表から、実施例１と比較例１との初期物性を比較す
ると、引張強度、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度と
も、実質的に同等レベルであるにも拘らず、機械的耐久
性を比較すると、一定荷重下（３００kg／cm²）に於け
るクリープ破断時間では、実施例１が３４０時間で破断
するのに対し、比較例１は７０時間で破断してしまい、
実施例１は、比較例１の約４．９倍もの耐久性改善効果
が認められた。

また一定荷重下（４００kg／cm²）に於ける振動疲労特
性では、実施例１が１．０×１０^６サイクルで破断する
のに対し、比較例１は５．５×１０^４サイクルで破断し
てしまい、実施例１は、比較例１の実に約１９倍もの耐
久性改善効果が認められた。これらの結果から、明らか
に変性ポリプロピレンに於ける不飽和酸と不飽和シラン
との併用効果が窺える。

比較例２は、反り変形については実施例１と同レベルで
あるが、初期強度が劣るうえ、機械的耐久性は比較例１
よりも更に劣るものであった。

比較例３と比較例４は、雲母粉末と同様の板状フィラー
であるタルクを充填剤として用いた例であるが、変性ポ
リプロピレンに於ける、不飽和酸と不飽和シランの併用
による効果が全く見られなかった。

変性ポリプロピレンに於ける、不飽和酸と不飽和シラン
との併用効果は、第１図、第２図及び第３図からもみる
ことができる。第１図は、実施例１及び比較例１〜４に
ついて、荷重を種々変化させてクリープ試験を行ない、
負荷応力と破断時間との関係をプロットしたものであ
る。この図から、実施例１は他の比較例よりもはるかに
優れていることが明らかである。同様に第２図は、実施
例１及び比較例１〜４について、各荷重下に於ける振動
疲労試験を行なったものである。この図からも実施例１
は、他の比較例よりはるかに優れていることが明らかで
ある。また第３図は実施例１及び比較例１〜４につい
て、一定荷重下（２００kg／cm²）で長時間の引張クリ
ープ試験を行なったものである。この図から、実施例１
は１０００時間を経過した時点でも僅かな変形量である
のに対し、実施例１以外は全て短時間で破断した。この
ことからも本発明の効果が顕著に窺える。

次に、第２表では、変性ポリプロピレン中の不飽和酸及
び、不飽和シランの配合量を変えた例についての比較を
行った。

比較例５，実施例２及び、実施例３は、不飽和シランの
配合量を一定とし、不飽和酸の配合量を変化させた例で
ある。

これらの例から、不飽和酸の配合量を増やすことによ
り、初期物性の内、引張強度とアイゾット衝撃強度が向
上し、それに伴い、機械的耐久性も向上して行くことが
窺える。

まず、不飽和酸の配合量が下限を下回っている比較例５
は、初期強度が実施例２、実施例３と比べて劣っている
上、機械的耐久性では、一定荷重下（３００kg／cm²）
に於けるクリープ破断時間は、比較例５は１９時間で破
断してしまい、また一定荷重下（４００kg／cm²）に於
ける振動疲労特性では、２．０×１０^４サイクルで破断
しており、他の実施例と比べ、極端に低いレベルであっ
た。これに対し、不飽和酸の配合量が下限値付近の例で
ある実施例２や、上限値の例である実施例３は、比較例
５と比べ、初期強度も向上し、機械的耐久性も、一定荷
重下（３００kg／cm²）に於けるクリープ破断時間で
は、実施例２が１８０時間、実施例３では３３０時間に
まで改善され、また、一定荷重下（４００kg／cm²）に
於ける振動疲労特性では、実施例２が７．０×１０^５サ
イクル、実施例３では、１．１×１０^６サイクルにまで
改善された。

尚、不飽和酸の配合量を上限を越えて添加したとして
も、もはや強度の改善効果は望めず、樹脂劣化が顕著に
なり、逆に機械的耐久性の低下や、樹脂の黄変等の問題
が生じ、好ましくない。

比較例６、実施例４及び、実施例５は、不飽和酸の配合
量を一定とし、不飽和シランの配合量を変化させた例で
ある。（第２表に評価結果を示す） これらの例に於いては、初期物性面では何れもほぼ同等
レベルであるのに対し、機械的耐久性を比較すると、不
飽和シランの配合量を増やして行くことにより、明らか
に改善されて行くことが判明した。

まず、不飽和シランの配合量が下限を下回っている比較
例６は、初期強度では、実施例４、実施例５と実質的に
は同レベルであるが、機械的耐久性では、一定荷重下
（３００kg／cm²）に於けるクリープ破断時間では、比
較例６は９０時間で破断してしまい、また一定荷重下
（４００kg／cm²）に於ける振動疲労特性では、２．５
×１０^４サイクルで破断しており、他の実施例と比べ、
極端に低いレベルであるのに対し、不飽和シランの配合
量が下限値の例である実施例４や、上限値の例である実
施例５は、機械的耐久性が大幅に改善されている。

即ち、一定荷重下（３００kg／cm²）に於けるクリープ
破断時間では、実施例４が２８０時間、実施例５では３
４０時間にまで改善され、また、一定荷重下（４００kg
／cm²）に於ける振動疲労特性では、実施例４が８．０
×１０^５サイクル、実施例５では、１．０×１０^６サイ
クルにまで改善された。

尚、不飽和シランの配合量を上限を越えて添加したとし
ても、もはや機械的耐久性の改善効果は望めず、コスト
高になるばかりか、樹脂の流動性が極端に低下し、成形
性が悪くなり好ましくない。

次に第３表では、実施例１で用いた変性ポリプロピレ
ン、ガラス繊維及び、雲母粉末の配合量を変えた例につ
いての比較を行った。

比較例７，実施例６及び、実施例７は、ガラス繊維の配
合量を一定とし、雲母粉末の配合量を変化させた例であ
る。

これらの例から、雲母粉末の配合量を増やすことによ
り、反り変形量が減少するばかりか、機械的耐久性も大
幅に改善されることも判明した。

まず、雲母粉末の配合量が、下限を下回っている比較例
７は、反り変形量が９．５mmと他の実施例と比べ極端に
大きく、機械的耐久性も、一定荷重下（３００kg／c
m²）に於けるクリープ破断時間では、比較例７は７０時
間で破断した。また一定荷重下（４００kg／cm²）に於
ける振動疲労特性では、４．９×１０^４サイクルで破断
してしまい、他の実施例と比べ、非常に劣っていた。こ
れに対し、雲母粉末の配合量が下限の例である実施例６
や、上限の例である実施例７では、反り変形量では実施
例６が０．９mm、実施例７では０．１mmにまで改善さ
れ、機械的耐久性も、一定荷重下（３００kg／cm²）に
於けるクリープ破断時間では、比較例６が１５０時間、
実施例７では２１０時間にまで改善された。また一定荷
重下（４００kg／cm²）に於ける振動疲労特性でも、実
施例６が１．８×１０^５サイクル、実施例７では７．８
×１０^５サイクルにまで改善された。

次に、実施例７及び、比較例８は雲母粉末の配合量はど
ちらも上限値とし、ガラス繊維の配合量が、下限値の例
及び、下限値を下回る時の例である。

ガラス繊維の配合量が下限値を下回っている比較例８
は、機械的耐久性を議論する以前に、初期物性が、引張
強度で４００kg／cm²、曲げ弾性率で５００００kg／c
m²、アイゾット衝撃強度では２kg−cm／cm²と他の実施
例と比べ、極端に低いものであり、機能部品としての価
値に乏しいものであった。

次にガラス繊維と雲母粉末の合計配合量に付いて検討す
るため、実施例８及び、比較例９を実施した。実施例８
は、ガラス繊維と雲母粉末の合計配合量を、本発明の上
限一杯まで配合した例であり、比較例９は、合計配合量
が本発明の範囲を越えて配合した例である。

ガラス繊維の配合量が上限値、ガラス繊維と雲母粉末と
の合計配合量が上限値を越えている例である比較例９
は、溶融混練押出時にストランドが安定せず、工業的に
安定生産が不可能であった。

〔発明の効果〕

本発明の組成物は、初期強度は改善されないが、機械的
耐久性が飛躍的に改善されるので、長時間連続して荷重
が加わる用途や、長時間繰り返し荷重の加わる用途、例
えば自動車、家電、一般産業部品などの機能部品とし
て、広範囲に渡り有用な材料を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は荷重を種々変化させてクリープ試験を行い、負
荷応力と破断時間との関係をプロットした図である。 第２図は各荷重下における振動疲労試験を行った、各応
力下の破断サイクル数をプロットした図である。 第３図は一定荷重下（２００kg／cm²）で長時間の引張
クリープ試験を行った結果で、時間と変形量との関係を
表わした図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 3:34 7:14）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ下記濃度範囲の(a)(b)(c)の三成
   分を含み、(a)成分に、(b)＋(c)の合計量が２５〜６０
   重量％の範囲に入るように(b)成分と(c)成分とを配合し
   てなるポリプロピレン樹脂組成物。 (a) 結晶性ポリプロピレンに対し少なくとも不飽和
   酸０．０１〜２重量％、不飽和シラン０．１〜３重量
   ％及び有機過酸化物を加えてなる混合物を溶融加熱処
   理して得られる変性ポリプロピレン。 ４０〜７５重量％ (b) ガラス繊維 １０〜３５重量％ (c) 雲母粉末 １５〜４５重量％
2. 【請求項２】不飽和酸が無水マレイン酸である請求項１
   記載のポリプロピレン樹脂組成物
3. 【請求項３】不飽和シランが３−メタクリロキシプロピ
   ルトリメトキシシランである請求項１記載のポリプロピ
   レン樹脂組成物。
4. 【請求項４】不飽和酸が無水マレイン酸であり、不飽和
   シランが３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
   ンである請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。