DE69511828T2 - Mit langen fasern verstärkter säulenförmiger körper enthaltend langfaser verstärkte kristalline propylenharzzusammensetzung sowie daraus hergestellter propellerförmiger lüfter - Google Patents

Mit langen fasern verstärkter säulenförmiger körper enthaltend langfaser verstärkte kristalline propylenharzzusammensetzung sowie daraus hergestellter propellerförmiger lüfter

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Description

    FACHGEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine durch lange Fasern verstärkte Harzzusammensetzung, die fähig ist, ein Formprodukt zu liefern, das hinsichtlich der Dimensionsstabilität hervorragend ist und auch beim Kriechverhalten und der Bruchfestigkeit unter den mechanischen und physikalischen Eigenschaften ausgezeichnet ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen Propellerventilator, der kaum bricht, selbst wenn er zum Rühren oder Tragen von Flüssigkeiten bei hoher Rotationsgeschwindigkeit verwendet wird, und der fast frei von Rotationskriechen ist und dadurch eine hohe Dimensionsstabilität hat.
  • STAND DER TECHNIK
  • Verstärkte Harzzusammensetzungen und verschiedene daraus hergestellte Formteile, die kurze Fasern mit einer Länge von weniger als 1 mm (im Formteil) als Faserverstärkungen enthalten, waren herkömmlich bekannt. Verglichen mit nicht verstärkten Formteilen sind die verstärkten Formteile in verschiedenen Eigenschaften, z. B. Formbeständigkeit in der Wärme, Biegefestigkeit, Zugfestigkeit, Kriechverhalten, Schlagbiegezähigkeit und Dimensionsstabilität besser. Auch auf dem Gebiet einer Verwendung der kurzen Faserverstärkungen wurden verschiedene Verbesserungen zur Verbesserung solcher Eigenschaften durchgeführt. Beispielsweise können die folgenden Schriften des Standes der Technik genannt werden:
  • Stand der Technik (1) und Stand der Technik (2):
  • (1) Japanische Patent-Veröffentlichung Nr. 2294/1984 (Stand der Technik 1)
  • Eine glasfaserverstärkte Polyolefinzusammensetzung, die durch homogenes Vermischen von 40 bis 80 Gewichtsteilen kristallines Polyolefin, das ganz oder teilweise mit nicht mehr als 10 Gew.-% eines polaren Vinylmonomers pfropfmodifiziert worden war, 5 bis 50 Gewichtsteilen einer Glasfaser und 5 bis 35 Gewichtsteilen eines linearen amorphen Elastomers (Gesamtmenge 100 Gewichtsteile) erhalten wird.
  • Obgleich dieser Stand der Technik 1 hinsichtlich der Komponenten und ihres Gewichtsverhältnisses der vorliegenden Erfindung entspricht, ist seine Aufgabe "eine durch Werfen verursachte Verformung nach dem Formverfahren zu verhindern", die von der Aufgabe der vorliegenden Erfindung völlig verschieden ist. In diesem Stand der Technik wurde eine durch Spritzgießen geformte quadratische Platte lediglich als Teststück beurteilt, und es wurde selbstverständlich kein Rotationstest durchgeführt. Daher werden die Rotationsbruchfestigkeit und das Ausmaß des Rotationskriechens nicht erwähnt.
  • (2) Japanische Patent-Veröffentlichung Nr. 35738/1993 (Stand der Technik 2)
  • Eine verstärkte Polypropylenzusammensetzung mit verbesserter Abriebfestigkeit, die eine spezifische Menge an kristallinem Propylenhomopolymer, das mit einem ungesättigten polaren Vinylmonomer pfropfmodifiziert ist, oder ein Gemisch aus diesem Propylenhomopolymer und nichtmodifiziertem kristallinem Propylenhomopolymer, eine spezifische Menge an oberflächenbehandelten Verstärkungsfasern, die einen spezifischen mittleren Durchmesser haben, und eine spezifische Menge eines Ethylen-Propylen-Kautschuks, der mit einer ungesättigten Carbonsäure pfropfmodifiziert ist, oder ein Gemisch dieses Kautschuks und eines nichtmodifizierten Ethylen-Propylen-Kautschuks umfaßt.
  • Dieser Stand der Technik 2 beabsichtigte eine Verbesserung der Abriebfestigkeit des Formteils. In diesem Stand der Technik wurde deshalb eine kreisförmige Platte durch Spritzgießen geformt, dann wurde die Platte als Teststück verwendet, um lediglich den Taber-Abrieb zu messen. Das heißt, es wurde kein Blatt-Drehkörper (Gegenstand der vorliegenden Erfindung) produziert, und darüber hinaus wurde überhaupt keine Untersuchung der Rotationsbruchgrenze oder auch keine Messung des Rotationskriechens durchgeführt.
  • (3) Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 298553/1992 (Stand der Technik 3)
  • Eine glasfaserverstärkte Polyolefinharzzusammensetzung, die durch Versetzen einer Grundlage, die (a) ein Polypropylenharz, das eine Fließfähigkeit von nicht weniger als 5 g/10 min hat, in einer Menge von 45 bis 85 Gew.-%, (b) ein Polyethylen niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,89 bis 0,93 g/cm³, eine Fließfähigkeit von nicht weniger als 5 g/10 min und ein MI-Verhältnis, das durch die folgende Formel dargestellt wird, von 0,5 bis 5 hat, in einer Menge von 5 bis 25 Gew.-% und (c) eine Glasfaser, die einen Faserdurchmesser und eine mittlere Faserlänge im Formteil von 1 bis 6 mm hat, in spezifischer Menge enthält, mit einer spezifischen Menge modifizierten Polyolefins erhalten wird.
  • Dieser Stand der Technik 3 scheint einen Zusatz des Ethylen- Propylen-Copolymer-Elastomers als schädlich anzusehen. Das heißt, in Vergleichsbeispiel 2 wird eine Zusammensetzung beschrieben, die "EPR" in einer Menge von "10 Gew.-%" enthält. Darüber hinaus werden die Bildung einer mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Maschine, z. B. ein Propellerventilator, aus der Zusammensetzung, die Bruchfestigkeit bei hoher Rotation des Formteils und ein Auftreten eines geringen Kriechens selbst bei hoher Rotationsgeschwindigkeit überhaupt nicht erwähnt.
  • US-A-4 707 505 offenbart ein mit kurzen Fasern verstärktes Stranggranulat, das durch Schmelzkneten eines pfropfmodifizierten Propylen/Ethylen-Blockcopolymeren, Glasfasern und Ethylen/Propylen-Copolymerkautschuk hergestellt wird. Das durch kurze Fasern verstärkte Stranggranulat unterscheidet sich von dem durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produkt im Herstellungsverfahren sowie in der Anordnung und Länge der Faserverstärkung erheblich. Wenn ein solches Stranggranulat, wie es in der US- A-4 707 505 offenbart ist, zum Spritzgießen eines Propellerventilators verwendet wird, enthält der resultierende Propellerventilator kurze Fasern und ist daher bezüglich der Beständigkeit gegenüber dem Rotationskriechen und Rotationsbruchfestigkeit minderwertig.
  • In diesen Publikationen, wie sie oben beschrieben wurden, werden eine Belastung, die durch Rotation eines Formteils auftritt, und Kriechen des Formteils, das durch die Belastung verursacht wird, überhaupt nicht erwähnt. In den rotierenden Elementen, z. B. Propellerventilatoren, die aus diesen herkömmlichen, mit kurzen Fasern verstärkten Olefinharzzusammensetzungen produziert werden, gibt es aber das Problem, daß ein Kriechen auftritt, wenn die Ventilatoren gedreht werden, insbesondere bei hoher Geschwindigkeit, und im Extremfall die Ventilatoren brechen und die angestrebte Funktion nicht erfüllen.
  • Den Erfindern der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, als Mittel zur Lösung des oben genannten Problems, ein durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt, das fähig ist, rotierende Elemente zu bilden, die frei von Kriechen und Brechen sind, was durch Anwendung einer Belastung in Rotationsrichtung verursacht wird, mit Hilfe eines neu entwickelten Verfahrens zur Herstellung des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes, das lange Fasern mit der ursprünglichen Faserlänge in einer Harzmatrix enthält, hergestellt, und ein geeignetes Formverfahren, das das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt verwendet, z. B. Spritzgießen gefunden. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben auch einen Propellerventilator erfunden, an den unter verschiedenen rotierenden Elementen besonders schwere Anforderungen gestellt werden. Die vorliegende Erfindung umfaßt die folgende "Grundausführung des säulenförmigen Produktes", "verbesserte Ausführungen 1 bis 9 des säulenförmigen Produktes" und "die Grundausführung des Formteils".
  • Grundausführung des säulenförmigen Produktes
  • Ein durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) umfassend ein modifiziertes kristallines Propylenharz (A), das entweder mit einer Organosilanverbindung, einer ungesättigten Carbonsäure oder ihrem Säureanhydrid modifiziert wurde, 10 bis 60 Gew.-% (bezogen auf die Zusammensetzung) einer langen Faserverstärkung (B), die eine mittlere Faserlänge von 3 bis 30 mm und einen mittleren Durchmesser von 3 bis 21 um hat, und 3 bis 20 Gew.-% (bezogen auf die Zusammensetzung) eines Elastomers (C), wobei die lange Faserverstärkung (B) in Richtung der Hauptachse des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D), das eine Länge hat, die im wesentlichen gleich groß wie die mittlere Faserlänge der langen Faserverstärkung (B) ist, angeordnet ist.
  • Verbesserte Ausführung 1 des säulenförmigen Produktes
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) gemäß der oben beschriebenen "Grundausführung des säulenförmigen Produktes", wobei die mittlere Faserlänge der langen Faserverstärkung (B) im Bereich von 5 bis 25 mm liegt.
  • Verbesserte Ausführung 2 des säulenförmigen Produktes
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) gemäß der oben beschriebenen "Grundausführung des säulenförmigen Produktes" und der "verbesserten Ausführung 1 des säulenförmigen Produktes", wobei die lange Faserverstärkung (B) eine lange anorganische Faser ist.
  • Verbesserte Ausführung 3 des säulenförmigen Produktes
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) nach der oben beschriebenen "Grundausführung des säulenförmigen Produktes", der "verbesserten Ausführung 1 des säulenförmigen Produktes" und der "verbesserten Ausführung 2 des säulenförmigen Produktes", wobei die lange Faserverstärkung (B) eine lange Glasfaser ist.
  • Verbesserte Ausführung 4 des säulenförmigen Produktes
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) gemäß der oben beschriebenen "Grundausführung des säulenförmigen Produktes" und der "verbesserten Ausführung 1 des säulenförmigen Produktes" bis zur "verbesserten Ausführung 3 des säulenförmigen Produktes", wobei die lange Faserverstärkung (B) eine organische Faser ist.
  • Verbesserte Ausführung 5 des säulenförmigen Produktes
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) gemäß der oben beschriebenen "Grundausführung des säulenförmigen Produktes" und der "verbesserten Ausführungsform 1 des säulenförmigen Produktes" bis zur "verbesserten Ausführung 4 des säulenartigen Produktes", wobei die als Modifikationsmittel dienende Organosilanverbindung mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Aminosilan, Eposysilan, Vinylsilan und Methacryloxysilan, ist.
  • Verbesserte Ausführung 6 des säulenförmigen Produktes
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) gemäß der oben beschriebenen "Grundausführung des säulenartigen Produktes"; und gemäß der "verbesserten Ausführung 1 des säulenartigen Produktes" bis zur "verbesserten Ausführung 5 des säulenartigen Produktes", wobei die ungesättigte Carbonsäure oder ihr Säureanhydrid, die (das) als Modifikationsmittel dient, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid ist.
  • Verbesserte Ausführung 7 des säulenförmigen Produktes
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) gemäß der oben beschriebenen "Grundausführung des säulenförmigen Produktes" und gemäß der "verbesserten Ausführung 1 des säulenförmigen Produktes" bis zur "verbesserten Ausführung 6 des säulenförmigen Produktes", wobei das kristalline Propylenharz, das als Grundlage für das modifizierte kristalline Propylenharz (A) dient, ein kristallines Propylen-Ethylen-Copolymer ist.
  • Verbesserte Ausführung 8 des säulenförmigen Produktes
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) gemäß der oben beschriebenen "Grundausführung des säulenförmigen Produktes" und gemäß der "verbesserten Ausführung 1 des säulenförmigen Produktes" bis zur "verbesserten Ausführung 7 des säulenförmigen Produktes", wobei das Elastomer (C) mindestens ein Olefinelastomer, ausgewählt aus einem Ethylen-Propylen-Copolymer-Elastomer und einem Ethylen-Propylen-nichtkonjugiertes Dien-Copolymer- Elastomer ist.
  • Verbesserte Ausführung 9 des säulenförmigen Produktes
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) nach der oben beschriebenen "Grundausführung des säulenförmigen Produktes" und nach der "verbesserten Ausführung 1 des säulenförmigen Produktes" bis zur "verbesserten Ausführung 8 des säulenförmigen Produktes", wobei das nichtkonjugierte Dien in dem Elastomer (C) mindestens ein nichtkonjugiertes Dien, ausgewählt aus 5-Ethyliden-2-norbornen, 1,4-Hexadien und Dicyclopentadien, ist.
  • Grundausführung des Formteils
  • Ein Propellerventilator, der durch Spritzgießen eines durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D), umfassend
  • ein modifiziertes kristallines Propylenharz (A), das entweder mit einer Organosilanverbindung, einer ungesättigten Carbonsäure oder ihrem Säureanhydrid modifiziert wurde;
  • 10 bis 60 Gew.-% (bezogen auf die Zusammensetzung) einer Verstärkung aus langen Fasern (B), die eine mittlere Faserlänge von 3 bis 30 mm und einen mittleren Durchmesser von 3 bis 21 um haben, und
  • 3 bis 20 Gew.-% (bezogen auf die Zusammensetzung) eines Elastomers (C), das mit dem Harz (A) Kompatibilität oder Affinität zu demselben in einem Grad hat, daß keine Grenzflächentrennung zwischen dem Elastomer (C) und dem Harz (A) produziert wird, obgleich das Elastomer als diskontinuierliche Phase im Harz (A) vorliegt;
  • wobei die lange Faserverstärkung (B) in Richtung der Hauptachse des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes, das eine Länge hat, die im wesentlichen gleich groß wie die mittlere Faserlänge der langen Faserverstärkung (B) ist, angeordnet ist,
  • hergestellt wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1A ist eine schematische Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Propellerventilators gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 1B ist eine schematische Seitenansicht der in Fig. 1A dargestellten Ausführungsform.
  • BESTER MODUS ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) gemäß der Erfindung umfaßt ein spezifisches modifiziertes kristallines Propylenharz (A), eine lange Faserverstärkung (B) und ein Elastomer (C). Zunächst werden die Komponenten (A) bis (C) nachfolgend detailliert beschrieben.
  • Modifiziertes kristallines Propylenharz (A)
  • Das modifizierte kristalline Propylenharz (A), das in dem verstärkten, säulenförmigen Produkt der Erfindung enthalten ist, ist ein pfropfmodifiziertes kristallines Polypropylen; das durch Pfropfmodifizieren von kristallinem Polypropylen (Grundlage) entweder mit einer Organosilanverbindung, einer ungesättigten Carbonsäure oder ihrem Säureanhydrid (Modifikationsmittel) erhalten wird, oder eine Zusammensetzung (Gemisch), die aus dem pfropfmodifizierten kristallinen Polypropylen und nichtmodifiziertem kristallinem Polypropylen besteht. In dem modifizierten kristallinen Propylenharz (A) liegt das Verhältnis des modifizierten kristallinen Polypropylen zu dem nichtmodifizierten kristallinen Polypropylen (modifiziertes kristallines Polypropylen/nichtmodifiziertes kristallines Polypropylen) im Bereich von 0,5/99,5 bis 100/0 (Gewicht/Gewicht), vorzugsweise im Bereich von 5/95 bis 80/20 (Gewicht/Gewicht).
  • Das kristalline Polypropylen als Grundlage kann ein kristallines Propylen-Homopolymer oder ein kristallines Copolymer von Propylen und einem oder mehreren anderen α- Olefinen sein, oder es kann eine Zusammensetzung sein, die aus einem kristallinen Propylen-Somopolymer und einem kristallinen Copolymer von Propylen und einem oder mehreren anderen α-Olefinen besteht.
  • Die Organosilanverbindung zur Bildung des modifizierten kristallinen Propylenharzes (A) in der Erfindung ist mindestens eine Verbindung, die unter Aminosilan, Epozysilan, Vinylsilan und Methacryloxysilan ausgewählt wird.
  • Die ungesättigte Carbonsäure zur Bildung des modifizierten kristallinen Propylenharzes (A) in der Erfindung ist mindestens eine Säure, die aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Tetrahydrophthalsäure und Norbornendicarbonsäure ausgewählt ist. Das Säureanhydrid der ungesättigten Carbonsäure ist mindestens ein Anhydrid, das unter Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid und
  • Norbornendicarbonsäureanhydrid ausgewählt ist. Unter dem Gesichtspunkt der praktischen Durchführung ist Maleinsäureanhydrid äußerst bevorzugt. Derivate dieser Säuren sind ebenfalls verwendbar.
  • Für den normalen Zweck ist es ausreichend, wenn die Menge der Pfropfkomponente, die in dem modifizierten kristallinen Propylenharz (A) in der durch lange Fasern verstärkten Zusammensetzung enthalten ist, im Bereich von üblicherweise 0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Basisharzes, liegt. Wenn eine Kombination des modifizierten Harzes und des nichtmodifizierten Harzes als Komponente (A) verwendet wird, sollte die Menge des Modifikationsmittels, das als Pfropfkomponente in dem modifizierten Harz enthalten ist, in dem oben definierten Bereich, der auf dem Kombinationssystem basiert, liegen.
  • Lange Faserverstärkung (B)
  • Für die lange Faserverstärkung (B) zur Bildung des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D) der Erfindung gilt, daß die mittlere Faserlänge im Bereich von 3 bis 30 mm, vorzugsweise 5 bis 25 mm liegt, und daß der mittlere Durchmesser der Einzelfaser im Bereich von 3 bis 21 um, vorzugsweise 9 bis 21 um liegt. Die Verstärkung wird üblicherweise in Form eines Bündels aus etwa 500 bis 4000 Einzelfasern bereitgestellt. Dieses Bündel wird im allgemeinen als "Roving" oder "einzelner Strang" bezeichnet. Eine lange Faserverstärkung (B) in Form von zwei oder mehr Doppelrovings ist ebenfalls verwendbar.
  • In der vorliegenden Erfindung wird verlangt, daß die lange Faserverstärkung (B) fast parallel zu der Hauptachse des säulenförmigen Produktes (D) angeordnet ist; es wird verlangt, daß die mittlere Länge der Verstärkung fast gleich groß wie die Länge des säulenförmigen Produktes ist. Eine solche lange Faserverstärkung (B) kann erhalten werden, indem ein Endlos-Fasermaterial (Faserbündel) durch das später beschriebene Verfahren zu säulenförmiger Gestalt verarbeitet wird.
  • Beispiele für die Endlosfasern, die den obigen Bedingungen genügen, umfassen künstliche Fasern, z. B. Glasfaser, Kohlenstofffaser, Kunstharzfaser und Metallfaser. Unter diesen ist die Glasfaser im Hinblick auf ihre Eigenschaften und Rosten eine Faserverstärkung, die am weitesten verbreitet ist. Die Glasfaser hat die Nachteile, daß sie relativ schwer ist (ungünstig bei der spezifischen Festigkeit) und leicht gebrochen wird und gegenüber alkalischen Materialien schwach ist. Im Vergleich zu anderen Fasern ist die Kohlenstofffaser insbesondere bei der spezifischen Festigkeit außergewöhnlich gut. Für Verwendungen, wo die spezifische Festigkeit für wichtiger als die Kosten angesehen wird, gibt es nichts Besseres als die Kohlenstofffaser. Die Vorzüge der Kohlenstofffaser werden in vollem Maße entfaltet, wenn sie für Flugzeuge, Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge und mit hoher Geschwindigkeit rotierende Maschinen verwendet wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der Glasfaser beschrieben, die für normale Verwendungen unter den obigen Faserverstärkungen äußerst nützlich ist. Das Material der Glasfaser, die typischerweise als lange Faserverstärkung (B) zur Bildung des durch lange Fasern verstärkten säulenförmigen Produktes (D) der Erfindung verwendet wird, ist im allgemeinen ein hartes Glas (Kaliumglas), das im allgemeinen "E-Glas" genannt wird.
  • Elastomer (C)
  • Das Elastomer (C) zur Bildung des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D) der vorliegenden Erfindung wird unter dem Gesichtspunkt, daß es ein niedrigkristallines oder amorphes weiches Material ist, in vielen Fällen als "kautschukartiges Material" bezeichnet. Das Elastomer (C) in dem durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produkt (D) der vorliegenden Erfindung muß mit der kristallinen Propylenharzbasis Kompatibilität haben oder zu dieser Affinität aufweisen, und zwar in einem Grad, daß keine Grenzflächentrennung zwischen dem Elastomer und dem Harz produziert wird, auch wenn das Elastomer als diskontinuierliche Faser in dem Harz vorliegt.
  • Zur Erfüllung der obigen Anforderungen ist ein Olefinelastomer (Kautschuk) geeigneter als ein Dienkautschuk. Allerdings wird verlangt, daß das Elastomer in einem halbvernetzten (partiell vernetzten) Zustand oder im unvernetzten Zustand ist, bevor es zugesetzt wird. Wenn das Elastomer im vollständig vernetzten (vollständig vulkanisierten) Zustand ist, hat es oft eine unbefriedigende Affinität zu dem Olefinpolymer, das heißt es kann leicht eine Grenzflächentrennung hergestellt werden.
  • Das Olefinelastomer ist im allgemeinen eine niedrig kristalline oder amorphe elastische Substanz, die durch Copolymerisation von Ethylen und einem oder mehreren α-Olefinen (insbesondere Propylen und/oder 1-Buten) gebildet wird; oder es kann ein Copolymer aus drei oder mehreren Monomeren sein, das durch Copolymerisation der obigen Monomeren und einer geringen Menge einer nichtkonjugierten Dienverbindung als dritte Komponente gebildet wird.
  • Beispiele für solche Olefinelastomere umfassen ein Ethylen- Propylen-Copolymerelastomer (EPM), ein Ethylen-Propylennichtkonjugiertes-Copolymerelastomer (EPDM), ein Ethylen-1-Buten-Copolymerelastomer (EEM), ein Ethylen-1-Buten-nichtkonjugiertes Dien-Copolymerelastomer (EBDM) und ein Ethylen-Propylen-1-Buten-nichtkonjugiertes Dien-Copolymerelastomer (EPBDM). Als nichtkonjugierte Dienverbindung zur Herstellung der Elastomere werden im allgemeinen 5-Ethyliden-2-norbornen (ENE) und 1,4-Hexadien verwendet. Dicyclopentadien (DCPD) ist ebenfalls verwendbar.
  • Durch lange Fasern verstärkte Zusammensetzung (D)
  • Die durch lange Fasern verstärkte Zusammensetzung zur Bildung des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D) der Erfindung ist eine Zusammensetzung, in der die lange Faserverstärkung (B) und das Elastomer (C) in dem modifizierten kristallinen Propylenharz (A) dispergiert sind. In der Zusammensetzung ist die lange Faserverstärkung (B) in einer Menge von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 60 Gew.-%, bevorzugter 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten; das Elastomer (C) ist, bezogen auf die Zusammensetzung, in einer Menge von 3 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 15 Gew.-% enthalten.
  • Um das durch lange Fasern verstärkte, säulenförmige Produkt (D) der vorliegenden Erfindung zu bilden, müssen die Verstärkungsfasern (B), die fast parallel zur Hauptachse des resultierenden säulenförmigen Produktes angeordnet sind und die fast dieselbe Länge wie das säulenförmige Produkt haben, gleichmäßig in der Harzkomponente dispergiert sein. Ein verwendbares Formverfahren zur Verwirklichung eines solchen Zustandes ist beispielsweise das folgende kontinuierliche Auflösungs (Öffnungs)-Imprägnierungsverfahren (d. h. Pultrusionsverfahren), in dem die aufgelösten (geöffneten) langen Faserbündel gleichmäßig mit der Harzkomponente imprägniert werden können.
  • Bei dem Pultrusionsverfahren wird eine bestimmte Menge eines geschmolzenen Gemisches aus dem modifizierten kristallinen Propylenharz (A) und dem Elastomer (C) aus einem Extruder extrudiert und in ein Auflösungs(Öffnungs)-Imprägnierungsbad (anderer Name: Pultrusionsapparatur) geführt. Zu dem Auflösungs-Imprägnierungs-Bad wird separat von dem ursprünglichen langen Faserroving ein langer Faserroving geführt. In diesem Auflösungs-Imprägnierungs-Bad sind entlang der Laufrichtung viele Auflösungs (Öffnungs)-Stifte angeordnet, deren Hauptachse fast im rechten Winkel zu der Laufrichtung des geschmolzenen Harzes oder des langen Faserbündels liegt. Die Öffnungsstifte sind voneinander beabstandet und sind - von der Achsenrichtung aus gesehen - in einem Zickzackkurs angeordnet; sie werden im geschmolzenen Harz eingetaucht gehalten.
  • Dagegen wird der separat zugeführte lange Faserroving mit dem ersten Öffnungsstift unter Änderung seiner Laufrichtung in Kontakt gebracht, dann wird er mit dem zweiten Öffnungsstift unter weiterer Änderung seiner Laufrichtung in Kontakt gebracht. Die Änderung der Laufrichtung wird wiederholt, und auf diese Weise wird der lange Faserroving sich durch die Stifte winden gelassen, während der Roving schrittweise aufgelöst wird, wodurch die Fasern mit dem geschmolzenen Harz imprägniert werden. Als Resultat werden endlose (kontinuierliche) Harzstränge, die mit gleichförmig aufgelösten endlosen langen Fasern verstärkt sind (verstärkte Harzstränge) extrudiert.
  • Nach dem Abkühlen werden die durch endlose Fasern verstärkten Harzstränge zu einer vorbestimmten Länge geschnitten und dadurch ein durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) erhalten, in dem die lange Faserverstärkung (B), die fast dieselbe Länge wie das säulenförmige Produkt hat, fast parallel zur Hauptachse des säulenförmigen Produktes angeordnet ist.
  • Propellerventilator (F)
  • Der Propellerventilator gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch Spritzgießen des oben beschriebenen, durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D) hergestellt.
  • Ein Propellerventilator (F), der in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, kann z. B. nach einem Verfahren hergestellt werden, das die Schritte Zuführen des durch lange Fasern verstärkten Produktes (D) zu einer Spritzgießmaschine vom Typ mit niedriger Kompression, die ein L/D (Verhältnis der Gesamtlänge (L) der Schnecke zum Durchmesser (D) der Schnecke) von 20 und ein Kompressionsverhältnis von 1,8 hat, und dann Spritzgießen des resultierenden geschmolzenen Harzes in ein Formwerkzeug bei einer geeigneten, bestimmten Temperatur, z. B. etwa 250ºC umfaßt. Das Spritzgießen wird vorzugsweise unter den Bedingungen eines L/D von 8 bis 25 und eines Kompressionsverhältnisses von 1,5 bis 2,5 durchgeführt.
  • Der in Fig. 1A dargestellte Vier-Blatt-Propellerventilator (F) ist in der Figur ein Ventilator mit linksgängiger Rotation. Die Blätter 11, 12, 13 und 14 erstrecken sich vom Umfang einer Mittelwelle 1 aus in radialer Richtung. Jedes Blatt hat die Form einer Bohne und ist so konstruiert, daß es an der Stelle (nicht gezeigt), wo das Blatt mit der Mittelwelle 1 verbunden ist, die geringste Breite hat. Jedes der Blätter 11 bis 14 ist in seinem Querschnitt annähernd spindelförmig und hat in seinem Umfangsteil die Form eines dünnen Randes. Das Blatt 11 hat seinen Teil mit der geringsten Dicke 11b an der Spitze des Blattes in Rotationsrichtung und hat seinen Teil mit der größten Dicke 11d in dem Bereich, in dem die Krümmungslinie des Blattes 11 im rechten Winkel auf die Tangente des Umfangs trifft.
  • Durch Verwendung der langen Faserverstärkung (B) gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Propellerventilator (F) mit einer Gestalt, wie sie oben angegeben ist, wirksam an einem Kriechen, das durch Anwendung einer Belastung unter Rotation verursacht wird, oder an Rotationsbrechen gehindert werden.
  • Das Kriechen oder das Rotationsbrechen des Propellerventilators (F) der vorliegenden Erfindung kann durch Untersuchung der Teile 11b und 11d gemessen werden. Selbstverständlich gilt das gleiche für die anderen Blätter 12, 13 und 14.
  • Fig. 1B ist eine Seitenansicht des Propellerventilators (F) der vorliegenden Erfindung, aufgenommen aus der Richtung, die im rechten Winkel die Drehwelle kreuzt, insbesondere aus der Richtung, die durch den Pfeil V in Fig. 1A angegeben wird. Zur Beurteilung des Rotationskriechens des Propellerventilators (F) wird die Länge h und die Länge b in Fig. 1B in der Praxis vor und nach dem Rotationstest gemessen. Die Länge h ist der Abstand zwischen dem Teil 43d (entspricht 11d des Blattes 11) und der horizontalen Ebene, die den Boden der Mittelwelle 1 berührt (die Wörter Spitze, Boden, rechts, links usw. werden nach Belieben verwendet, um die Positionswechselwirkung in den Figuren zu zeigen). Die Länge b ist der Abstand zwischen dem Teil 13b (entspricht 11b des Blattes 11) und der oben genannten horizontalen Ebene. Dann werden die Werte für die Länge h oder die Länge b, die vor und nach dem Rotationstest erhalten wurden, miteinander verglichen.
  • Das Rotationskriechen wird am deutlichsten am Teil 13b beobachtet; daher scheint es, daß die Messung einer Differenz der Länge b zwischen vor und nach dem Rotationstest ausreichend ist und die Messung einer Differenz der Länge h unnötig ist. Die Länge h ist im wesentlichen unverändert, wenn sie allerdings verändert ist, wird die Differenz der Länge h zwischen vor und nach dem Rotationstest verwendet, um die Länge b zu korrigieren.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der folgenden Beispiele, wenn effektiv, anhand der folgenden Vergleichsbeispiele, näher beschrieben; allerdings sollte betont werden, daß die Erfindung in keiner Weise auf diese Beispiele beschränkt wird.
  • Der Grad des Rotationskriechens und der Festigkeit wurden nach den folgenden Testverfahren gemessen.
  • (1) Rotations-Bruchfestigkeit
  • Ein Vier-Blatt-Propellerventilator (Durchmesser 450 mm, kleinster Wert der Blattdicke: 0,5 mm, maximaler Wert der Blattdicke: 4,0 mm), der in Fig. 1 dargestellt ist, wurde rotieren gelassen. Die Rotationszahl, bei der der Propeller (Blatt) brach, wurde als "Rotations-Bruchfestigkeit" genommen.
  • (2) Grad des Rotationskriechens
  • Die Höhe des Blattes des Propellerventilators, der in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, wurde gemessen, bevor und nachdem der Propellerventilator für 1000 Stunden bei 1000 Upm in einem Bad mit konstanter Temperatur von 65ºC rotieren gelassen wurde (worden war). Der Unterschied in der Höhe zwischen dem Wert vor und nach der Rotation wurde als "Grad des Rotationskriechens" genommen.
  • (3) Nichtmodifiziertes kristallines Polypropylen
  • Typ: Propylen-Ethylen-Copolymer; Gesamtmenge der Ethylenkomponente (Gesamtmenge an Ethylen): 9,0 Gew.-%, kristalliner Schmelzpunkt (Tm): 160ºC, MFR (230ºC, 2,16 kgf): 2,6 g/10 min.
  • (4) Amorphes Ethylen-Propylen-Copolymer (Elastomer)
  • Menge der Ethylenkomponente: 74 Gew.-%, MI (190ºC, 2,16 kgf): 3,2 g/10 min. Mooney-Viskosität [ML&sub1;&sbplus;&sub4;(100ºC)]: 24
  • (5) MFR
  • MFR wurde gemäß JIS K6758 gemessen.
  • (6) Kristalliner Schmelzpunkt (Tm)
  • Die Temperatur, bei der ein Peak in einer endothermen Kurve auftrat, welche durch Beobachtung unter Verwendung eines Kalorimeters mit Differentialabtastung (DSC), während eine Testprobe mit einer Geschwindigkeit von 20ºC/min erwärmt wurde, erhalten wurde, wurde als der kristalline Schmelzpunkt angesehen. Wenn zwei oder mehrere Peaks beobachtet wurden, wurde der Peak mit der größten Fläche zur Bestimmung des kristallinen Schmelzpunktes verwendet.
  • BEISPIELE 1 bis 6
  • In einem Henschelmischer (Handelsbezeichnung) wurden 99,2 Gew.-% Pulver aus nichtmodifiziertem Polypropylen, 0,5 Gew.-% Maleinsäureanhydrid (Derivat einer ungesättigten Säure, das als Modifikationsmittel dient), 0,1 Gew.-% 1,3-Bis(t-butylperoxyisopropyl)benzol (organisches Peroxid) und 0,1 Gew.-% Calciumstearat (dient als Gleitmittel) unter Herstellung eines Harzgemisches 1 miteinander vermischt. Das Harzgemisch wurde einem Extruder durch seine Zuführungsöffnung zugeführt, dann bei 230ºC schmelzgeknetet und zu Strängen extrudiert; dann wurden diese unter Erhalt von Stranggranulat geschnitten. Das erhaltene modifizierte Polypropylen hatte eine HER (230ºC, 2,16 kgf) von 130 g/10 min und einen Gehalt an Pfropf-Modifikationsmittel von 0,3 Gew.-%.
  • Das Harzgemisch 1 und ein Ethylen-Propylen-Copolymerelastomer (EPM) wurden in einem Henschelmischer (Handelsbezeichnung) vermischt, wobei ein Harz/Elastomer-Gemisch (Harzgemisch 2) erhalten wurde. Das Gemisch wurde einem Entgasungsextruder durch seine Zuführungsöffnung zugeführt und unter Anlegen von Vakuum schmelzgeknetet. Das resultierende geschmolzene Harzgemisch wurde kontinuierlich in eine Auflösungs(Öffnungs)-Imprägnierungs-Düse (oben genannte Pultrusionsapparatur), die am Ende der stromabwärtigen Seite des Eztruderzylinders angeordnet war, geführt.
  • Getrennt davon wurde ein Glasfaserroving als ursprünglicher Roving der Auflösungs-Imprägnierungs-Düse zugeführt. Der Roving wurde an den Außenseiten vieler Auflösungsstifte gleiten gelassen und in seiner Laufrichtung umgekehrt, so daß der Roving im Zickzack laufen gelassen wurde, wodurch der Roving aufgelöst wurde, so daß die Fasern ausreichend mit dem geschmolzenen Harzgemisch 2 imprägniert wurden. Der auf diese Weise aufgelöste und imprägnierte Verbundstoff wurde zu Strängen extrudiert. Die Stränge wurden in einem Kühlbad mit Wasser abgekühlt, um die Temperatur auf Raumtemperatur zu senken, dann wurden sie mit Hilfe eines Stranggranulators geschnitten, wobei ein verstärktes säulenförmiges Produkt (verstärktes Stranggranulat) mit einer mittleren Länge von 10 mm erhalten wurde. Der hier verwendete Glasfaserroving war ein Roving für Polypropylen, der einen Einzelfaserdurchmesser von 17 um, ein Bündel aus 4000 Einzelfasern und eine Tex- Garnzahl von 2310 hatte. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften des verstärkten, säulenförmigen Produktes sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Das verstärkte, säulenförmige Produkt wurde einer Spritzgießmaschine (L/D der Schnecke: 20, Kompressionsverhältnis: 1,8) durch ihre Zuführungsöffnung als Ausgangsmaterial zugeführt und bei 250ºC geschmolzen. Dann wurde das geschmolzene Harz in ein Formwerkzeug spritzgegossen und zu einer Vier-Blatt-Schraube, die die in Fig. 1 dargestellte Gestalt hat (Durchmesser 450 mm, kleinster Wert der Blattdicke 0,5 mm, größter Wert der Blattdicke 4,0 mm) geformt. Die Eigenschaften des so erhaltenen Propellerventilators sind ebenfalls in Tabelle 1 aufgeführt.
  • VERGLEICHSBEISPIELE 1 und 2
  • In einem Henschelmischer (Handelsbezeichnung) wurden 99,2 Gew.-% Pulver aus nichtmodifiziertem Polypropylen, 0,5 Gew.-% Maleinsäureanhydrid (Derivat einer ungesättigten Säure, das als Modifikationsmittel dient), 0,1 Gew.-% 1,3-Bis(t-butylperoxyisopropyl)benzol (organisches Peroxid) und 0,1 Gew.-% Calciumstearat (dient als Gleitmittel) unter Herstellung eines Harzgemisches 1 miteinander vermischt. Das Harzgemisch wurde einem Extruder durch seine Zuführungsöffnung zugeführt, dann bei 230ºC schmelzgeknetet und zu Strängen extrudiert; diese wurden dann unter Erhalt von Stranggranulat geschnitten. Das erhaltene modifizierte Polypropylen hatte eine MFR (230ºC, 2,16 kgf) von 130 g/10 min und einen Gehalt an Pfropfmodifikationsmittel von 0,3 Gew.-%.
  • Danach wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer daß nur das modifizierte Polypropylen anstelle des Harz/Elastomer-Gemisches verwendet wurde, ein verstärktes, säulenförmiges Produkt (verstärktes Stranggranulat) erhalten. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften des verstärkten, säulenförmigen Produktes und die Eigenschaften des daraus produzierten Propellerventilators sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 3
  • In einem Henschelmischer (Handelsbezeichnung) wurden 99,2 Gew.-% eines Pulvers aus nichtmodifiziertem Polypropylen, 0,5 Gew.-% Maleinsäureanhydrid (Derivat einer ungesättigten Säure, das als Modifikationsmittel dient), 0,1 Gew.-% 1,3-Bis(t-butylperoxyisopropyl)benzol (organisches Peroxid) und 0,1 Gew.-% Calciumstearat (dient als Gleitmittel) unter Herstellung eines Harzgemisches 1 miteinander vermischt. Das Harzgemisch wurde einem Extruder durch seine Zuführöffnung zugeführt, dann bei 230ºC schmelzgeknetet und zu Strängen extrudiert; diese wurden dann unter Erhalt von Stranggranulat geschnitten. Das erhaltene modifizierte Polypropylen hatte eine MFR (230ºC, 2,16 kgf) von 130 g/10 min und einen Gehalt an Pfropfmodifikationsmittel von 0,3 Gew.-%.
  • Das Harzgemisch 1 und ein Ethylen-Propylen-Copolymerelastomer wurden in einem Henschelmischer unter Erhalt eines Harz/Elastomergemisches (Harzgemisch 2) vermischt. Das Gemisch wurde in festgelegte Menge einem Entgasungsextruder durch die erste Zuführöffnung zugeführt, während kurze Glasfasern (geschnittene Glasspinnfäden; mittlerer Faserdurchmesser 13 um, mittlere Faserlänge 3,0 mm) in festgesetzter Menge durch die zweite Zuführöffnung zugeführt wurden, worauf ein Schmelzkneten unter Anlegen von Vakuum folgte. Danach wurde das verstärkte Verbundmaterial zu Strängen extrudiert.
  • Die Stränge wurden durch Schneiden granuliert, wobei Stranggranulat mit einer mittleren Länge von 3 mm erhalten wurde. Das erhaltene modifizierte Polypropylen hatte eine MFR (230ºC, 2,16 kgf) von 130 g/10 min und einen Pfropfmodifikationsmittel-Gehalt von 0,3 Gew.-%; diese Werte waren dieselben wie die der obigen Beispiele.
  • Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der Körner und die Eigenschaften des daraus hergestellten Propellerventilators sind in Tabelle 1 angegeben.
  • VERGLEICHSBEISPIELE 4 bis 7
  • Eine oder mehrere Bedingungen, unter denen der Beispiele 1 bis 6 wurden so eingestellt, daß sie außerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche lagen, dann wurde das Experiment durchgeführt. Die Resultate sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE RESULTATE DER VERGLEICHSBEISPIELE Vergleichsbeispiele 1 und 2
  • Dies sind Beispiele, in denen ein kristallines Propylen- Ethylen-Copolymer, das kein EPM enthielt, und ein kristallines Polypropylen-Homopolymer, das kein EPM enthielt, jeweils als Grundlage verwendet wurden; sie wurden jeweils mit einer langen Faserverstärkung unter Herstellung von durch lange Fasern verstärktem Polypropylen verstärkt. Der aus dem mit langen Fasern verstärkten Polypropylen hergestellte Propellerventilator war hinsichtlich der Rotations- Bruchfestigkeit und der Rotations-Kriecheigenschaften (Grad des Kriechens) noch schlecht. Der Grund liegt in einem Mangel an Zähigkeit.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Als Faserverstärkung wurde eine kurze Faserverstärkung verwendet. Obgleich die Harzzusammensetzung und die Menge der Faserverstärkung im Bereich der Erfindungsbeispiele waren, war der Propellerventilator, der aus einem Verbundstoff dieser Formulierung geformt wurde, bezüglich der Rotations- Bruchfestigkeit und der Rotations-Kriecheigenschaften (Grad des Kriechens) schlecht. Der Grund liegt im Fehlen von Steifheit und Fehlen von Zähigkeit.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Der Propellerventilator, der aus einem Verbundstoff der Formulierung, die einen EPM-Gehalt von 2 Gew.-% hatte, gebildet wurde, war in der Rotations-Bruchfestigkeit verschlechtert. Der Grund liegt im Fehlen von Zähigkeit.
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Der Propellerventilator, der aus einem Verbundstoff der Formulierung mit einem EPM-Gehalt von 25 Gew.-% gebildet wurde, war in den Rotations-Kriecheigenschaften (Grad des Kriechens) verschlechtert. Der Grund liegt in einem Mangel an Zähigkeit.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Der Propellerventilator, der aus einem Verbundstoff der Formulierung mit einem Gehalt an langer Faserverstärkung von 70 Gew.-% gebildet wurde, war in der Rotations- Bruchfestigkeit verschlechtert. Der Grund liegt in einer Verstärkung des Faltens von Glasfasern aufgrund der gegenseitigen Hinderungswirkung der Fasern im Formverfahren.
  • Vergleichsbeispiel 7
  • Der Propellerventilator, der aus einem Verbundstoff der Formulierung mit einem Gehalt an langer Faserverstärkung von 5 Gew.-% gebildet wurde, war hinsichtlich der Eigenschaften des Rotationskriechens verschlechtert (Grad des Kriechens). Der Grund liegt in einem Mangel an Steifheit. TABELLE 1
  • EFFEKT DER ERFINDUNG
  • Das durch lange Fasern verstärkte; säulenförmige Produkt (D) gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein modifiziertes kristallines Propylenharz (A), das entweder mit einer Organosilanverbindung, einer ungesättigten Carbonsäure oder ihrem Säureanhydrid modifiziert wurde, 10 bis 60 Gew.-% (bezogen auf die Zusammensetzung) einer langen Faserverstärkung (B), die eine mittlere Faserlänge von 3 bis 30 mm und einen mittleren Durchmesser von 3 bis 21 um hat, und 3 bis 20 Gew.-% eines Elastomers (C). Außerdem ist die mittlere Faserlänge der langen Faserverstärkung (B) im wesentlichen dieselbe wie die Länge des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D) und ist die lange Faserverstärkung (B) in Richtung der Hauptachse des säulenförmigen Produktes (D) angeordnet. Durch Spritzgießen unter Verwendung des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D) kann ein Propellerventilator bereitgestellt werden, der selbst bei hoher Rotationsgeschwindigkeit nicht bricht und ein geringes Rotationskriechen aufweist.

Claims (11)

1. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D), umfassend
- ein modifiziertes kristallines Propylenharz (A), das entweder mit einer Organosilanverbindung, einer ungesättigten Carbonsäure oder ihrem Säureanhydrid modifiziert wurde;
- 10 bis 60 Gew.-% (bezogen auf die Zusammensetzung) einer Verstärkung aus langen Fasern (B), die eine mittlere Faserlänge von 3 bis 30 mm und einen mittleren Durchmesser von 3 bis 21 um haben, und
- 3 bis 20 Gew.-% (bezogen auf die Zusammensetzung) eines Elastomers (C), das mit dem Harz (A) Kompatibilität oder Affinität zu demselben in einem Grad hat, daß keine Grenzflächentrennung zwischen dem Elastomer (C) und dem Harz (A) produziert wird, obgleich das Elastomer als diskontinuierliche Phase im Harz (A) vorliegt;
wobei die lange Faserverstärkung (B) in Richtung der Hauptachse des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes, das eine Länge hat, die im wesentlichen gleich groß wie die mittlere Faserlänge der langen Faserverstärkung (B) ist, angeordnet ist.
2. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) nach Anspruch 1, wobei die mittlere Faserlänge der langen Faserverstärkung (B) im Bereich von 5 bis 25 mm liegt.
3. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die lange Faserverstärkung (B) eine lange anorganische Faser ist.
4. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die lange Faserverstärkung (B) eine lange Glasfaser ist.
5. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die lange Faserverstärkung (B) eine organische Faser ist.
6. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die als Modifikationsmittel dienende Organosilanverbindung mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Aminosilan, Epoxysilan, Vinylsilan und Methacryloxysilan, ist.
7. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die ungesättigte Carbonsäure oder ihr Säureanhydrid, die (das) als Modifikationsmittel dient, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid ist.
8. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das kristalline Propylenharz, das als Grundlage für das modifizierte kristalline Propylenharz (A) dient, ein kristallines Propylen-Ethylen-Copolymer ist.
9. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Elastomer (C) mindestens ein Olefinelastomer, ausgewählt aus einem Ethylen-Propylen-Copolymerelastomer und einem Ethylen-Propylen-nichtkonjugiertes Dien- Copolymerelastomer, ist.
10. Durch lange Fasern verstärktes, säulenförmiges Produkt (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das nichtkonjugierte Dien in dem Elastomer (C) mindestens ein nichtkonjugiertes Dien, ausgewählt aus 5-Ethyliden- 2-norbornen, 1,4-Hexadien und Dicyclopentadien, ist.
11. Propellerventilator, der durch Spritzgießen eines durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D), umfassend
- ein modifiziertes kristallines Propylenharz (A), umfassend ein modifiziertes kristallines Propylenpolymer, das entweder mit einer Organosilanverbindung, einer ungesättigten Carbonsäure oder ihrem Säureanhydrid modifiziert wurde, und ein kristallines Propylen-Ethylen-Copolymer;
- 10 bis 60 Gew.-% (bezogen auf die Zusammensetzung) wenigstens einer Verstärkung aus langen Glasfasern (B), die in der Komponente (A) dispergiert sind und eine mittlere Faserlänge von 3 bis 30 mm und einen mittleren Durchmesser von 3 bis 21 um haben, und
- 3 bis 20 Gew.-% (bezogen auf die Zusammensetzung) wenigstens eines Elastomers (C), ausgewählt aus einem Ethylen-Propylen-Copolymerelastomer und einem Ethylen- Propylen-nichtkonjugiertem Dien-Copolymerelastomer, das in der Komponente (A) dispergiert ist und das mit der Komponente (A) Kompatibilität oder Affinität zu derselben in einem Grad hat, daß keine Grenzflächentrennung zwischen dem Elastomer (C) und der Komponente (A) produziert wird, obgleich das Elastomer (C) als diskontinuierliche Phase in der Komponente (A) vorliegt;
wobei die lange Faserverstärkung (B) im wesentlichen in Richtung der Hauptachse des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D) angeordnet ist und eine Länge hat, die im wesentlichen gleich groß wie die Länge des durch lange Fasern verstärkten, säulenförmigen Produktes (D) ist,
hergestellt wird.
DE69511828T 1994-06-16 1995-06-09 Mit langen fasern verstärkter säulenförmiger körper enthaltend langfaser verstärkte kristalline propylenharzzusammensetzung sowie daraus hergestellter propellerförmiger lüfter Expired - Lifetime DE69511828T2 (de)

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WO (1) WO1995034603A1 (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5934664A (en) * 1996-06-25 1999-08-10 Seiko Epson Corporation Paper feeding apparatus and printer
DE69719282T2 (de) * 1996-10-22 2003-11-13 Seiko Epson Corp., Tokio/Tokyo Blattzuführvorrichtung
JP4752149B2 (ja) * 2000-11-14 2011-08-17 Jnc株式会社 長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物
KR20030026675A (ko) * 2001-09-26 2003-04-03 현대자동차주식회사 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지 조성물
DE10392573B4 (de) * 2002-04-30 2018-05-09 Daikyonishikawa Corp. Aus Harz hergestelltes Innenelement eines Öffnungs- und Schliesskörpers und Formungsmatrize dafür
DE10356185A1 (de) 2002-12-10 2004-06-24 Sumitomo Chemical Co., Ltd. Faser/Harz-Komposit und daraus hergestellter Formkörper
JP2004231911A (ja) * 2003-02-03 2004-08-19 Mitsui Chemicals Inc 長繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物及びその製造方法
WO2004104089A1 (fr) * 2003-05-22 2004-12-02 Shanghai Genius Advanced Meterial Co., Ltd. Matiere a base d'alliage renforce de polypropylene/polyphenylether a longues fibres, sa preparation et son application
CN1980992B (zh) * 2004-05-24 2011-01-12 普瑞曼聚合物有限公司 纤维强化树脂组合物及其成型品
FR2899146B1 (fr) * 2006-03-28 2008-05-16 Materials Technics Holding Sa Procede pour la realisation d'un semi-produit composite renforce et estampable
WO2010074120A1 (ja) * 2008-12-25 2010-07-01 東レ株式会社 繊維強化プロピレン系樹脂組成物
CN104250405A (zh) * 2013-06-25 2014-12-31 中国石油化工股份有限公司 长玻纤增强聚丙烯组合物及其片材制备方法
CN104250420A (zh) * 2013-06-25 2014-12-31 中国石油化工股份有限公司 长玻纤增强聚丙烯制品及其制备方法
CN104419060B (zh) * 2013-08-29 2017-09-05 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种连续有机纤维填充聚丙烯复合材料及其制备方法
CN106700825B (zh) * 2016-12-07 2020-06-09 中国京冶工程技术有限公司 一种工业遗产钢结构的长效综合保护方法
CN106674629A (zh) * 2016-12-14 2017-05-17 安徽德耐孚汽车减震科技技术有限公司 一种高强度耐磨橡胶塞及其制造工艺
CN107418077A (zh) * 2017-07-28 2017-12-01 安徽卓尔航空科技有限公司 一种注塑构架结构复合材料螺旋桨
CN107380404A (zh) * 2017-07-28 2017-11-24 安徽卓尔航空科技有限公司 一种新型复合材料螺旋桨
CN113549322B (zh) * 2021-08-02 2023-08-15 安徽省华晟塑胶股份有限公司 一种轻量化减震器弹簧垫

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5017642A (de) * 1973-06-14 1975-02-25
FR2409282A1 (fr) * 1977-11-18 1979-06-15 Rhone Poulenc Ind Compositions a base de polypropylene et de fibres de verre
JPS61123642A (ja) * 1984-11-19 1986-06-11 Mitsubishi Petrochem Co Ltd ガラス繊維補強プロピレン重合体組成物
JPH086010B2 (ja) * 1985-08-10 1996-01-24 日産自動車株式会社 インストルメントパネルの製造方法
JPH0517642A (ja) * 1991-07-10 1993-01-26 Mitsubishi Petrochem Co Ltd ポリプロピレン系樹脂組成物
DE4223241A1 (de) * 1992-07-15 1994-01-20 Hoechst Ag Faserverstärkte Halbzeuge aus mittel- bis hochviskosen Thermoplasten und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP3338124B2 (ja) * 1993-05-31 2002-10-28 三菱化学株式会社 プロピレン系耐熱樹脂成形材料及びその成形体

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