JP2000119534A - 熱可塑性複合材料成形体の製造方法 - Google Patents
熱可塑性複合材料成形体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形性や成形体の物性を維持しながら、充填
材をより高充填化することが可能な熱可塑性複合材料成
形体の製造方法を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂（ａ）、充填材（ｂ）及び
α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）からなる組
成物を予め加熱混練することにより、前記α，β−不飽
和カルボン酸系モノマー（ｃ）の重合成分を含有する複
合材料を得た後、該複合材料を溶融成形する。
材をより高充填化することが可能な熱可塑性複合材料成
形体の製造方法を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂（ａ）、充填材（ｂ）及び
α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）からなる組
成物を予め加熱混練することにより、前記α，β−不飽
和カルボン酸系モノマー（ｃ）の重合成分を含有する複
合材料を得た後、該複合材料を溶融成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性複合材料
成形体の製造方法に関する。
成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術野】一般に、熱可塑性樹脂に充填材を複合
化した熱可塑性複合材料は、充填材の配合量の増大に伴
って、射出成形や押出成形等の成形性や得られる成形体
の物性が低下することが知られている。これに対して、
特開平８−２０６９０号公報には、高流動性のマトリッ
クス樹脂を使用して充填材の高充填化を図ろうとする提
案がなされている。しかしながら、この方法では充填材
の配合量に限界があり、熱可塑性樹脂本来の成形性や成
形体の物性を維持しながら、より高充填化することは困
難であった。
化した熱可塑性複合材料は、充填材の配合量の増大に伴
って、射出成形や押出成形等の成形性や得られる成形体
の物性が低下することが知られている。これに対して、
特開平８−２０６９０号公報には、高流動性のマトリッ
クス樹脂を使用して充填材の高充填化を図ろうとする提
案がなされている。しかしながら、この方法では充填材
の配合量に限界があり、熱可塑性樹脂本来の成形性や成
形体の物性を維持しながら、より高充填化することは困
難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決するものであり、その目的は、熱可塑性樹脂本来
の成形性や成形体の物性を維持しながら、充填材をより
高充填化することが可能な熱可塑性複合材料成形体の製
造方法を提供することにある。
を解決するものであり、その目的は、熱可塑性樹脂本来
の成形性や成形体の物性を維持しながら、充填材をより
高充填化することが可能な熱可塑性複合材料成形体の製
造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の熱可塑性複合材
料成形体の製造方法は、熱可塑性樹脂（ａ）、充填材
（ｂ）及びα，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）
からなる組成物を予め加熱混練することにより、前記
α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）を、数平均
分子量１万以下、かつ硬化度９０％以上の重合成分とし
て含有する複合材料を得た後、該複合材料を溶融成形す
ることを特徴とする。
料成形体の製造方法は、熱可塑性樹脂（ａ）、充填材
（ｂ）及びα，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）
からなる組成物を予め加熱混練することにより、前記
α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）を、数平均
分子量１万以下、かつ硬化度９０％以上の重合成分とし
て含有する複合材料を得た後、該複合材料を溶融成形す
ることを特徴とする。
【０００５】本発明で用いられる複合材料は、熱可塑性
樹脂（ａ）、充填材（ｂ）及びα，β−不飽和カルボン
酸系モノマー（ｃ）からなる組成物を加熱混練すること
により得られる。
樹脂（ａ）、充填材（ｂ）及びα，β−不飽和カルボン
酸系モノマー（ｃ）からなる組成物を加熱混練すること
により得られる。
【０００６】上記熱可塑性樹脂（ａ）としては、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
アセタール、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹
脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリウレ
タン、塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンオキサイド、エ
チレン・酢酸ビニル共重合体等、汎用の熱可塑性樹脂が
挙げられる。
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
アセタール、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹
脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリウレ
タン、塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンオキサイド、エ
チレン・酢酸ビニル共重合体等、汎用の熱可塑性樹脂が
挙げられる。
【０００７】これらの中で、後述のα，β−不飽和カル
ボン酸系モノマー（ｃ）との親和性が、より大きなポリ
プロピレン、ポリスチレン、アクリル系樹脂、エチレン
・酢酸ビニル共重合体等が好ましい。
ボン酸系モノマー（ｃ）との親和性が、より大きなポリ
プロピレン、ポリスチレン、アクリル系樹脂、エチレン
・酢酸ビニル共重合体等が好ましい。
【０００８】上記熱可塑性樹脂（ａ）の形状は、粉末状
又はペレット状のいずれでも使用可能であるが、平均粒
径１６０μｍ以上のものが好ましい。平均粒径が１６０
μｍより小さくなると樹脂間の凝集力が大きくなり、充
填材の充填量が低下する。
又はペレット状のいずれでも使用可能であるが、平均粒
径１６０μｍ以上のものが好ましい。平均粒径が１６０
μｍより小さくなると樹脂間の凝集力が大きくなり、充
填材の充填量が低下する。
【０００９】上記充填材（ｂ）としては、例えば、水酸
化アルミニウム、エトリンガイト、ケイ砂、ホウ砂、ア
ルミナ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、シリカ、
水酸化マグネシウム、マイカ、フライアッシュ、ケイ酸
カルシウム、雲母、二酸化モリブデン、滑石、ガラス繊
維、ガラスビーズ、酸化チタン、アスベスト、酸化マグ
ネシウム、硫酸バリウム、クレー、ドロマイト、カルシ
ウム・アルミネート水和物、鉄粉等の金属粉などの無機
充填材が挙げられる。
化アルミニウム、エトリンガイト、ケイ砂、ホウ砂、ア
ルミナ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、シリカ、
水酸化マグネシウム、マイカ、フライアッシュ、ケイ酸
カルシウム、雲母、二酸化モリブデン、滑石、ガラス繊
維、ガラスビーズ、酸化チタン、アスベスト、酸化マグ
ネシウム、硫酸バリウム、クレー、ドロマイト、カルシ
ウム・アルミネート水和物、鉄粉等の金属粉などの無機
充填材が挙げられる。
【００１０】また、上記充填材（ｂ）としては、上述の
無機充填材以外に、木片、籾殻等の粉砕品、切削品、粉
体など、植物繊維の粉砕物も使用可能である。上記充填
材（ｂ）は、必要に応じて、シランカップリング剤やチ
タンカップリング剤で表面処理されていてもよい。
無機充填材以外に、木片、籾殻等の粉砕品、切削品、粉
体など、植物繊維の粉砕物も使用可能である。上記充填
材（ｂ）は、必要に応じて、シランカップリング剤やチ
タンカップリング剤で表面処理されていてもよい。
【００１１】上記充填材（ｂ）の粒径は、１〜１００μ
ｍが好ましい。粒径が、１μｍ未満では成形加工性が低
下し、１００μｍを超えると成形体の表面性が低下す
る。
ｍが好ましい。粒径が、１μｍ未満では成形加工性が低
下し、１００μｍを超えると成形体の表面性が低下す
る。
【００１２】上記複合材料中における充填材の充填量
は、５０〜８０容積％が好ましい。充填量が、５０容積
％未満では充填材の複合化効果が得られ難く、８０容積
％を超えると成形加工性が低下する。
は、５０〜８０容積％が好ましい。充填量が、５０容積
％未満では充填材の複合化効果が得られ難く、８０容積
％を超えると成形加工性が低下する。
【００１３】上記α，β−不飽和カルボン酸系モノマー
（ｃ）としては、例えば、熱可塑性樹脂と親和性の高
い、α，β−不飽和カルボン酸、アクリル酸エステル、
メタクリル酸エステル等が用いられる。
（ｃ）としては、例えば、熱可塑性樹脂と親和性の高
い、α，β−不飽和カルボン酸、アクリル酸エステル、
メタクリル酸エステル等が用いられる。
【００１４】上記α，β−不飽和カルボン酸としては、
例えば、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
例えば、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
【００１５】上記アクリル酸エステルとしては、例え
ば、イタコン酸、アクリルアミド、アクリル酸アリル、
アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−（５−エチル２
−ピリジル）エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、
アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸グリシジル、ア
クリル酸２−シアノエチル、アクリル酸２−ヒドロキシ
エチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ｎ
−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、Ｎ−メチロールアク
リルアミド、グリシジルアクリレート、β−ハイドロキ
シエチルアクリレート、ハイドロキシプロピルアクリレ
ート等が挙げられる。
ば、イタコン酸、アクリルアミド、アクリル酸アリル、
アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−（５−エチル２
−ピリジル）エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、
アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸グリシジル、ア
クリル酸２−シアノエチル、アクリル酸２−ヒドロキシ
エチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ｎ
−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、Ｎ−メチロールアク
リルアミド、グリシジルアクリレート、β−ハイドロキ
シエチルアクリレート、ハイドロキシプロピルアクリレ
ート等が挙げられる。
【００１６】上記メタクリル酸エステルとしては、例え
ば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メ
タクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタ
クリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、
メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、メ
タクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メ
タクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒ
ドロキシプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライ
ド塩、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル
酸グリシジル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、
メタクリル酸アリル、ジメタクリル酸エチレングリコー
ル、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタク
リル酸テトラエチレングリコール、ジメタクリル酸１，
３−ブチレングリコール、ジメタクリル酸１，６−ヘキ
サンジオール、トリメタクリル酸トリメチロールプロパ
ン、メタクリル酸２−エトキシエチル等が挙げられる。
ば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メ
タクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタ
クリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、
メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、メ
タクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メ
タクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒ
ドロキシプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライ
ド塩、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル
酸グリシジル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、
メタクリル酸アリル、ジメタクリル酸エチレングリコー
ル、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタク
リル酸テトラエチレングリコール、ジメタクリル酸１，
３−ブチレングリコール、ジメタクリル酸１，６−ヘキ
サンジオール、トリメタクリル酸トリメチロールプロパ
ン、メタクリル酸２−エトキシエチル等が挙げられる。
【００１７】上記α，β−不飽和カルボン酸系モノマー
（ｃ）は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用さ
れてもよい。
（ｃ）は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用さ
れてもよい。
【００１８】上記複合材料中におけるα，β−不飽和カ
ルボン酸系モノマー（ｃ）の添加量は、熱可塑性樹脂
（ａ）１００重量部に対して１〜４０重量部が好まし
い。添加量が、１重量部より少なくなると熱可塑性樹脂
（ａ）を十分に可塑化できず、４０重量部より多くなる
と複合材料の溶融粘度が低下して、成形体の表面性が低
下する。
ルボン酸系モノマー（ｃ）の添加量は、熱可塑性樹脂
（ａ）１００重量部に対して１〜４０重量部が好まし
い。添加量が、１重量部より少なくなると熱可塑性樹脂
（ａ）を十分に可塑化できず、４０重量部より多くなる
と複合材料の溶融粘度が低下して、成形体の表面性が低
下する。
【００１９】本発明の製造方法では、熱可塑性樹脂
（ａ）、充填材（ｂ）及びα，β−不飽和カルボン酸系
モノマー（ｃ）からなる組成物を予め加熱混練すること
により、α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）を
数平均分子量１万以下、かつ硬化度９０％以上の重合成
分として含有する複合材料を得る。上記α，β−不飽和
カルボン酸系モノマー（ｃ）重合成分の数平均分子量
が、１万を超えると溶融混練された複合材料を溶融成形
する際に成形性が悪くなり、硬化度が９０％より小さく
なると成形体の物性が低下する。
（ａ）、充填材（ｂ）及びα，β−不飽和カルボン酸系
モノマー（ｃ）からなる組成物を予め加熱混練すること
により、α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）を
数平均分子量１万以下、かつ硬化度９０％以上の重合成
分として含有する複合材料を得る。上記α，β−不飽和
カルボン酸系モノマー（ｃ）重合成分の数平均分子量
が、１万を超えると溶融混練された複合材料を溶融成形
する際に成形性が悪くなり、硬化度が９０％より小さく
なると成形体の物性が低下する。
【００２０】ここでいう硬化度は、以下の計算式によっ
て得られる値である。 硬化度（％）＝〔（添加したモノマー（ｃ）の量−加熱
混練後に残留するモノマー（ｃ）の量）／（添加したモ
ノマー（ｃ）の量）〕×１００ 上記残留するモノマー（ｃ）の量は、以下の方法で測定
される。試料１．０ｇ程度をアセトンでメスアップし３
時間放置後、アセトン溶液を０．２μｍのフィルターで
ろ過し、ガスクロマトグラフィーによりアセトン溶液中
のモノマー量を測定する。
て得られる値である。 硬化度（％）＝〔（添加したモノマー（ｃ）の量−加熱
混練後に残留するモノマー（ｃ）の量）／（添加したモ
ノマー（ｃ）の量）〕×１００ 上記残留するモノマー（ｃ）の量は、以下の方法で測定
される。試料１．０ｇ程度をアセトンでメスアップし３
時間放置後、アセトン溶液を０．２μｍのフィルターで
ろ過し、ガスクロマトグラフィーによりアセトン溶液中
のモノマー量を測定する。
【００２１】上記複合材料を得る際に、必要に応じて、
重合開始剤が使用されてもよい。上記重合開始剤として
は、α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）を加熱
によって重合開始させるものであれば、特に制限はな
く、例えば、ケトンパーオキサイド系、パーオキシケタ
ール系、ジアルキルパーオキサイド系、ジアシルパーオ
キサイド系、パーオキシジポネート系、パーオキシエス
テル系等の重合開始剤が挙げられる。
重合開始剤が使用されてもよい。上記重合開始剤として
は、α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）を加熱
によって重合開始させるものであれば、特に制限はな
く、例えば、ケトンパーオキサイド系、パーオキシケタ
ール系、ジアルキルパーオキサイド系、ジアシルパーオ
キサイド系、パーオキシジポネート系、パーオキシエス
テル系等の重合開始剤が挙げられる。
【００２２】これらの中で、１０時間半減期温度６０℃
以上のものが好ましい。１０時間半減期温度が６０℃未
満であると、例えば押出成形時にアクリル酸エステルモ
ノマーが急速に硬化して押出成形性が低下することがあ
る。
以上のものが好ましい。１０時間半減期温度が６０℃未
満であると、例えば押出成形時にアクリル酸エステルモ
ノマーが急速に硬化して押出成形性が低下することがあ
る。
【００２３】上記重合開始剤の具体例としては、例え
ば、メチルアセテートパーオキサイド、１，１−ビス
（ｔ−ヘキシルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシ
クロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキ
シ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオ
キシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１
−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，
１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、
２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｎ−ブ
チル４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレー
ト、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ
シクロヘキル）プロパン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオ
キサイド、ステアロイルパーオキサイド、２，４−ジク
ロロベンゾイルオパーオキサイド、オクタノイルパーオ
キサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１，３，３
−テトラメチルブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエ
ート、２，５−ジメチル２，５−ビス（２−エチルヘキ
サノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル１
−メチルエチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、
ｔ−ヘキシルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、ｔ
−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブ
チルパーオキシイソブチレート、ｔ−ヘキシルパーオキ
シイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキ
シマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシ３，５，５−トリ
メチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレー
ト、２，５−ジメチル２，５−ビス（ｍ−トルオイルパ
ーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピ
ルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチル
ヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベ
ゾエート、２，５−ジメチル２，５−ビス（ベンゾイル
パーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセテー
ト、ｔ−ブチルパーオキシｍ−トルオイルベンゾエー
ト、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、２，４，４−
トリメチルペンチル２−ハイドロパーオキサイド等が挙
げられる。
ば、メチルアセテートパーオキサイド、１，１−ビス
（ｔ−ヘキシルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシ
クロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキ
シ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオ
キシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１
−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，
１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、
２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｎ−ブ
チル４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレー
ト、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ
シクロヘキル）プロパン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオ
キサイド、ステアロイルパーオキサイド、２，４−ジク
ロロベンゾイルオパーオキサイド、オクタノイルパーオ
キサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１，３，３
−テトラメチルブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエ
ート、２，５−ジメチル２，５−ビス（２−エチルヘキ
サノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル１
−メチルエチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、
ｔ−ヘキシルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、ｔ
−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブ
チルパーオキシイソブチレート、ｔ−ヘキシルパーオキ
シイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキ
シマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシ３，５，５−トリ
メチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレー
ト、２，５−ジメチル２，５−ビス（ｍ−トルオイルパ
ーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピ
ルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチル
ヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベ
ゾエート、２，５−ジメチル２，５−ビス（ベンゾイル
パーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセテー
ト、ｔ−ブチルパーオキシｍ−トルオイルベンゾエー
ト、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、２，４，４−
トリメチルペンチル２−ハイドロパーオキサイド等が挙
げられる。
【００２４】上記重合開始剤の中でも、より好ましく
は、１０時間半減期温度が押出成形温度ｔに対して、
（ｔ−７０℃）＜１０時間半減期温度＜（ｔ−１０℃）
なる関係にあるものを使用することである。このような
１０時間半減期温度の重合開始剤を使用しなければ、硬
化速度を制御できない場合がある。
は、１０時間半減期温度が押出成形温度ｔに対して、
（ｔ−７０℃）＜１０時間半減期温度＜（ｔ−１０℃）
なる関係にあるものを使用することである。このような
１０時間半減期温度の重合開始剤を使用しなければ、硬
化速度を制御できない場合がある。
【００２５】また、上記重合開始剤とα，β−不飽和カ
ルボン酸系モノマー（ｃ）との組み合わせや配合割合
は、押出成形温度と同じ条件でゲルタイムテスター（例
えば、ＹＡＳＵＤＡ ＳＥＩＫＩ ＳＥＩＳＡＫＵＳＹ
Ｏ製「Ｎｏ．１５３式」）による測定で、ゲル時間３０
〜６００秒に調整することが好ましい。
ルボン酸系モノマー（ｃ）との組み合わせや配合割合
は、押出成形温度と同じ条件でゲルタイムテスター（例
えば、ＹＡＳＵＤＡ ＳＥＩＫＩ ＳＥＩＳＡＫＵＳＹ
Ｏ製「Ｎｏ．１５３式」）による測定で、ゲル時間３０
〜６００秒に調整することが好ましい。
【００２６】上記α，β−不飽和カルボン酸系モノマー
（ｃ）を、数平均分子量１万以下、硬化度９０％以上の
重合成分とするには、該モノマー（ｃ）の重合速度を向
上させればよいが、モノマー（ｃ）の種類や硬化剤の種
類によって重合速度が異なるため、使用量の数値限定は
できないが、一般的には以下の方法が採用される。 （イ）モノマー（ｃ）に対して重合開始剤の量を増や
す。 （ロ）単官能のモノマー（ｃ）と多官能のモノマー
（ｃ）とを併用する。 （ハ）メタクリル酸系よりアクリル酸系のモノマー
（ｃ）を用いる。 （ニ）多官能のモノマー（ｃ）を用いる。 （ホ）高温で重合を行う。
（ｃ）を、数平均分子量１万以下、硬化度９０％以上の
重合成分とするには、該モノマー（ｃ）の重合速度を向
上させればよいが、モノマー（ｃ）の種類や硬化剤の種
類によって重合速度が異なるため、使用量の数値限定は
できないが、一般的には以下の方法が採用される。 （イ）モノマー（ｃ）に対して重合開始剤の量を増や
す。 （ロ）単官能のモノマー（ｃ）と多官能のモノマー
（ｃ）とを併用する。 （ハ）メタクリル酸系よりアクリル酸系のモノマー
（ｃ）を用いる。 （ニ）多官能のモノマー（ｃ）を用いる。 （ホ）高温で重合を行う。
【００２７】上記複合材料には、必要に応じて、ガラス
繊維、炭素繊維等の補強材；可塑剤、滑剤、発泡剤等の
添加剤が添加されてもよい。
繊維、炭素繊維等の補強材；可塑剤、滑剤、発泡剤等の
添加剤が添加されてもよい。
【００２８】上記複合材料は、熱可塑性樹脂（ａ）、充
填材（ｂ）及びα，β−不飽和カルボン酸系モノマー
（ｃ）からなる組成物を加熱混練することにより得られ
る。加熱混練には、従来の加熱混練ニーダー等市販の混
練機が用いられるが、成形性の点から汎用の押出機を用
いて押出混練することが好ましい。
填材（ｂ）及びα，β−不飽和カルボン酸系モノマー
（ｃ）からなる組成物を加熱混練することにより得られ
る。加熱混練には、従来の加熱混練ニーダー等市販の混
練機が用いられるが、成形性の点から汎用の押出機を用
いて押出混練することが好ましい。
【００２９】押出機への供給方法としては、予め熱可塑
性樹脂（ａ）、充填材（ｂ）及びα，β−不飽和カルボ
ン酸系モノマー（ｃ）を混練した組成物を粉体状でホッ
パーより投入してもよく、最初に熱可塑性樹脂（ａ）及
び充填材（ｂ）を粉体状でホッパーより投入した後、
α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）をポンプで
押出機の混練軸上に直接滴下してもよい。押出機は、１
軸又は２軸のいずれのタイプも使用可能であるが、混練
性の面から２軸タイプが好ましい。
性樹脂（ａ）、充填材（ｂ）及びα，β−不飽和カルボ
ン酸系モノマー（ｃ）を混練した組成物を粉体状でホッ
パーより投入してもよく、最初に熱可塑性樹脂（ａ）及
び充填材（ｂ）を粉体状でホッパーより投入した後、
α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）をポンプで
押出機の混練軸上に直接滴下してもよい。押出機は、１
軸又は２軸のいずれのタイプも使用可能であるが、混練
性の面から２軸タイプが好ましい。
【００３０】上記押出機で加熱混練された複合材料はペ
レット状で得ることが好ましい。ペレット状の複合材料
を使用することによって、成形体を溶融成形する際の取
扱い性が優れる。
レット状で得ることが好ましい。ペレット状の複合材料
を使用することによって、成形体を溶融成形する際の取
扱い性が優れる。
【００３１】本発明での製造方法では、上記複合材料を
溶融成形することによって成形体を製造する。ここでい
う溶融成形とは、複合材料を加熱溶融し、所定の形状に
賦形した後又は賦形しながら固化し、成形体を得る方法
であり、例えば、ロール成形、圧縮成形、射出成形、押
出成形、粉末成形、真空成形、圧空成形等の成形方法が
用いられる。これらの成形方法の中で、一定断面形状の
成形体を連続して製造する場合は押出成形が好ましく、
容器等の３次元形状の成形体を製造する場合は射出成形
が好ましい。
溶融成形することによって成形体を製造する。ここでい
う溶融成形とは、複合材料を加熱溶融し、所定の形状に
賦形した後又は賦形しながら固化し、成形体を得る方法
であり、例えば、ロール成形、圧縮成形、射出成形、押
出成形、粉末成形、真空成形、圧空成形等の成形方法が
用いられる。これらの成形方法の中で、一定断面形状の
成形体を連続して製造する場合は押出成形が好ましく、
容器等の３次元形状の成形体を製造する場合は射出成形
が好ましい。
【００３２】
【作用】熱可塑性樹脂（ａ）、充填材（ｂ）及びα，β
−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）からなる組成物を
加熱混練して、該モノマー（ｃ）を数平均分子量１万以
下、硬化度９０％以上となるように重合する過程で、該
モノマー（ｃ）が熱可塑性樹脂（ａ）を可塑化するため
充填材（ｂ）との複合化が容易になり、熱可塑性樹脂
（ａ）と充填材（ｂ）との界面での親和性が向上する。
即ち、充填材（ｂ）の分散性が良好なため、充填材
（ｂ）を高充填化しても急激な物性低下は起こり難い。
また、硬化したα，β−不飽和カルボン酸系モノマー
（ｃ）は、非常に低分子量の状態で複合材料中に存在す
るため、この複合材料を使って射出成形や押出成形のよ
うな溶融成形を容易に行うことができる。さらに、複合
材料において、α，β−不飽和カルボン酸系モノマー
（ｃ）は可塑剤として働くが、汎用の可塑剤よりも高分
子量に重合しているため、成形体からブリードアウトし
難く、それほど高分子量化していないため、充填材
（ｂ）を高充填化しても可塑性を保持しており成形性に
優れる。
−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）からなる組成物を
加熱混練して、該モノマー（ｃ）を数平均分子量１万以
下、硬化度９０％以上となるように重合する過程で、該
モノマー（ｃ）が熱可塑性樹脂（ａ）を可塑化するため
充填材（ｂ）との複合化が容易になり、熱可塑性樹脂
（ａ）と充填材（ｂ）との界面での親和性が向上する。
即ち、充填材（ｂ）の分散性が良好なため、充填材
（ｂ）を高充填化しても急激な物性低下は起こり難い。
また、硬化したα，β−不飽和カルボン酸系モノマー
（ｃ）は、非常に低分子量の状態で複合材料中に存在す
るため、この複合材料を使って射出成形や押出成形のよ
うな溶融成形を容易に行うことができる。さらに、複合
材料において、α，β−不飽和カルボン酸系モノマー
（ｃ）は可塑剤として働くが、汎用の可塑剤よりも高分
子量に重合しているため、成形体からブリードアウトし
難く、それほど高分子量化していないため、充填材
（ｂ）を高充填化しても可塑性を保持しており成形性に
優れる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施例に
ついて述べる。
ついて述べる。
【００３４】（実施例１）熱可塑性樹脂（ａ）としてポ
リプロピレン（日本ポリケム社製「ノバテックＰＰ」）
１００重量部、充填材（ｂ）として水酸化アルミニウム
（住友化学社製「ＣＷ３０８」）４００重量部（約６５
容積％）、α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）
としてメタクリル酸シクロヘキシル２０重量部、及び、
重合開始剤としてクメンハイドロパーオキサイド２重量
部からなる組成物を、２軸同方向押出機で１９０℃で押
出混練してペレット状の複合材料を得た。このペレット
状の複合材料を、シリンダ温度１９０℃、金型温度８０
℃の条件で、４００ｍｍ×４００ｍｍ×３ｍｍの金型を
使用して、射出圧力１５００ｋｇ／ｃｍ2 で射出成形し
て、板状のサンプル（成形体）を得た。
リプロピレン（日本ポリケム社製「ノバテックＰＰ」）
１００重量部、充填材（ｂ）として水酸化アルミニウム
（住友化学社製「ＣＷ３０８」）４００重量部（約６５
容積％）、α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）
としてメタクリル酸シクロヘキシル２０重量部、及び、
重合開始剤としてクメンハイドロパーオキサイド２重量
部からなる組成物を、２軸同方向押出機で１９０℃で押
出混練してペレット状の複合材料を得た。このペレット
状の複合材料を、シリンダ温度１９０℃、金型温度８０
℃の条件で、４００ｍｍ×４００ｍｍ×３ｍｍの金型を
使用して、射出圧力１５００ｋｇ／ｃｍ2 で射出成形し
て、板状のサンプル（成形体）を得た。
【００３５】（実施例２）実施例１と同様のペレット状
の複合材料を、シリンダ温度１９０℃に設定した１軸押
出機に供給して、２００ｍｍ×３ｍｍの断面形状を有す
る賦形金型から押出成形し、板状のサンプル（成形体）
を得た。
の複合材料を、シリンダ温度１９０℃に設定した１軸押
出機に供給して、２００ｍｍ×３ｍｍの断面形状を有す
る賦形金型から押出成形し、板状のサンプル（成形体）
を得た。
【００３６】（実施例３）熱可塑性樹脂（ａ）として、
ポリプロピレンに代えて、アクリル系樹脂としてポリメ
タクリル酸メチル（住友化学社製「スミペックＬＧ
６」）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして板
状のサンプル（成形体）を得た。
ポリプロピレンに代えて、アクリル系樹脂としてポリメ
タクリル酸メチル（住友化学社製「スミペックＬＧ
６」）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして板
状のサンプル（成形体）を得た。
【００３７】（比較例１）水酸化アルミニウムの使用量
を２０００重量部（約９１容積％）としたこと以外は、
実施例１と同様にして複合材料を得ようとしたが、トル
クオーバーになって複合材料は得られなかった。
を２０００重量部（約９１容積％）としたこと以外は、
実施例１と同様にして複合材料を得ようとしたが、トル
クオーバーになって複合材料は得られなかった。
【００３８】（比較例２）α，β−不飽和カルボン酸系
モノマー（ｃ）及び重合開始剤を全く使用しなかったこ
と以外は、実施例１と同様にして板状のサンプル（成形
体）を得ようとしたが、溶融成形性が悪くサンプルは得
られなかった。
モノマー（ｃ）及び重合開始剤を全く使用しなかったこ
と以外は、実施例１と同様にして板状のサンプル（成形
体）を得ようとしたが、溶融成形性が悪くサンプルは得
られなかった。
【００３９】（比較例３）α，β−不飽和カルボン酸系
モノマー（ｃ）及び重合開始剤を全く使用せず、水酸化
アルミニウムの使用量を５０重量部（約３０容積％）と
したこと以外は、実施例１と同様にして板状のサンプル
（成形体）を得た。
モノマー（ｃ）及び重合開始剤を全く使用せず、水酸化
アルミニウムの使用量を５０重量部（約３０容積％）と
したこと以外は、実施例１と同様にして板状のサンプル
（成形体）を得た。
【００４０】（比較例４）クメンハイドロパーオキサイ
ドの使用量を０．０１重量部としたこと以外は、実施例
１と同様にして板状のサンプル（成形体）を得た。
ドの使用量を０．０１重量部としたこと以外は、実施例
１と同様にして板状のサンプル（成形体）を得た。
【００４１】上記板状のサンプルの成形時及び得られた
サンプルについて、下記項目の評価を行い、その結果を
表１に示した。
サンプルについて、下記項目の評価を行い、その結果を
表１に示した。
【００４２】（１）加熱混練性 ペレット状の複合材料を得る際の加熱混練性を以下の基
準で評価した。 ・加熱混練性が良好でペレットが得られものを○ ・トルクオーバーが起こりペレットが得られなかったも
のを× で示した。
準で評価した。 ・加熱混練性が良好でペレットが得られものを○ ・トルクオーバーが起こりペレットが得られなかったも
のを× で示した。
【００４３】（２）溶融成形性 複合材料から板状のサンプルを得る際の溶融成形を以下
の基準で評価した。 ・板状のサンプルを寸法精度よく溶融成形できたものを
○ ・板状のサンプルを寸法精度よく又は全く溶融成形でき
なかったものを× で示した。
の基準で評価した。 ・板状のサンプルを寸法精度よく溶融成形できたものを
○ ・板状のサンプルを寸法精度よく又は全く溶融成形でき
なかったものを× で示した。
【００４４】（３）成形体の硬化度 添加したα，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）の
量と加熱混練後に残留するモノマー（ｃ）の量から、下
記式により算出した。 硬化度（％）＝〔（添加したモノマー（ｃ）の量−加熱
混練後に残留するモノマー（ｃ）の量）／（添加したモ
ノマー（ｃ）の量）〕×１００
量と加熱混練後に残留するモノマー（ｃ）の量から、下
記式により算出した。 硬化度（％）＝〔（添加したモノマー（ｃ）の量−加熱
混練後に残留するモノマー（ｃ）の量）／（添加したモ
ノマー（ｃ）の量）〕×１００
【００４５】（４）シャルピー衝撃強度 上記サンプルにつき、ＪＩＳ Ｋ ７１１１に準拠して
シャルピー衝撃強度を測定して、熱可塑性複合材料成形
体の強度を評価した。
シャルピー衝撃強度を測定して、熱可塑性複合材料成形
体の強度を評価した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【発明の効果】本発明の熱可塑性複合材料成形体の製造
方法は、上述の通りであり、熱可塑性樹脂の成形性や成
形体の物性を損なうことなく、充填材をより高充填化し
た成形体を提供する。
方法は、上述の通りであり、熱可塑性樹脂の成形性や成
形体の物性を損なうことなく、充填材をより高充填化し
た成形体を提供する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｆ 20/00 Ｃ０８Ｆ 20/00 ４Ｊ１００ 291/00 291/00 292/00 292/00 Ｃ０８Ｊ 5/00 ＣＥＳ Ｃ０８Ｊ 5/00 ＣＥＳ ＣＥＹ ＣＥＹ Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｌ 33/00 Ｃ０８Ｌ 33/00 // Ｂ２９Ｋ 33:00 101:12 Ｆターム(参考） 4F071 AA02 AA15 AA20 AA22 AA24 AA26 AA33 AA40 AA46 AA50 AA51 AA54 AA63 AA77 AB17 AB21 AB24 AB26 AB28 AB30 AE17 BA01 BB03 BB04 BB05 BB06 4F206 AA10 AA11 AA13 AA21 AB04 AB11 AC01 AC04 AD06 JA07 JB21 JF01 JF05 JF06 JL03 JM01 JQ81 4F207 AA10 AA11 AA13 AA21 AB04 AB11 AC01 AC04 AD06 KA01 KB21 KF01 KJ05 KJ06 KK04 4J011 PA28 PA30 PA64 PA65 PA66 PA69 PA84 PA88 PA89 PA90 PA95 PA96 PA98 PC02 PC13 4J026 AA12 AA13 AA17 AA25 AA26 AA45 AB02 AB08 AB17 AB18 AB22 AB28 AB41 AC04 AC12 AC15 BA25 BA27 BA28 BA29 BA30 BA32 BA50 BB01 BB03 DB05 DB13 DB32 GA07 GA08 4J100 AJ02P AJ08P AL03P AL04P AL08P AL09P AL10P AL62P AL63P AM15P BC04P CA01 DA01 FA03
Claims (3)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂（ａ）、充填材（ｂ）及び
α，β−不飽和カルボン酸系モノマー（ｃ）からなる組
成物を予め加熱混練することにより、前記α，β−不飽
和カルボン酸系モノマー（ｃ）を、数平均分子量１万以
下、かつ硬化度９０％以上の重合成分として含有する複
合材料を得た後、該複合材料を溶融成形することを特徴
とする熱可塑性複合材料成形体の製造方法。 - 【請求項２】 上記複合材料中に含まれる充填材の量が
５０〜８０容積％であることを特徴とする請求項１記載
の熱可塑性複合材料成形体の製造方法。 - 【請求項３】 上記溶融成形が射出成形又は押出成形で
あることを特徴とする請求項１記載又は２記載の熱可塑
性複合材料成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29681898A JP3774326B2 (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 熱可塑性複合材料成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29681898A JP3774326B2 (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 熱可塑性複合材料成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000119534A true JP2000119534A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3774326B2 JP3774326B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=17838557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29681898A Expired - Fee Related JP3774326B2 (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 熱可塑性複合材料成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3774326B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005060504A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Lonseal Corp | 熱可塑性樹脂組成物及び床仕上げ材 |
| CN103507383A (zh) * | 2012-06-25 | 2014-01-15 | 曾平安 | 一种复合材料的制品工艺 |
-
1998
- 1998-10-19 JP JP29681898A patent/JP3774326B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005060504A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Lonseal Corp | 熱可塑性樹脂組成物及び床仕上げ材 |
| JP4588303B2 (ja) * | 2003-08-11 | 2010-12-01 | ロンシール工業株式会社 | 熱可塑性樹脂組成物及び床仕上げ材 |
| CN103507383A (zh) * | 2012-06-25 | 2014-01-15 | 曾平安 | 一种复合材料的制品工艺 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3774326B2 (ja) | 2006-05-10 |
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