JP3645395B2 - 扁平複合材料 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ポリオレフィンマトリックスと、補強材料としての繊維織成体とから成る扁平複合材料に関する。
【０００２】
【従来技術】
ポリプロピレンマトリックスと、補強材料としてのガラス繊維マットとから構成される複合材料は公知である。高い剛性をもたらすために、繊維マットの代りにガラス繊維織成体を使用して補強することもすでに提案されている（例えば西独特願公開３５３５２７２号公報参照）。しかしながら、このような構成の複合材料は、高い衝撃力を受けると裂断のおそれがある。複合材料は、衝撃な荷重を受けた場合に変形して破断、裂断しないようになされねばならない。しかしながら、これまでのガラス繊維マットもしくはガラス繊維織成体で補強されたポリプロピレン複合材料では、この要求を充足し得ない。破断時伸びが余りにも低いからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的もしくはこの技術分野の課題は、高い破断時伸びを示す複合材料を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
しかるに、上記の目的ないし課題は、ポリオレフィンマトリックスと、補強材としての、少くとも部分的にポリエステル繊維織成体とから成る扁平複合材料により達成ないし解決されることが、本発明者らにより見出された。
【０００５】
ポリオレフィンとしては、エチレンおよびプロピレンの単独重合体、共重合体が使用される。ことに有利に使用されるのは、メルトフローインデックス（ＭＦＩ）が、５から５００、ことに５０から４００ｇ／１０分（２３０℃／２．１６ｋｇ）を示すポリプロピレンおよび、例えばアクリル酸もしくはマレイン酸無水物との対応するグラフト共重合体である。ポリプロピレンマトリックスとして、９９から８０重量％のポリプロピレンに、１から２０重量％の無水マレイン酸との混合物をポリオレフィンマトリックスとして使用した場合、ことに良好な強度、剛性を有する複合材料が得られる。ポリオレフィンとしては、２０から５０重量％までのガラス繊維、さらには慣用の添加剤、例えば安定剤、充填剤、難燃化剤を含有するリサイクル廃棄物を１００重量％まで使用できる。
【０００６】
本発明による織成体は、その繊維糸がポリエステル撚糸から構成されている。ことに織目の間に孔隙を有する、織成体を使用する場合、高度の靭性と破断時伸びをもたらし得る。特に個々のフィラメントないし繊維が撚られている緯糸方向ないし経糸方向、あるいは両方向においていわゆるガーゼ織りが、極めて好ましい。このようなガーゼ織りのポリエステルフィラメント織成体は、例えばＡＫＺＯ Ｎｏｂｅｌ社のＴｒｅｖｉｒａ ７１０ ｄｔｅｘ １６７０Ｚ ６０およびＴｒｅｖｉｒａ ７１０ ｄｔｅｘ ２２００ Ｚ １００のようなポリエステル撚りフィラメントから織成されたＣ．Ｃｒａｍｅｒ＋Ｃｏ社により市販されている。このような織成体の面積重量は、２５０から４００ｇ／ｍ２である。
【０００７】
本発明による複合材料のための補強材料は、少くとも部分的にポリエステルフィラメントの織成体から成る。このほかに、補強材料として、慣用のガラス繊維マットも使用され得る。この場合の、ガラス繊維のポリエステル繊維に対する量割合は、６：１から１：１、ことに４：１から２：１の範囲が好ましい。ことに好ましい複合材料の層構成は以下の通りである。
【０００８】
【表１】
【０００９】
本発明による複合材料の製造は、例えば二段プレートプレスにポリオレフィン溶融帯片ないしシート、ガラス繊維マット、ポリエステル繊維織成体を装填し、プレスにより相互に接着合体させることにより行なわれる。上述した層配列例ＡからＤにおいて、それぞれの両繊維層の間にポリオレフィン層を配置するのが好ましい。扁平複合材料の上下両面にポリオレフィン層を設けることにより、ことに好ましい効果がもたらされる。
【００１０】
またガラス繊維マットとポリエステル繊維織成体を、西独特願公開３５３５２７２号公報に示されるような態様でニードリングにより合体させ、この重層体にポリオレフィンを使用し、プレスで一体化することもできる。この層構造は、上記例Ｃ、Ｄに示されている。ガラス繊維マットとニードリングにより合体させることにより、ポリエステル繊維織成体の収縮が阻止される。
【００１１】
本発明複合材料を製造する際に、材料の使用量割合は、繊維分が２０から７０重量％、ことに３０から５０重量％となるように選定される。好ましい実施態様において、補強材料とポリオレフィン溶融体とは同時に二段プレートプレスに装填され、１から５０バールの圧力で相互に圧縮接合される。基本的には、ポリオレフィンは、シート、粉末、顆粒のほかに溶液ないし乳濁液の形態で、繊維帯片と共に装置に導入され、融点より高い温度で、非連続的もしくは連続的に、例えばカレンダーローラ、スムージングローラなどにより圧縮することも可能である。圧縮は、処理された複合材料が室温まで冷却された時にコンパクトで、扁平な半製品が得られるように極めて高い圧力で行なわねばならない。この半製品は、次いで、裁断され、熱可塑性樹脂の軟化点より高い温度で、プレスないしローラで仕上げ処理される。
【００１２】
【実施例】
実施例１
ポリプロピレン（２３０℃、２．１６ｋｇで測定されるＭＦＩが１５０ｇ／１０分）の溶融フィルムを、以下の層構成の補強材料と共に、二段プレートプレスに装填した。
【００１３】
ポリプロピレンフィルム７７５ｇ／ｍ２
ポリエステル織成体３２０ｇ／ｍ２
ガラス繊維マット６００ｇ／ｍ２
ポリプロピレンフィルム１０３０ｇ／ｍ２
ガラス繊維マット６００ｇ／ｍ２
ポリエステル織成体３２０ｇ／ｍ２
ポリプロピレンフィルム７７５ｇ／ｍ２
【００１４】
得られた半製品の厚さは０．３８ｃｍであった。この半製品から６×６ｃｍの板体を切断した。ＩＳＯ６６０３／２による衝撃貫通テストの結果、極めて秀れた靭性および破断時伸びを示した。
【００１５】
実施例２
上記実施例１において述べた条件下において、以下の重層体をプレスした。
【００１６】
【表２】
【００１７】
ニードリングの突刺密度は６０ｃｍ-2、突刺深さは８．０ｍｍとした。
【００１８】
結果は、実施例１と同様に極めて満足すべきものであった。
【技術分野】
本発明は、ポリオレフィンマトリックスと、補強材料としての繊維織成体とから成る扁平複合材料に関する。
【０００２】
【従来技術】
ポリプロピレンマトリックスと、補強材料としてのガラス繊維マットとから構成される複合材料は公知である。高い剛性をもたらすために、繊維マットの代りにガラス繊維織成体を使用して補強することもすでに提案されている（例えば西独特願公開３５３５２７２号公報参照）。しかしながら、このような構成の複合材料は、高い衝撃力を受けると裂断のおそれがある。複合材料は、衝撃な荷重を受けた場合に変形して破断、裂断しないようになされねばならない。しかしながら、これまでのガラス繊維マットもしくはガラス繊維織成体で補強されたポリプロピレン複合材料では、この要求を充足し得ない。破断時伸びが余りにも低いからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的もしくはこの技術分野の課題は、高い破断時伸びを示す複合材料を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
しかるに、上記の目的ないし課題は、ポリオレフィンマトリックスと、補強材としての、少くとも部分的にポリエステル繊維織成体とから成る扁平複合材料により達成ないし解決されることが、本発明者らにより見出された。
【０００５】
ポリオレフィンとしては、エチレンおよびプロピレンの単独重合体、共重合体が使用される。ことに有利に使用されるのは、メルトフローインデックス（ＭＦＩ）が、５から５００、ことに５０から４００ｇ／１０分（２３０℃／２．１６ｋｇ）を示すポリプロピレンおよび、例えばアクリル酸もしくはマレイン酸無水物との対応するグラフト共重合体である。ポリプロピレンマトリックスとして、９９から８０重量％のポリプロピレンに、１から２０重量％の無水マレイン酸との混合物をポリオレフィンマトリックスとして使用した場合、ことに良好な強度、剛性を有する複合材料が得られる。ポリオレフィンとしては、２０から５０重量％までのガラス繊維、さらには慣用の添加剤、例えば安定剤、充填剤、難燃化剤を含有するリサイクル廃棄物を１００重量％まで使用できる。
【０００６】
本発明による織成体は、その繊維糸がポリエステル撚糸から構成されている。ことに織目の間に孔隙を有する、織成体を使用する場合、高度の靭性と破断時伸びをもたらし得る。特に個々のフィラメントないし繊維が撚られている緯糸方向ないし経糸方向、あるいは両方向においていわゆるガーゼ織りが、極めて好ましい。このようなガーゼ織りのポリエステルフィラメント織成体は、例えばＡＫＺＯ Ｎｏｂｅｌ社のＴｒｅｖｉｒａ ７１０ ｄｔｅｘ １６７０Ｚ ６０およびＴｒｅｖｉｒａ ７１０ ｄｔｅｘ ２２００ Ｚ １００のようなポリエステル撚りフィラメントから織成されたＣ．Ｃｒａｍｅｒ＋Ｃｏ社により市販されている。このような織成体の面積重量は、２５０から４００ｇ／ｍ２である。
【０００７】
本発明による複合材料のための補強材料は、少くとも部分的にポリエステルフィラメントの織成体から成る。このほかに、補強材料として、慣用のガラス繊維マットも使用され得る。この場合の、ガラス繊維のポリエステル繊維に対する量割合は、６：１から１：１、ことに４：１から２：１の範囲が好ましい。ことに好ましい複合材料の層構成は以下の通りである。
【０００８】
【表１】
本発明による複合材料の製造は、例えば二段プレートプレスにポリオレフィン溶融帯片ないしシート、ガラス繊維マット、ポリエステル繊維織成体を装填し、プレスにより相互に接着合体させることにより行なわれる。上述した層配列例ＡからＤにおいて、それぞれの両繊維層の間にポリオレフィン層を配置するのが好ましい。扁平複合材料の上下両面にポリオレフィン層を設けることにより、ことに好ましい効果がもたらされる。
【００１０】
またガラス繊維マットとポリエステル繊維織成体を、西独特願公開３５３５２７２号公報に示されるような態様でニードリングにより合体させ、この重層体にポリオレフィンを使用し、プレスで一体化することもできる。この層構造は、上記例Ｃ、Ｄに示されている。ガラス繊維マットとニードリングにより合体させることにより、ポリエステル繊維織成体の収縮が阻止される。
【００１１】
本発明複合材料を製造する際に、材料の使用量割合は、繊維分が２０から７０重量％、ことに３０から５０重量％となるように選定される。好ましい実施態様において、補強材料とポリオレフィン溶融体とは同時に二段プレートプレスに装填され、１から５０バールの圧力で相互に圧縮接合される。基本的には、ポリオレフィンは、シート、粉末、顆粒のほかに溶液ないし乳濁液の形態で、繊維帯片と共に装置に導入され、融点より高い温度で、非連続的もしくは連続的に、例えばカレンダーローラ、スムージングローラなどにより圧縮することも可能である。圧縮は、処理された複合材料が室温まで冷却された時にコンパクトで、扁平な半製品が得られるように極めて高い圧力で行なわねばならない。この半製品は、次いで、裁断され、熱可塑性樹脂の軟化点より高い温度で、プレスないしローラで仕上げ処理される。
【００１２】
【実施例】
実施例１
ポリプロピレン（２３０℃、２．１６ｋｇで測定されるＭＦＩが１５０ｇ／１０分）の溶融フィルムを、以下の層構成の補強材料と共に、二段プレートプレスに装填した。
【００１３】
ポリプロピレンフィルム７７５ｇ／ｍ２
ポリエステル織成体３２０ｇ／ｍ２
ガラス繊維マット６００ｇ／ｍ２
ポリプロピレンフィルム１０３０ｇ／ｍ２
ガラス繊維マット６００ｇ／ｍ２
ポリエステル織成体３２０ｇ／ｍ２
ポリプロピレンフィルム７７５ｇ／ｍ２
【００１４】
得られた半製品の厚さは０．３８ｃｍであった。この半製品から６×６ｃｍの板体を切断した。ＩＳＯ６６０３／２による衝撃貫通テストの結果、極めて秀れた靭性および破断時伸びを示した。
【００１５】
実施例２
上記実施例１において述べた条件下において、以下の重層体をプレスした。
【００１６】
【表２】
ニードリングの突刺密度は６０ｃｍ-2、突刺深さは８．０ｍｍとした。
【００１８】
結果は、実施例１と同様に極めて満足すべきものであった。
Claims (1)
- メルトフローインデックスが、５から５００ｇ／１０分（２３０℃／２．１６ｋｇ）のポリプロピレンマトリックスと２０から７０重量％の補強材料とからなる扁平複合材料であって、上記補強材料がガラス繊維マットとポリエステル繊維織成体とが６：１から１：１の重量割合で、かつ該マットと該織成体とがニードリングにより合体され、かつ該織成体の繊維糸がポリエステル撚糸から構成され、かつ該織成体が、２５０から４００ｇ／ｍ 2 の面積重量と、織目間に空隙を有することを特徴とする複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06843397A JP3645395B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 扁平複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06843397A JP3645395B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 扁平複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10264153A JPH10264153A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3645395B2 true JP3645395B2 (ja) | 2005-05-11 |
Family
ID=13373575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06843397A Expired - Fee Related JP3645395B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 扁平複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3645395B2 (ja) |
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| JPH04329129A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-17 | Takiron Co Ltd | ガラス繊維強化合成樹脂成型品 |
| JPH0531812A (ja) * | 1991-07-26 | 1993-02-09 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化樹脂シートの製造方法及び繊維強化樹脂成形品の製造方法 |
| JPH0565357A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-03-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化熱可塑性樹脂シート |
| US5134006A (en) * | 1991-12-05 | 1992-07-28 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Belt reinforcing fabric and a belt reinforced with the same |
| JP2787527B2 (ja) * | 1992-11-09 | 1998-08-20 | 株式会社キクチウエブテック | 織物／プラスチックシートの結合構造体 |
| JPH06226739A (ja) * | 1993-02-08 | 1994-08-16 | Kawasaki Steel Corp | 強度特性の優れたスタンパブルシート |
| JPH06254984A (ja) * | 1993-03-08 | 1994-09-13 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法 |
| JPH07117049A (ja) * | 1993-08-03 | 1995-05-09 | Mazda Motor Corp | 液晶樹脂複合体とその成形に使用される液晶樹脂繊維およびその成形方法 |
| JPH08134757A (ja) * | 1994-11-14 | 1996-05-28 | Kuraray Co Ltd | 補強材及びそれを用いた繊維補強樹脂成型物 |
| ES2154710T3 (es) * | 1994-12-16 | 2001-04-16 | Hoechst Trevira Gmbh & Co Kg | Hilo hibrido y material textil deformable permanentemente encogible y encogido, fabricado a partir del mismo, su fabricacion y utilizacion. |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP06843397A patent/JP3645395B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH10264153A (ja) | 1998-10-06 |
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