JP5255541B2 - プロピレン系樹脂組成物 - Google Patents
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Description
平均繊維長が4〜30mmの炭素長繊維とプロピレン系樹脂が一体化された混合物(A)と、
平均繊維長が0.01〜2mmの炭素短繊維とプロピレン系樹脂との混合物(B)を含有しており、
炭素長繊維量と炭素短繊維量の合計含有量が5〜50質量%であり、炭素長繊維量≧炭素短繊維量の関係を満たしており、
比重が1.5以下である、プロピレン系樹脂組成物(以下「第1発明組成物」という)を提供する。
平均繊維長が4〜30mmの炭素長繊維、平均繊維長が0.01〜2mmの炭素短繊維及びプロピレン系樹脂が一体化された混合物(C)を含有しており、
炭素長繊維量と炭素短繊維量の合計含有量が5〜50質量%であり、炭素長繊維量≧炭素短繊維量の関係を満たしており、
比重が1.5以下である、プロピレン系樹脂組成物(以下「第2発明組成物」という)を提供する。
第1発明組成物は、混合物(A)、混合物(B)、さらに必要に応じて添加される他の成分を含むものである。
混合物(A)は、平均繊維長が4〜30mmの炭素長繊維とプロピレン系樹脂が一体化されたものである。
混合物(B)は、平均繊維長が0.01〜2mmの炭素短繊維とプロピレン系樹脂との混合物である。
第2発明組成物は、混合物(C)、さらに必要に応じて添加される他の成分を含むものである。
曲げ強さ(MPa):ISO 178に準拠
曲げ弾性率(MPa):ISO 178に準拠
シャルピー衝撃強度(KJ/m2):ISO179/1eAに準拠して、ノッチ付きシャルピー衝撃強さを測定した。
HDT(1.8MPa)(℃):ISO 75に準拠
HDT(0.45MPa)(℃):ISO 75に準拠
炭素長繊維(トレカT700SC,引張強度4.9GPa)からなる繊維束(約24000本の繊維の束)を、予備加熱装置による150℃の加熱を経て、クロスヘッドダイに通した。そのとき、クロスヘッドダイには、2軸押出機,シリンダー温度280℃)から溶融状態のポリプロピレン(サンアロマー(株)製 PMB60A)を供給し、繊維束にポリプロピレンを含浸させた。その後、クロスヘッドダイ出口の賦形ノズルで賦形し、整形ロールで形を整えた後、ペレタイザーにより所定長さに切断し、長さ11mmのペレット状(円柱状)成形体を得た。炭素長繊維長さは前記ペレット長さと同一となる。このようにして得た成形体は、炭素長繊維が長さ方向にほぼ平行になっていた。
参考製造例2<混合物(A−2)>
炭素長繊維(トレカT800SC,引張強度5.88GPa)からなる繊維束(約24000本の繊維の束)を、予備加熱装置による150℃の加熱を経て、クロスヘッドダイに通した。そのとき、クロスヘッドダイには、2軸押出機,シリンダー温度280℃)から溶融状態のポリプロピレン(サンアロマー(株)製 PMB60A)を供給し、繊維束にポリプロピレンを含浸させた。その後、クロスヘッドダイ出口の賦形ノズルで賦形し、整形ロールで形を整えた後、ペレタイザーにより所定長さに切断し、長さ11mmのペレット状(円柱状)成形体を得た。炭素長繊維長さは前記ペレット長さと同一となる。このようにして得た成形体は、炭素長繊維が長さ方向にほぼ平行になっていた。
サンアロマー(株)製のPMB60Aを80質量%、東レ(株)のトレカチョップドストランドTS12(炭素短繊維;引張強度3.2Gpa)を20質量%の組成で、日本製鋼社製の二軸押出機TEX30α(スクリュー径32mm)にて、200℃で溶融混練し、ストランド状に押し出した後に冷却し、切断してペレットを得た(スクリュー回転数:400rpm、投入量:50kg時間)。炭素短繊維は、サイドフィードを用いて、途中から投入した。
サンアロマー(株)製のPMB60Aを60質量%、東レ(株)のトレカチョップドストランドTS12(炭素短繊維;引張強度3.2GPa)を40質量%の組成で、日本製鋼社製の二軸押出機TEX30α(スクリュー径32mm)にて、200℃で溶融混練し、ストランド状に押し出した後に冷却し、切断してペレットを得た(スクリュー回転数:400rpm、投入量:50kg/時間)。炭素短繊維は、サイドフィードを用いて、途中から投入した。
サンアロマー(株)製のPMB60Aを80質量%、東レ(株)のトレカミルドファイバーMLD-30(平均繊維長30μm,引張強度3.5GPa)を20質量%の組成で、日本製鋼社製の二軸押出機TEX30α(スクリュー径32mm)にて、200℃で溶融混練し、ストランド状に押し出した後に冷却し、切断してペレットを得た(スクリュー回転数:400rpm、投入量:50kg/時間)。炭素短繊維は、サイドフィードを用いて、途中から投入した。
サンアロマー(株)製のPMB60Aを60質量%、炭素長繊維(東レ(株)のトレカT800SC 引張強度5.88GPa)をウレタンサイズ剤で収束し、6mmカットしたものを40質量%の組成で、日本製鋼社製の二軸押出機TEX30α(スクリュー径32mm)にて、200℃で溶融混練し、ストランド状に押し出した後に冷却したが、ストランドが折れやすく採取できなかった。
炭素長繊維(東レ(株)のトレカT700SC,引張強度4.9GPa)からなる繊維束(約24000本の繊維の束)を、予備加熱装置による150℃の加熱を経て、クロスヘッドダイに通した。そのとき、クロスヘッドダイには、2軸押出機,シリンダー温度280℃)から溶融状態のポリプロピレン(サンアロマー(株)製 PMB60A)、東レ(株)のトレカチョップドストランドTS12の混合物を供給し、繊維束にポリプロピレンを含浸させた。その後、クロスヘッドダイ出口の賦形ノズルで賦形し、整形ロールで形を整えた後、ペレタイザーにより所定長さに切断し、長さ11mmのペレット状(円柱状)成形体を得た。炭素長繊維の長さは前記ペレット長さと同一となる。このようにして得た成形体は、炭素長繊維が長さ方向にほぼ平行になっていた。
炭素長繊維(東レ(株)のトレカT800SC,引張強度5.88GPa)からなる繊維束(約24000本の繊維の束)を、予備加熱装置による150℃の加熱を経て、クロスヘッドダイに通した。そのとき、クロスヘッドダイには、2軸押出機,シリンダー温度280℃)から溶融状態のポリプロピレン(サンアロマー(株)製 PMB60A)、東レ(株)のトレカチョップドストランドTS12の混合物を供給し、繊維束にポリプロピレンを含浸させた。その後、クロスヘッドダイ出口の賦形ノズルで賦形し、整形ロールで形を整えた後、ペレタイザーにより所定長さに切断し、長さ11mmのペレット状(円柱状)成形体を得た。炭素長繊維長さは前記ペレット長さと同一となる。このようにして得た成形体は、炭素長繊維が長さ方向にほぼ平行になっていた。
表1に示す混合物(A)、混合物(B)、ポリプロピレンをブレンドして得た組成物(第1発明組成物)を、射出成形機(J-150EII;(株)日本製鋼所製)を用い、成形温度240℃、金型温度60℃で成形して、テストピースを得た。上記した各試験の結果を表1に示す。
混合物(A−2):炭素長繊維40質量%強化ポリピロピレン:参考製造例2で製造したもの。ペレット長(=炭素長繊維長さ)が11mmのもの
混合物(B−1):炭素短繊維質量20%強化ポリピロピレン:参考製造例3で製造したもの。平均繊維長0.15mmの炭素短繊維と前記ポリプロピレンからなる円柱状ペレット
混合物(B−2):炭素短繊維質量40%強化ポリピロピレン:参考製造例4で製造したもの。平均繊維長0.15mmの炭素短繊維と前記ポリプロピレンからなる円柱状ペレット
混合物(B−3):炭素短繊維質量20%強化ポリピロピレン:参考製造例5で製造したもの。平均繊維長0.013mmの炭素短繊維と前記ポリプロピレンからなる円柱状ペレット
混合物(C−1):炭素長繊維30質量%炭素短繊維(平均繊維長0.15mm)10質量%強化ポリピロピレン:参考製造例7で製造したもの。ペレット長(=炭素長繊維長さ)が11mmのもの
混合物(C−2):炭素長繊維30質量%炭素短繊維(平均繊維長0.15mm)10質量%強化ポリピロピレン:参考製造例8で製造したもの。ペレット長(=炭素長繊維長さ)が11mmのもの
PP:ポリプロピレン(ホモポリマー),サンアロマー(株)製 PMB60A
Claims (4)
- 平均繊維長が4〜20mmの炭素長繊維とプロピレン系樹脂が一体化された樹脂含浸繊維束(A)と、
平均繊維長が0.01〜0.5mmの炭素短繊維とプロピレン系樹脂との混合物(B)を含有しており、
炭素長繊維量と炭素短繊維量の合計含有量が10〜30質量%であり、炭素長繊維量≧炭素短繊維量の関係を満たしており、
比重が1.15以下である、プロピレン系樹脂組成物。 - 平均繊維長が4〜20mmの炭素長繊維、平均繊維長が0.01〜0.5mmの炭素短繊維及びプロピレン系樹脂が一体化された樹脂含浸繊維束(C)を含有しており、
炭素長繊維量と炭素短繊維量の合計含有量が10〜30質量%であり、炭素長繊維量≧炭素短繊維量の関係を満たしており、
比重が1.15以下である、プロピレン系樹脂組成物。 - 炭素長繊維量と炭素短繊維量の合計含有量が10〜25質量%であり、比重が1以下である、請求項1又は2記載のプロピレン系樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項記載のプロピレン系樹脂組成物から得られる成形体。
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