JPH04353536A

JPH04353536A - ガラス繊維強化樹脂成形品の製造方法

Info

Publication number: JPH04353536A
Application number: JP15376691A
Authority: JP
Inventors: Manabu Nomura; 学野村; Koji Sato; 浩二佐藤
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1992-12-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用部品，家電製
品用部品，ＯＡ機器用部品等の成形材料として好適に使
用することができるガラス繊維強化樹脂組成物に関する
。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維強化ポリプロピレン等のガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂は、機械的強度が高いため、種
々の工業分野において重要な材料として使用されている
。この場合、成形品中のガラス繊維をできるだけ破損し
ないことがガラス繊維強化樹脂の性能を引き出す点で重
要であり、最近では成形品中のガラス繊維を従来に比べ
て著しく長く保つことができるガラス繊維強化樹脂も開
発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ガラス繊維強化樹脂を
用いて成形品を製造する場合、様々な用途においてガラ
ス繊維強化樹脂の調色を必要とする場合が多い。このよ
うな調色は、通常ガラス繊維強化樹脂に顔料として酸化
チタンを配合することにより行なわれるが、ガラス繊維
強化樹脂に酸化チタンを配合した場合、ガラス繊維が酸
化チタンによって傷付けられ、成形品の強度が著しく低
下するという問題がある。

【０００４】これに対し、上記問題を解消するため、顔
料のマスターバッチを作製し、成形時にドライブレンド
を行なう方法等が提案されているが、その効果は十分満
足できるものではない。本発明は、上記事情に鑑みてな
されたもので、調色を行なった場合でも成形品中のガラ
ス繊維の繊維長を長く保つことができ、機械的強度の高
い成形品を得ることができるガラス繊維強化熱可塑性樹
脂組成物を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討を行なった結果、顔料として
酸化チタンに代えて硫化亜鉛を使用することにより、成
形品中のガラス繊維長を長く保つことが可能であること
、また硫化亜鉛と共にコバルト塩を添加することにより
、成形品の長期性能が向上することを知見し、本発明を
なすに至った。従って、本発明は、（Ａ）熱可塑性樹脂
２０〜９４．９９重量％と、（Ｂ）硫化亜鉛０．０１〜
１０重量％と、（Ｃ）平均繊維径が３〜２０μｍで成形
品中における平均繊維長が１〜１０ｍｍであるガラス繊
維５〜７０重量％とからなるガラス繊維強化樹脂組成物
（第１組成物）を提供する。

【０００６】また、本発明は、（Ａ）熱可塑性樹脂２０
〜９４．９９重量％と、（Ｂ）硫化亜鉛を０．０１〜１
０重量％と、（Ｃ）平均繊維径が３〜２０μｍで成形品
中における平均繊維長が１〜１０ｍｍであるガラス繊維
５〜７０重量％と、（Ｄ）硫化亜鉛（Ｂ）１００重量部
に対して０．０１〜１０重量部のコバルト塩とからなる
ガラス繊維強化樹脂組成物（第２組成物）を提供する。

【０００７】以下、本発明につき更に詳しく説明する。まず、各成分について説明する。（Ａ）成分（Ａ）成分の熱可塑性樹脂の種類に特に制限はなく、例
えばポリオレフィン、ポリアミド、スチレン無水マレイ
ン酸共重合樹脂（ＳＭＡ），アクリロニトリル−スチレ
ン共重合樹脂（ＡＳ），アクリロニトリル−ブタジエン
−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ），アクリロニトリル−
エチレン−スチレン共重合樹脂（ＡＥＳ）等のスチレン
系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
ブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート
、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアセター
ル、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンオキシド（Ｐ
ＰＯ）等のいずれのものでも用いることができる。これらの中では、ポリオレフィン又はＳＭＡ，ＡＳ，Ａ
ＢＳ，ＡＥＳ等のスチレン系樹脂、特にポリプロピレン
単独重合体や結晶性エチレン−プロピレン共重合体が好
ましい。

【０００８】上記ポリプロピレン単独重合体や結晶性エ
チレン−プロピレン共重合体として、より具体的には、
結晶性を有するアイソタクチックプロピレン単独重合体
や、エチレン単位の含有量が少ないエチレンプロピレン
ランダム共重合体からなる共重合部又はプロピレン単独
重合体からなるホモ重合部とエチレン単位の含有量が比
較的多いエチレンプロピレンランダム共重合体とからな
る共重合部から構成された、いわゆるプロピレンブロッ
ク共重合体として市販されている実質上結晶性のプロピ
レンとエチレンとのブロック共重合体、あるいはこのブ
ロック共重合体における各ホモ重合部又は共重合部が、
さらにブテン−１，２−メチルペンテン−１などのα−
オレフィンを共重合したものからなる実質上結晶性のプ
ロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体などが好
ましく挙げられる。

【０００９】（Ａ）成分の配合量は、全体の２０〜９４
．９９重量％、好ましくは５０〜９０重量％である。２０重量％未満では組成物の成形性が悪くなると共に、
成形品の外観が悪化する。９４．９９重量％を超えると
引張強度，曲げ強度，剛性，耐熱性が低下する。

【００１０】（Ｂ）成分（Ｂ）成分の硫化亜鉛は、顔料として配合されるもので
、これにより成形品中におけるガラス繊維の繊維長を長
く保つことが可能になるものである。これに対し、顔料
として硫化亜鉛に代えて酸化チタンを用いた場合は、成
形品中のガラス繊維を長く保持することが難しく、成形
品の引張強度，曲げ強度，剛性，耐熱性が低下する。硫化亜鉛の性状は限られないが、平均粒子径が０．１〜
１μｍ、特に０．２〜０．８μｍで、純度が９０％以上
、特に９５％以上のものが望ましい。平均粒子径が０．
１μｍ未満であると顔料分散が悪くなることがあり、１
μｍを超えると十分な調色ができないことがある。また
、純度が９０％未満であると耐熱性、耐候性が低下する
ことがある。

【００１１】硫化亜鉛の配合量は、全体の合計量の０．
０１〜１０重量％、好ましくは０．０３〜５重量％であ
る。０．０１重量％未満であると着色（調色）が不十分
となる。１０重量％を超えると成形品が重くなり、かつ
物性が低下する上、１０重量％より多く添加しても調色
上のメリットがなく、逆に経済的でなくなる。

【００１２】（Ｃ）成分（Ｃ）成分としては、平均繊維径が３〜２０μｍ、好ま
しくは６〜１５μｍで、成形品中における繊維長が１〜
１０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍのガラス繊維を用いる
。平均繊維径が３μｍ未満であると成形時に繊維が破断
し易く、成形品の衝撃強度が不足し、２０μｍを超える
と成形品の外観が悪くなると共に、成形品の強度が不足
する。また、平均繊維長が１ｍｍ未満であると成形品の
衝撃強度，引張強度，耐熱性が不足し、１０μｍを超え
ると組成物の流動性が低下すると共に、成形時に噛み込
み不良等が発生し易く成形性が不安定になる。ガラス繊
維の配合量は、全体の５〜７０重量％、好ましくは１０
〜５０重量％である。５重量％未満であると引張強度，
曲げ強度，剛性，耐熱性等の諸物性の改良効果が小さく
、７０重量％を超えると成形性が低下すると共に、成形
品の外観が悪くなる。

【００１３】（Ｄ）成分第２組成物において（Ｄ）成分として用いるコバルト塩
の種類に特に限定は無いが、ナフテン酸コバルト，塩基
性炭酸コバルト，塩化コバルト，ステアリン酸コバルト
等が挙げられ、なかでもナフテン酸コバルトを好ましく
用いることができる。コバルト塩の配合量は、（Ｂ）の
硫化亜鉛１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、
好ましくは０．０５〜５重量部である。０．０１重量部
未満であると耐候性等の耐久性能の改良効果が小さく、
１０重量部を超えると成形物の色相が劣化すると共に、
耐熱性，剛性等の低下をきたす。なお、本発明の組成物
には、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分に加え、目的に応じ、酸
化防止剤，耐候剤，離型剤，分散剤，顔料等の添加剤を
適宜加えることができる。

【００１４】本発明ガラス繊維強化樹脂組成物の製法に
限定はないが、次の方法を好適に採用することができる
（特願平１−３２２６９４号）。すなわち、溶融した熱
可塑性樹脂中に繊維束（ガラス繊維）を連続的に通過さ
せ、繊維束に溶融樹脂を含浸させた後、ダイスより引き
出し、樹脂を硬化させることによって繊維強化樹脂成形
材料を製造する方法であり、前記繊維束に溶融樹脂を含
浸させる際に、繊維束を、ロッドの中心を通る直線に対
し少なくとも一側が所定の角度だけ傾斜した状態でロッ
ドに巻き掛けるようにした方法である。この場合、好ま
しくは繊維束を、ロッドの中心を通る直線に対して少な
くとも一側が１０度以上の傾斜角を有した状態でロッド
に巻き掛けるようにする。また、必要に応じて繊維束が
波形を形成するよう、該繊維束を複数のロッドに接触さ
せるようにする。

【００１５】より具体的には、下記手順で製造する。■
まず、溶融した熱可塑性樹脂中に繊維束（ガラスロービ
ング）を連続的に通過させ、繊維束に溶融樹脂を含浸さ
せる。この際、繊維束が波形を形成するよう曲げを繰り
返して熱可塑性樹脂中を通過するようにする。このよう
にすると、繊維束が十分に開繊し、繊維束中に熱可塑性
樹脂を十分に含浸させることができる。■次いで、上記
熱可塑性樹脂を含浸した繊維束を冷却後、ペレタイザで
細かく切断してペレット化する。このペレットの切断長
さを調整することでガラス繊維の平均長さを０．８〜６
ｍｍに調整する。■上記ペレットに熱可塑性樹脂を加え
て樹脂組成物中の樹脂量を調整する。

【００１６】上記特願平１−３２２６９４号の方法を採
用することにより、混練工程を用いずにガラス繊維と熱
可塑性樹脂とを複合化した強化樹脂を製造することがで
きるため、成形品中のガラス繊維長を長く保つことが可
能となり、そのため強度，剛性，耐熱性に著しく優れた
成形品を得ることが可能になる。すなわち、従来のガラ
ス繊維強化樹脂組成物は、通常樹脂とガラス繊維とを押
出機で混練して製造しているため、ガラス繊維が破断し
、成形品中のガラス繊維の平均繊維長が短く、そのため
強度、耐熱性、剛性の向上効果が不十分であったが、特
願平１−３２２６９４号の方法を採用することにより、
かかる問題点が解消されるものである。このようにして
得られた樹脂組成物は、例えば射出成形、押出成形、圧
縮成形などの成形法により、所望形状の成形品に成形す
ることができる。

【００１７】

【実施例】次に、実施例、比較例により本発明を具体的
に示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではな
い。実施例１〜３，比較例１〜３前記特開平１−３２２６９４号に記載された方法により
、ＭＩが６０ｇ／１０分のポリプロピレン４０重量％と
繊維径１０μｍのガラス繊維６０重量％とからなるガラ
ス繊維が連続したストランドを製造した後、ペレット長
が９ｍｍになるようにカッティングを行ない、これをマ
スターバッチＭＢ−１として用いた。また、ＭＩが２０
ｇ／１０分のポリプロピレンに酸化チタン，硫化亜鉛を
それぞれ下記表１に示す割合でドライブレンドした後、
二軸混練機で混練してペレットＰＰ１〜ＰＰ６を得た。

【００１８】

【表１】

【００１９】次に、７５重量％の上記ＰＰ−１（実施例
），ＰＰ−２（実施例２），ＰＰ−３（実施例３），Ｐ
Ｐ−４（比較例１），ＰＰ−５（比較例２）又はＰＰ−
６（実施例３）と２５重量％の上記マスターバッチＭＢ
−１とをドライブレンドした後、射出成形機を用いて実
施例１〜３，比較例１〜３の試験片を作成した。これら
試験片における各成分の割合を表２に示す。得られた試
験片を４８時間状態調整した後、その物性を測定した。結果を表３に示す。なお、表３の各物性は下記方法で測
定した。

【００２０】色相：目視にて行なった。引張強さ：ＪＩＳ　Ｋ７１１３に準拠して測定した。伸び率：ＪＩＳ　Ｋ７１１３に準拠して測定した。曲げ強さ：ＪＩＳ　Ｋ７２０３に準拠して測定した。曲げ弾性率：ＪＩＳ　Ｋ７２０３に準拠して測定した。１２０℃曲げ強さ：ＪＩＳ　Ｋ７２０３に準拠して測定
した。ＩＺＯＤ衝撃強さ：ＪＩＳ　Ｋ７１１０に準拠して測定
した。ＨＤＴ（高荷重）：ＪＩＳ　Ｋ７２０７に準拠して測定
した。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】実施例４ＭＩが３０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体８０重量％と硫化亜鉛２０重量％とをドライブレ
ンドした後、二軸押出機にて混練してペレットを作製し
、これを顔料のマスターバッチＭＢ−２として用いた。ＭＩが３０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体４５重量％，５０重量％のマスターバッチＭＢ−
１及び５重量％のマスターバッチＭＢ−２をドライブレ
ンドした後、実施例１と同様に射出成形を行なって試験
片を作成し、同様に物性試験を行なった。結果を表４に
示す。

【００２４】実施例５ＭＩが３０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体８０重量％及び硫化亜鉛２０重量％と、更に硫化
亜鉛１００重量部に対して２重量部のナフテン酸コバル
トを配合し、ドライブレンドした後、二軸押出機にて混
練してペレットを作成し、これを顔料のマスターバッチ
ＭＢ−３として用いた。ＭＩが３０ｇ／１０分の結晶性
エチレン−プロピレン共重合体４５重量％，５０重量％
のマスターバッチＭＢ−１及び５重量％のマスターバッ
チＭＢ−３をドライブレンドした後、実施例１と同様に
射出成形を行なって試験片を作成し、同様に物性試験を
行なった。結果を表４に示す。

【００２５】比較例４ＭＩが３０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体８０重量％と酸化チタン２０重量％とをドライブ
レンドした後、二軸押出機にて混練してペレットを作製
し、これを顔料のマスターバッチＭＢ−４として用いた
。ＭＩが３０ｇ／１０分の結晶性エチレン−プロピレン
共重合体４５重量％，５０重量％のマスターバッチＭＢ
−１及び５重量％のマスターバッチＭＢ−４をドライブ
レンドした後、実施例１と同様に射出成形を行なって試
験片を作成し、同様に物性試験を行なった。結果を表４
に示す。上記実施例４，５、比較例４における各成分の
割合割合を表４に示す。また、実施例４及び実施例５に
関しては、その耐候性を下記方法で調べた。結果を表６
に示す。耐候性評価方法：６３℃　ＳＷＯＭを用い、２
５０時間又は５００時間暴露後のサンプル表面の色差（
ΔＥ）をＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定した。

【００２６】

【表４】

【００２７】

【表５】

【００２８】

【表６】

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガラス繊
維強化樹脂組成物は、調色を行なった場合でも、成形品
中のガラス繊維の繊維長を長く保つことができ、従って
機械的強度の高い成形品を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　（Ａ）熱可塑性樹脂２０〜９４．９９
重量％と、（Ｂ）硫化亜鉛０．０１〜１０重量％と、（
Ｃ）平均繊維径が３〜２０μｍで成形品中における平均
繊維長が１〜１０ｍｍであるガラス繊維５〜７０重量％
とからなることを特徴とするガラス繊維強化樹脂組成物
。
【請求項２】　　（Ａ）熱可塑性樹脂２０〜９４．９９
重量％と、（Ｂ）硫化亜鉛０．０１〜１０重量％と、（
Ｃ）平均繊維径が３〜２０μｍで成形品中における平均
繊維長が１〜１０ｍｍであるガラス繊維５〜７０重量％
と、（Ｄ）硫化亜鉛（Ｂ）１００重量部に対して０．０
１〜１０重量部のコバルト塩とからなることを特徴とす
るガラス繊維強化樹脂組成物。