JPH05269739A - ガラス繊維強化熱可塑性樹脂複合体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】成形段階においてガラス繊維表面で生成させた
過酸化物の遊離基を溶融した熱可塑性樹脂により流動さ
せることなくその部位に止め、ガラス繊維の表面の熱可
塑性樹脂との接着性改善をに行うことを目的とする。 【構成】ガラス繊維Ｆ１をホモポリプロピレン樹脂粉体
とトリメトキシシランと過酸化物樹脂混合物が充填され
た流動層Ｒ中を連続的に通過させて、モノフィラメント
間に樹脂混合物を付着させた。ローターリーカッター２
７により、ガラス繊維の長さを２５ｍｍになるように切
断した。シート成形部３に、樹脂混合物を含浸させた切
断ガラス繊維Ｆ３を通過させ、シート成形を行った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械的強度や剛性が要
求される成形部品をスタンピング成形等により成形する
材料として使用するスタンパブルシート等として用いて
好適な、強靱性に優れたガラス繊維強化熱可塑性樹脂複
合体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、スタンパブルシートとしては、例
えば、特開昭５８─２１７５３０号公報、特開５８─２
１７５３１号公報、特開昭５８─２１７５３２号公報に
記載の如く、溶融したポリオレフィンと、不飽和シラン
化合物と過酸化物によって処理したガラス繊維とを溶融
混練するものや、特公昭５３─１７７２０号公報に記載
の如く、ガラス繊維の製造中または製造後にガラス繊維
を水性糊剤で処理したものからなるマットを、ポリオレ
フィン樹脂と混合、含浸させるか、あるいはポリオレフ
ィンシートで積層して強化ポリオレフィン製品をつく
り、これを加熱加圧して、強化繊維用ガラス繊維をポリ
オレフィンに結合させる方法が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合に
は、溶融したポリオレフィンと、不飽和シラン化合物と
有機過酸化物によって処理したガラス繊維とを溶融混練
する際に、溶融したポリオレフィンが過酸化物の遊離基
生成温度になっているために、過酸化物の遊離基はポリ
オレフィン樹脂の存在によりガラス繊維の界面の処理が
必要な部位に止まることができない。従って、ガラス繊
維の界面のポリオレフィンとの接着性の改善を要する部
位の処理を十分に行うことができないという問題点があ
る。

【０００４】又、後者の場合には、マットを、ポリオレ
フィン樹脂と混合、含浸させる際に、常温で行う限り、
マット中にポリオレフィン樹脂が均一に分散するように
混合または含浸させることができず、又、ポリオレフィ
ン樹脂の溶融温度で行う場合には前者の場合と同様に、
ガラス繊維の界面のポリオレフィンとの接着性の改善を
要する部位の処理を十分に行うことができないという問
題点があった。

【０００５】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、予め熱可塑性樹脂とガラス繊維と過酸化物とビニル
基を有するシランカップリング剤とを、過酸化物の遊離
基を生成させることなく均一に混合しておいて、成形段
階においてガラス繊維表面で生成させた過酸化物の遊離
基を溶融した熱可塑性樹脂により流動させることなくそ
の部位に止め、ガラス繊維の表面の熱可塑性樹脂との接
着性改善を行うことを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願請求項１の発明は、
熱可塑性樹脂粉体と、その熱可塑性樹脂の溶融温度で遊
離基を生成する過酸化物と、ビニル基を有するシランカ
ップリング剤と、ガラス繊維とを、予め過酸化物が遊離
基を生成する温度以下で混合した状態にしておいて、こ
の混合物を熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱し加圧せ
しめるガラス繊維強化熱可塑性樹脂複合体の製造方法で
ある。

【０００７】本願請求項２の発明は、熱可塑性樹脂粉体
と、その熱可塑性樹脂の溶融温度で遊離基を生成する過
酸化物と、ビニル基を有するシランカップリング剤によ
って処理されたガラス繊維とを、予め過酸化物が遊離基
を生成する温度以下で混合した状態にしておいて、この
混合物を熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱し加圧せし
めるガラス繊維強化熱可塑性樹脂複合体の製造方法であ
る。

【０００８】本発明において、熱可塑性樹脂としては、
一般にポリオレフィンと称せられる高分子炭化水素系化
合物が使用され、具体的には、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン─プロピレン共重合体、アクリル酸変
性ポリプロピレン、マレイン酸変性ポリプロピレン等が
挙げられる。

【０００９】又、重合時には粉体状で得られるもの、及
び粉砕機により粉末状に粉砕されたいずれのものでも使
用することができる。その粒子径としては、平均粒径が
２０００μｍ以下が好ましい。平均粒径が２０００μｍ
を越える場合には、流動槽中でガラス繊維のモノフィラ
メント間に熱可塑性樹脂が均一に付着しにくくなる傾向
がある。

【００１０】尚、この熱可塑性樹脂には、必要に応じ
て、安定剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、着色剤のような
添加剤が配合されてもよい。

【００１１】本発明において、ガラス繊維としては、熱
可塑性樹脂の溶融温度で熱的に安定なものが用いられ
る。モノフィラメントの直径は１〜５０μｍが好まし
い。多数の連続フィラメントをガラス繊維束とする際
に、収束剤を使用しても使用しなくてもよいが、使用す
る場合には、ガラス繊維への収束剤の付着量が１重量％
以下が好ましい。付着量が１重量％を越えた場合には、
ガラス繊維束をモノフィラメント単位に分離するのが難
しくなり、ガラス繊維のモノフィラメント間に熱可塑性
樹脂粉末が均一に含浸するのがむつかくなる傾向があ
る。ガラス繊維の長さは特に限定されるものではなく、
長繊維であってもよいし、短繊維であってもよい。連続
するモノフィラメントが数百〜数千から構成されたスト
ランド状又はロービング状の繊維束を、製造する繊維強
化複合体の幅、厚さ、製造速度等を考慮して、通常多数
配列し、モノフィラメント単位に分離し、そのまま長繊
維のまま用いるか、又は短繊維に切断して用いる。

【００１２】ガラス繊維の添加量は、製造しようとする
ガラス繊維強化複合体の必要物性により適宜決定される
が、ガラス繊維強化複合体中５〜７０重量％であること
が好ましい。添加量が５重量％未満の場合には、ガラス
繊維強化複合体の機械的強度が十分でない傾向があり、
逆に、７０重量％を越える場合には、熱可塑性樹脂が均
一に含浸したガラス繊維強化複合体を得ることが難しく
なる傾向がある。

【００１３】本発明において使用される、ビニル基を有
するシランカップリング剤としては、使用される熱可塑
性樹脂や過酸化物により適宜決定されるが、珪素原子の
４個の置換基のうちのいずれか１個以上が、少なくとも
１個以上のビニル基を有する置換基であり、且つ何れか
１個以上がアルコキシ基等、ガラス繊維表面と反応し得
る反応基であればよい。その具体例としては、例えば、
トリメトキシビニルシラン、γ─メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、２─スチリルエチルトリメトキ
シシラン、アリルトリエトキシシラン、３─（Ｎ─スチ
リルメチル─２─アミノエチルアミノ）─プロピルトリ
メトキシシラン塩酸塩、トリメトキシシリルプロピルア
リルアミン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル─トリ
ス（２─メトキシ─エトキシ）シラン、ビニルトリアセ
トキシシラン等が挙げられる。

【００１４】本発明において、過酸化物としては、使用
される熱可塑性樹脂の溶融温度、混合方法等により適宜
決定されるが、熱可塑性樹脂の溶融温度において遊離基
を生成する必要がある。具体的には、１分間半減期温度
が１４０〜２５０℃のものが使用される。１４０℃未満
の場合には、熱可塑性樹脂の溶融前に遊離基が生成して
しまい、熱可塑性樹脂とビニル基を有するシランカップ
リング剤の結合が有効に行われず、逆に、２５０℃を越
える場合には、遊離基が生成する前に熱可塑性樹脂の分
解が進行してしまう。又、本発明で使用される過酸化物
は、熱可塑性樹脂やガラス繊維等の混合工程中に遊離基
を生成しないことが必要である。具体的には、１００時
間半減期温度が５０℃以上のものが使用される。５０℃
未満の場合には、熱可塑性樹脂やガラス繊維等の混合工
程中に、遊離基が生成してしまう。

【００１５】過酸化物の具体例としては、例えば、２，
２─ビス（ｔ─ブチルペルオキシ）ブタン、ｔ─ブチル
パーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル─４，４─ビス
（ｔ─ブチルパーオキシ）バレエート、ジ─ｔ−ブチル
パーオキシイソフタレート、メチルエチルケトンパーオ
キサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５─ジメチル
─２，５─ジ（ｔ─ブチルパーオキシ）ヘキサン、α，
α´─ビス（ｔ─ブチルパーオキシ─ｍ─イソプロピ
ル）ベンゼン、ｔ─ブチルクミルパーオキサイド、ジ─
ｔ─ブチルパーオキサイド、２，５─ジメチル─２，５
─ジ（ｔ─ブチルパーオキシ）ヘキサン─３，１，１，
３，３─テトラメチルハイドロパーオキサイド等が挙げ
られる。

【００１６】ビニル基を有するシランカップリング剤と
過酸化物の混合割合は、使用されるシランカップリング
剤及び過酸化物、又ガラス繊維強化複合体の要求される
機械的特性等により適宜決定されるが、通常、シランカ
ップリング剤の過酸化物に対する割合が、重量比で０．
１〜１００であるのか好ましい。０．１未満の場合に
は、過酸化物による遊離基の生成が過剰となり、副作用
が優先的となり、逆に、１００を越える場合には、熱可
塑性樹脂とシランカップリング剤との相互接合が不十分
となり、充分な効果が得られない傾向がある。

【００１７】又、ビニル基を有するシランカップリング
剤のガラス繊維に対する混合割合は、ガラス繊維１００
重量部に対して、０．０１〜１００重量部が好ましい。
０．０１重量部未満の場合には、処理の効果が少なく、
逆に、１００重量部を越える場合には、ガラス繊維の界
面に多量の混合物が集中し、かえってガラス繊維と、熱
可塑性樹脂との接着性が悪くなる傾向がある。

【００１８】本発明において、熱可塑性樹脂粉体と、過
酸化物と、ビニル基を有するシランカップリング剤と、
ガラス繊維とを、予め過酸化物が遊離基を生成する温度
以下で混合した状態にしておく方法としては、ガラス
繊維に、熱可塑性樹脂粉体と過酸化物とシランカップリ
ング剤との混合物を付着させる方法、ガラス繊維に、
シランカップリング剤と過酸化物との混合液を塗布して
おいて、乾燥後又は乾燥することなくこれに熱可塑性樹
脂粉体を付着させる方法、ガラス繊維にシランカップ
リング剤を塗布させておいて、これに熱可塑性樹脂粉体
と過酸化物の混合物とを付着させる方法等、過酸化物が
遊離基を生成する温度に加熱加圧する前に、均一な混合
状態にする方法であれば、いずれの方法も採用すること
ができる。

【００１９】本発明において、ビニル基を有するシラン
カップリング剤によって処理されたガラス繊維を得る方
法としては、通常、ガラス繊維に、シランカップリング
剤を付着させておいて、これを加熱することにより、シ
ランカップリング剤のアルコキシ基等の反応基とガラス
繊維の表面に通常存在するシラノール基とを反応せしめ
る方法等が採用される。

【００２０】本発明において、熱可塑性樹脂粉体と、ビ
ニル基を有するシランカップリング剤によって処理され
たガラス繊維と、過酸化物とを、予め過酸化物が遊離基
を生成する温度以下で混合した状態にしておく方法とし
ては、シランカップリング剤によって処理されたガラス
繊維に、熱可塑性樹脂粉体と過酸化物との混合物とを付
着させる方法等、過酸化物が遊離基を生成する温度に加
熱加圧する前に、混合状態にする方法であれば、いずれ
の方法も採用することができる。

【００２１】本発明において、複合体の形態としては、
例えば、シート、板、フィルム等が挙げられる。

【００２２】

【作用】本願請求項１のガラス繊維強化熱可塑性樹脂複
合体の製造方法は、熱可塑性樹脂粉体と、その熱可塑性
樹脂の溶融温度で遊離基を生成する過酸化物と、ビニル
基を有するシランカップリング剤と、ガラス繊維とを、
予め過酸化物が遊離基を生成する温度以下で混合した状
態にしておいて、この混合物を熱可塑性樹脂の溶融温度
以上に加熱し加圧せしめる方法であるので、熱可塑性樹
脂とシランカップリング剤と過酸化物とは予めガラス繊
維の界面の処理が必要な部位に配置されており、加熱加
圧成形時においても、その相対的位置関係が変化するこ
となく、シランカップリング剤のアルコキシ基等の反応
基とガラス繊維の表面に通常存在するシラノール基とを
反応させてビニル基を有するシランカップリング剤をガ
ラス繊維に化学的に結合せしめると共に、そのビニル基
を有するシランカップリング剤成分のビニル基を過酸化
物の遊離基が有効に攻撃してその末端に遊離基を発生さ
せ、その遊離基が熱可塑性樹脂の炭化水素中の水素を攻
撃して化学的に結合する。これにより、ガラス繊維の熱
可塑性樹脂との接着性の改善を要する部位の処理を十分
に行うことができる。

【００２３】本願請求項２のガラス繊維強化熱可塑性樹
脂複合体の製造方法は、熱可塑性樹脂粉体と、その熱可
塑性樹脂の溶融温度で遊離基を生成する過酸化物と、ビ
ニル基を有するシランカップリング剤によって処理され
たガラス繊維とを、予め過酸化物が遊離基を生成する温
度以下で混合した状態にしておいて、この混合物を熱可
塑性樹脂の溶融温度以上に加熱し加圧せしめる方法であ
るので、熱塑性樹脂と過酸化物とは予めシランカップリ
ング剤によって処理されたガラス繊維の界面の処理が必
要な部位に配置されており、加熱加圧時においても、そ
の相対的位置関係が変化することなく、ガラス繊維に化
学的に結合したシランカップリング剤のビニル基を過酸
化物の遊離基が有効に攻撃してその末端に遊離基を発生
させ、その遊離基が熱可塑性樹脂の炭化水素中の水素を
攻撃して化学的に結合する。これにより、ガラス繊維の
熱可塑性樹脂との接着性の改善を要する部位の処理を十
分に行うことができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例により、図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の実施例の工程を説明する
側面図である。まず、装置について説明すると、この装
置は、ガラス繊維供給部１と、樹脂混合物含浸ガラス繊
維供給部２と、シート成形部３とからなる。ガラス繊維
供給部１には、連続したガラス繊維Ｆ１が巻回されたロ
ールをセットする巻戻しロール１１が設けられている。

【００２５】樹脂混合物含浸繊維供給部２には、ガラス
繊維Ｆ１に含浸させる熱可塑性樹脂粉体とビニル基を有
するシランカップリング剤と過酸化物との樹脂混合物
（以下、樹脂混合物という）を供給する容器２２と、容
器２２内を通過させたガラス繊維Ｆ１に付着された樹脂
混合物の付着量をほぼ一定化する上下一対のスクレーバ
ー２３と、樹脂混合物が均一に含浸されたガラス繊維Ｆ
２をドライブするための駆動ロール２５及びピンチロー
ル２６と、樹脂混合物含浸ガラス繊維Ｆ２を５ｍｍ以上
の所望長さに切断し、樹脂混合物含浸切断ガラス繊維Ｆ
３を供給するためのロータリーカッター２７とからな
る。

【００２６】容器２２の底部には、多数の通気孔が設け
られており、気体供給路から送られた空気や窒素ガス等
の気体Ｇが通気孔を通って容器２２内に供給されるよう
にされている。容器２２内に充填された樹脂混合物はそ
の気体Ｇの噴出によって流動化した状態となり流動層Ｒ
が形成される。容器２２の内部及び壁部上端にはガラス
繊維Ｆ１を案内するためのガイドロール２８が設けられ
ている。

【００２７】ガラス繊維Ｆ１に対する樹脂混合物の付着
量を調節するのに配置された上下一対のスクレーバー２
３は両者の間隔を調節し得るようにしている。尚、ガラ
ス繊維Ｆ１に振動を与え、過剰に付着した樹脂混合物を
振動の強弱により、付着量をほぼ均一化するようにして
もよい。

【００２８】シート成形部３は、下無端ベルト３１及び
上無端ベルト３２とを備えている。下無端ベルト３１上
には、図１における左側から右側に移動する一定高さの
搬送路３１１が形成されている。上無端ベルト３２に
は、下無端ベルト３１の搬送路３１１の中途から末端に
かけて、下無端ベルト３１の搬送路３１１と所定間隙を
あけてその搬送速度に同調して移動する押圧領域３２１
が設けられている。そして、搬送路３１１の中途から末
端と押圧領域３２１との間でシート成形領域３３が形成
されている。シート成形領域３３における左側には、加
熱領域３４と、冷却領域３５とがこの順で設けられてい
る。

【００２９】加熱領域３４内には、上下の対応する位置
に複数対の押圧ロール３８が設けられ、冷却領域３５内
には、上下の対応する位置に複数対の押圧ロール３９が
設けられている。押圧ロール３８間、及び押圧ロール３
９間のクリアランスは調整することが可能とされてい
る。尚、３６，３７は夫々上無端ベルト３２、下無端ベ
ルト３１を同調して移動させるために設けられた駆動ロ
ールである。

【００３０】冷却領域３５の冷却手段としては、ブロア
ー等により空気を吹き付けて冷却する方式や、押圧ロー
ル３９を冷却する方式等が採用される。

【００３１】次に、上記の装置を用いた、本発明のガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂複合シートの製造方法の一実施
例を説明する。まず、ガラス繊維Ｆ１を、駆動ロール２
５とピンチロール２６との間に挟み、ひねりがかからな
いようにしてガラス繊維供給部１から引き出す。このガ
ラス繊維Ｆ１をターンロール２８により案内して容器２
２内の樹脂混合物が充填された流動層Ｒを通過させて、
気体の噴出、流動層中に発生する静電気、擦り、揉み等
の効果によって、ガラス繊維Ｆ１はモノフィラメント単
位に分離、開繊させて、そのモノフィラメント間に樹脂
混合物を侵入付着させる。

【００３２】この樹脂混合物が付着したガラス繊維Ｆ１
を、上下一対のスクレーバー２３の間を通過させること
により、過剰に付着した樹脂混合物を除去し、樹脂混合
物が均一に含浸された樹脂混合物含浸ガラス繊維Ｆ２と
する。

【００３３】この樹脂混合物含浸ガラス繊維Ｆ２を、ロ
ータリーカッター２７により、５ｍｍ以上の所望長さに
切断し、樹脂混合物含浸切断ガラス繊維Ｆ３を落下さ
せ、これを次工程のシート成形部３の搬送路３１１に供
給する。

【００３４】樹脂混合物含浸切断ガラス繊維Ｆ３は、熱
可塑性樹脂と過酸化物とビニル基を有するシランカップ
リング剤とガラス繊維とが均一に混合された状態とされ
ている。

【００３５】次に、この樹脂混合物含浸切断ガラス繊維
Ｆ３を、搬送路３１１を図１における左側から右側に移
動させ、下無端ベルト３１の搬送路３１１と所定間隙を
あけてその搬送速度に同調して移動する上無端ベルト３
２の押圧領域３２１を通過させる。この際、加熱領域３
４、冷却領域３５の順で通過させる。加熱領域３４を通
過させる間に熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱され
る。そして、樹脂混合物含浸ガラス切断繊維Ｆ３の熱可
塑性樹脂が溶融され、押圧ロール３８間で加圧されて、
ビニル基を有するシランカップリング剤と過酸化物によ
り、ガラス繊維と熱可塑性樹脂との間の接着性が改良さ
れる。次いで冷却領域３５を通過させる間に、溶融樹脂
が加圧下で冷却固化されて、切断ガラス繊維のバインダ
ーをなすようシート状に成形して、ガラス繊維強化熱可
塑性樹脂複合シートを得る。

【００３６】図２は、本発明の別の実施例の工程を説明
する側面図である。まず、装置について説明すると、こ
の装置は、混合溶液塗布ガラス繊維供給部４と、樹脂混
合物含浸ガラス繊維供給部２と、シート成形部３とから
なる。混合溶液塗布ガラス繊維供給部１には、連続した
ガラス繊維Ｆ１が巻回されたロールをセットする巻戻し
ロール４１と、ビニル基を有するシランカップリング剤
と過酸化物との混合溶液（以下、混合溶液という）Ｋが
供給されている塗布槽４２と、塗布槽４２を通過した混
合溶液塗布ガラス繊維Ｆ１´に付着した混合溶液Ｋの付
着量をほぼ一定に調整するスクレバー４３と、ターンロ
ール４４とからなる。

【００３７】樹脂混合物含浸繊維供給部２には、混合溶
液塗布ガラスガラス繊維Ｆ１´に含浸させる熱可塑性樹
脂を容器２２内に入れること以外は、上記の実施例の場
合と同様であるので、詳細な説明は省略する。シート成
形部３について、上記実施例と同様であるので詳細な説
明を省略する。

【００３８】次に、上記の装置を用いた、本発明のガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂複合シートの製造方法の別の実
施例を説明する。まず、ガラス繊維Ｆ１を、駆動ロール
２５とピンチロール２６との間に挟み、ひねりがかから
ないようにしてガラス繊維供給部１から引き出す。この
ガラス繊維Ｆ１をターンロール４４により案内して混合
溶液Ｋが充填された塗布槽４２を通過させ、混合溶液含
浸ガラス繊維Ｆ１´を引き出し、スクレバー４３の間を
通して、含浸した混合溶液Ｋの付着量をほぼ一定に調整
する。

【００３９】この混合溶液含浸ガラス繊維Ｆ１´を、熱
可塑性樹脂が充填された容器２２中を通して、気体の噴
出、流動層中に発生する静電気、擦り、揉み等の効果に
よって、混合溶液塗布ガラス繊維Ｆ１´はモノフィラメ
ント単位に分離、開繊させて、そのモノフィラメント間
に熱可塑性樹脂粉体を侵入付着させ、これを上下一対の
スクレーバー２３の間を通過させることにより、過剰に
付着した樹脂混合物を除去し、樹脂混合物が均一に含浸
された樹脂混合物含浸ガラス繊維Ｆ２とする。

【００４０】これ以降の工程は、上記の図１を参照して
説明した実施例と同様にして、ガラス繊維強化熱可塑性
樹脂複合シートを製造した。

【００４１】実施例１ 図１に示す装置及び製造工程により、次の条件により繊
維強化熱可塑性樹脂複合シートの成形を行った。熱可塑
性樹脂粉体として、ホモポリプロピレン樹脂粉体（ＭＦ
Ｒ：６ｇ／１０分、平均粒径：１８０μｍ）を用いた。
シランカップリング剤として、トリメトキシシランを用
い、過酸化物として、２，５─ジメチル─２，５─ジ
（ｔ─ブチルパーオキシ）ヘキシン─３（１分間半減期
温度：１９３℃、１００時間半減期温度：１０９℃）を
用いて、両者を重量比が１：１になるように混合した。
この混合物を熱可塑性樹脂粉体１００重量部に対して５
重量部添加した樹脂混合物を容器２２に充填した。ガラ
ス繊維Ｆ１として、ロービング状ガラス繊維束（モノフ
ィラメント直径：１４μ、１１００ｇ／ｋｍ）３２本を
用いた。下無端ベルト３１及び上無端ベルト３２として
幅６００ｍｍ、厚さ１ｍｍのガラス繊維強化テフロンベ
ルトを用いた。

【００４２】ガラス繊維Ｆ１を樹脂混合物が充填された
流動層Ｒ中を連続的に通過させて、モノフィラメント間
に樹脂混合物を付着させた後、スクレーバー２３間を通
過させて過剰の樹脂混合物を除去し、樹脂混合物とガラ
ス繊維との重量割合が６：４となるように調節して、樹
脂混合物を含浸させたガラス繊維Ｆ２を調整した。

【００４３】ローターリーカッター２７により、ガラス
繊維の長さを２５ｍｍになるように切断した。

【００４４】シート成形部３の搬送路３１１上の幅６０
０ｍｍの中央部５００ｍｍ幅の部分に、樹脂混合物を含
浸させた切断ガラス繊維Ｆ３を４４８０ｇ／ｍ² になる
ように連続的に供給集積した。樹脂混合物を含浸させた
切断ガラス繊維Ｆ３の見掛け厚さは４５ｍｍであった。

【００４５】下無端ベルト３１と上無端ベルト３２とで
形成されるシート成形領域３３の間隙を押圧ロール３９
によって３．７ｍｍになるように調節し、ベルトの移動
速度を５８０ｍｍ／分とし、加熱領域３４として、２１
０℃の熱風が循環している長さ１５００ｍｍの熱風加熱
炉中を、樹脂混合物を含浸させた切断ガラス繊維Ｆ３を
通過させ、冷却領域３５として、空気を吹き付ける方式
を採用して、シート成形を行い、幅５００ｍｍ、厚さ
３．７ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂複合シートを得た。

【００４６】このシートのランダムな５箇所より、幅２
０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を切り出し、支点間距
離１２０ｍｍで三点曲げ試験を行い、曲げ強度、曲げ弾
性率をｎ数５で測定し、その結果（平均値）を表１に示
した。

【００４７】実施例２ 熱可塑性樹脂粉体として、エチレン─プロピレン共重合
体粉体（ＭＦＲ：１６ｇ／１０分、平均粒径：１３０μ
ｍ）を用いた。シランカップリング剤として、アルキル
エトキシシランを用い、過酸化物として、α，α´─ビ
ス（ｔ─ブチルパーオキシ─ｍ−イソプロピル）ベンゼ
ン（１分間半減期温度：１７９℃、１００時間半減期温
度：１０２℃）を用い、両者を重量比が２：１になるよ
うに混合した。この混合物を熱可塑性樹脂粉体１００重
量部に対して１重量部添加した樹脂混合物を容器２２に
充填した。ガラス繊維Ｆ１として、ロービング状ガラス
繊維束（モノフィラメント直径：２３μ、４４００ｇ／
ｋｍ）８本を用いた。下無端ベルト３１及び上無端ベル
ト３２として幅６００ｍｍ、厚さ１ｍｍのガラス繊維強
化テフロンベルトを用いた。

【００４８】ガラス繊維Ｆ１を樹脂混合物が充填された
流動層Ｒ中を連続的に通過させて、モノフィラメント間
に樹脂混合物を付着させた後、スクレーバー２３を通過
させて過剰の樹脂混合物を除去し、樹脂混合物とガラス
繊維との重量割合が６：４となるように調節して、樹脂
混合物を含浸させたガラス繊維Ｆ２を調整した。ロータ
ーリーカッター２７により、ガラス繊維の長さを５０ｍ
ｍになるように切断した。

【００４９】シート成形部３の搬送路３１１上の幅６０
０ｍｍの中央部５００ｍｍ幅の部分に、樹脂混合物が含
浸された切断ガラス繊維Ｆ３を４６００ｇ／ｍ² になる
ように連続的に供給集積した。樹脂混合物が含浸された
切断ガラス繊維Ｆ３の見掛け厚さは５０ｍｍであった。

【００５０】下無端ベルト３１と上無端ベルト３２とで
形成されるシート成形領域３３の間隙を押圧ロール３９
によって３．８ｍｍになるように調節し、ベルトの移動
速度を５８０ｍｍ／分とし、加熱領域３４として、２１
０℃の熱風が循環している長さ１５００ｍｍの熱風加熱
炉中を、樹脂混合物が含浸された切断ガラス繊維Ｆ３を
通過させ、冷却領域３５として、空気を吹き付ける方式
を採用して、シート成形を行い、幅５００ｍｍ、厚さ
３．７ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂複合シートを得た。
このシートより、実施例１と同様に試験片を切り出し、
曲げ強度、曲げ弾性率試験を行った。その結果を表１に
示す。

【００５１】実施例３ 熱可塑性樹脂粉体として、マレイン酸変性ポリプロピレ
ン樹脂粉体（ＭＦＲ：８．６ｇ／１０分、平均粒径：１
５０μｍ）を用いた。シランカップリング剤として、２
─スチリルエチルトリメトキシシランを用い、過酸化物
として、ジクミルパーオキサイド（１分間半減期温度：
１７１℃、１００時間半減期温度：１０１℃）を用い、
両者を重量比が１：１になるように混合した。この混合
物を熱可塑性樹脂粉体１００重量部に対して１重量部添
加した樹脂混合物を容器２２に充填した。

【００５２】ガラス繊維Ｆ１として、ロービング状ガラ
ス繊維束（モノフィラメント直径：２３μ、４４００ｇ
／ｋｍ）８本を用いた。下無端ベルト３１及び上無端ベ
ルト３２として幅６００ｍｍ、厚さ１ｍｍのガラス繊維
強化テフロンベルトを用いた。ガラス繊維Ｆ１を樹脂混
合物が充填された流動層Ｒ中を連続的に通過させて、モ
ノフィラメント間に樹脂混合物を付着させた後、スクレ
ーバー２３を通過させて過剰の樹脂混合物を除去し、樹
脂混合物とガラス繊維との重量割合が１：１となるよう
に調節した。ローターリーカッター２７により、ガラス
繊維の長さを２５ｍｍになるように切断した。

【００５３】シート成形部３の搬送路３１１上の幅６０
０ｍｍの中央部５００ｍｍ幅の部分に、樹脂混合物が含
浸された切断ガラス繊維Ｆ３を５０６０ｇ／ｍ² になる
ように連続的に供給集積した。樹脂混合物が含浸された
含浸切断ガラス繊維Ｆ３の見掛け厚さは４０ｍｍであっ
た。

【００５４】下無端ベルト３１と上無端ベルト３２とで
形成されるシート成形領域３３の間隙を押圧ロール３９
によって３．８ｍｍになるように調節し、ベルトの移動
速度を５８０ｍｍ／分とし、加熱領域３４として、２１
０℃の熱風が循環している長さ１５００ｍｍの熱風加熱
炉中を、樹脂混合物が含浸された切断ガラス繊維Ｆ３を
通過させ、冷却領域３５として、空気を吹き付ける方式
を採用して、シート成形を行い、幅５００ｍｍ、厚さ
３．８ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂複合シートを得た。
このシートより、実施例１と同様に試験片を切り出し、
曲げ強度、曲げ弾性率試験を行った。その結果を表１に
示す。

【００５５】比較例１ 樹脂混合物の代わりに、実施例１のホモポリプロピレン
樹脂粉体のみを用いたこと以外は、実施例１と同様にし
て、幅５００ｍｍ、厚さ３．７ｍｍの繊維強化熱可塑性
樹脂複合シートを得た。このシートより、実施例１と同
様に試験片を切り出し、曲げ強度、曲げ弾性率試験を行
った。その結果を表１に示す。

【００５６】比較例２ 実施例１と同様の樹脂混合物と、実施例１と同様のガラ
ス繊維Ｆ１を長さ２５ｍｍに切断したガラス繊維とを、
実施例１と同様の割合で混合したものを、押出成形する
ことにより、厚さ３．７ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂複
合シートを得た。このシートより、実施例１と同様に試
験片を切り出し、曲げ強度、曲げ弾性率試験を行った。
その結果を表１に示す。

【００５７】実施例４ 図２に示す装置及び製造工程により、次の条件により繊
維強化熱可塑性樹脂複合シートの成形を行った。熱可塑
性樹脂粉体として、ホモポリプロピレン樹脂粉体（ＭＦ
Ｒ：２５ｇ／１０分、平均粒径：１８０μｍ）を用い、
容器２２に充填した。シランカップリング剤として、ト
リメトキシシランを用い、過酸化物として、ジイソプロ
ピルベンゼンハイドロパーオキサイド（１分間半減期温
度：２０５℃、１００時間半減期温度：９９℃）を用い
て、両者を重量比が１：１になるように混合した。この
混合物を５０重量％になるようにアセトンに溶解した。
この混合溶液Ｋを塗布槽４２に充填した。

【００５８】ガラス繊維Ｆ１として、ロービング状ガラ
ス繊維束（モノフィラメント直径：１４μ、１１００ｇ
／ｋｍ）３２本を用いた。下無端ベルト３１及び上無端
ベルト３２として幅６００ｍｍ、厚さ１ｍｍのガラス繊
維強化テフロンベルトを用いた。ガラス繊維Ｆ１を混合
溶液Ｋが充填された塗布槽４２中を連続的に通過させ
て、ガラス繊維Ｆ１に混合溶液Ｋを付着させた後、スク
レーバー４３間を通過させて過剰の混合溶液Ｋを除去
し、ガラス繊維１００重量部に対してシランカップリン
グ剤と過酸化物の量の合計（アセトンは除く）が０．１
１重量部になるように混合溶液Ｋを調節して付着させた
ガラス繊維Ｆ１´を調整した。

【００５９】ガラス繊維Ｆ１´を熱可塑性樹脂粉体が充
填された流動層Ｒ中を連続的に通過させて、モノフィラ
メント間に熱可塑性樹脂粉体を付着させた後、スクレー
バー２３を通過させて過剰の熱可塑性樹脂粉体を除去
し、熱可塑性樹脂とシランカップリング剤と過酸化物と
の樹脂混合物とガラス繊維との重量割合が６：４となる
ように調節した。ロータリーカッター２７により、ガラ
ス繊維の長さを５０ｍｍになるように切断した。

【００６０】シート成形部３の搬送路３１１上の幅６０
０ｍｍの中央部５００ｍｍ幅の部分に、樹脂混合物が含
浸された切断ガラス繊維Ｆ３を４４８０ｇ／ｍ² になる
ように連続的に供給集積した。樹脂混合物が含浸された
切断ガラス繊維Ｆ３の見掛け厚さは４５ｍｍであった。
下無端ベルト３１と上無端ベルト３２とで形成されるシ
ート成形領域３３の間隙を押圧ロール３９によって３．
７ｍｍになるように調節し、ベルトの移動速度を５８０
ｍｍ／分とし、加熱領域３４として、２１０℃の熱風が
循環している長さ１５００ｍｍの熱風加熱炉中を、樹脂
混合物が含浸された切断ガラス繊維Ｆ３を通過させ、冷
却領域３５として、空気を吹き付ける方式を採用して、
シート成形を行い、幅５００ｍｍ、厚さ３．７ｍｍの繊
維強化熱可塑性樹脂複合シートを得た。このシートよ
り、実施例１と同様に試験片を切り出し、曲げ強度、曲
げ弾性率試験を行った。その結果を表１に示す。

【００６１】

【実施例５】熱可塑性樹脂粉体として、エチレン─プロ
ピレン共重合体粉体（ＭＦＲ：１６ｇ／１０分、平均粒
径：１３０μｍ）を用い、容器２２に充填した。シラン
カップリング剤として、アリルトリエトキシシランを用
い、過酸化物として、ジジ─ｔ─ブチルパーオキサイド
（１分間半減期温度：１８６℃、１００時間半減期温
度：９１℃）を用いて、両者を重量比が２：１になるよ
うに混合した。この混合物を５０重量％になるようにア
セトンに溶解した。この混合溶液Ｋを塗布槽４２に充填
した。

【００６２】ガラス繊維Ｆ１として、ロービング状ガラ
ス繊維束（モノフィラメント直径：２３μ、４４００ｇ
／ｋｍ）８本を用いた。下無端ベルト３１及び上無端ベ
ルト３２として幅６００ｍｍ、厚さ１ｍｍのガラス繊維
強化テフロンベルトを用いた。ガラス繊維Ｆ１を混合溶
液Ｋが充填された塗布槽４２中を連続的に通過させて、
ガラス繊維Ｆ１に混合溶液Ｋを付着させた後、スクレー
バー４３間を通過させて過剰の混合溶液Ｋを除去し、ガ
ラス繊維１００重量部に対してシランカップリング剤と
過酸化物の量の合計（アセトンは除く）が０．３重量部
になるように調節して付着したガラス繊維Ｆ１´とし
た。

【００６３】ガラス繊維Ｆ１´をポリプロピレン樹脂が
充填された流動層Ｒ中を連続的に通過させて、モノフィ
ラメント間に熱可塑性樹脂粉体を付着させた後、スクレ
ーバー２３を通過させて過剰の熱可塑性樹脂粉体を除去
し、熱可塑性樹脂とシランカップリング剤と過酸化物と
の樹脂混合物とガラス繊維との重量割合が６：４となる
ように調節した。ロータリーカッター２７により、ガラ
ス繊維の長さを２５ｍｍになるように切断した。

【００６４】シート成形部３の搬送路３１１上の幅６０
０ｍｍの中央部５００ｍｍ幅の部分に、樹脂混合物が含
浸された切断ガラス繊維Ｆ３を４６００ｇ／ｍ² になる
ように連続的に供給集積した。樹脂混合物が含浸された
切断ガラス繊維Ｆ３の見掛け厚さは５０ｍｍであった。
下無端ベルト３１と上無端ベルト３２とで形成されるシ
ート成形領域３３の間隙を押圧ロール３９によって３．
８ｍｍになるように調節し、ベルトの移動速度を５８０
ｍｍ／分とし、加熱領域３４として、２１０℃の熱風が
循環している長さ１５００ｍｍの熱風加熱炉中を、樹脂
混合物が含浸された切断ガラス繊維Ｆ３を通過させ、冷
却領域３５として、空気を吹き付ける方式を採用して、
シート成形を行い、幅５００ｍｍ、厚さ３．８ｍｍの繊
維強化熱可塑性樹脂複合シートを得た。このシートよ
り、実施例１と同様に試験片を切り出し、曲げ強度、曲
げ弾性率試験を行った。その結果を表１に示す。

【００６５】

【実施例６】熱可塑性樹脂粉体として、マレイン酸変性
ポリプロピレ樹脂（ＭＦＲ：６ｇ／１０分、平均粒径：
１５０μｍ）を用い、容器２２に充填した。シランカッ
プリング剤として、２─スチリルエチルトリエトキシシ
ランを用い、過酸化物として、メチルエチルケトンパー
オキサイド（１分間半減期温度：１７０℃、１００時間
半減期温度：９１℃）を用いて、両者を重量比が１：１
になるように混合した。この混合物を５０重量％になる
ようにアセトンに溶解した。この混合溶液Ｋを塗布槽４
２に充填した。

【００６６】ガラス繊維Ｆ１として、ロービング状ガラ
ス繊維束（モノフィラメント直径：２３μ、４４００ｇ
／ｋｍ）８本を用いた。下無端ベルト３１及び上無端ベ
ルト３２として幅６００ｍｍ、厚さ１ｍｍのガラス繊維
強化テフロンベルトを用いた。

【００６７】ガラス繊維Ｆ１を混合溶液Ｋが充填された
塗布槽４２中を連続的に通過させて、ガラス繊維Ｆ１に
混合溶液Ｋを付着させた後、スクレーバー４３間を通過
させて過剰の混合溶液Ｋを除去し、ガラス繊維１００重
量部に対してシランカップリング剤と過酸化物の量の合
計（アセトンは除く）が０．５重量部になるように調節
して付着したガラス繊維Ｆ１´とした。

【００６８】ガラス繊維Ｆ１´をポリプロピレン樹脂が
充填された流動層Ｒ中を連続的に通過させて、モノフィ
ラメント間に熱可塑性樹脂粉体を付着させた後、スクレ
ーバー２３を通過させて過剰の熱可塑性樹脂粉体を除去
し、熱可塑性樹脂とシランカップリング剤と過酸化物と
の樹脂混合物とガラス繊維との重量割合が１：１となる
ように調節した。ロータリーカッター２７により、ガラ
ス繊維の長さを７５ｍｍになるように切断した。

【００６９】シート成形部３の搬送路３１１上の幅６０
０ｍｍの中央部５００ｍｍ幅の部分に、樹脂混合物が含
浸させた切断ガラス繊維Ｆ３を５０６０ｇ／ｍ² になる
ように連続的に供給集積した。樹脂混合物が含浸させた
切断ガラス繊維Ｆ３の見掛け厚さは４０ｍｍであった。

【００７０】下無端ベルト３１と上無端ベルト３２とで
形成されるシート成形領域３３の間隙を押圧ロール３９
によって３．８ｍｍになるように調節し、ベルトの移動
速度を５８０ｍｍ／分とし、加熱領域３４として、２１
０℃の熱風が循環している長さ１５００ｍｍの熱風加熱
炉中を、樹脂混合物を含浸させた切断ガラス繊維Ｆ３を
通過させ、冷却領域３５として、空気を吹き付ける方式
を採用して、シート成形を行い、幅５００ｍｍ、厚さ
３．８ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂複合シートを得た。
このシートより、実施例１と同様に試験片を切り出し、
曲げ強度、曲げ弾性率試験を行った。その結果を表１に
示す。

【００７１】比較例３ 樹脂混合物の代わりに、実施例１のホモポリプロピレン
樹脂のみを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、
幅５００ｍｍ、厚さ３．７ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂
複合シートを得た。このシートより、実施例１と同様に
試験片を切り出し、曲げ強度、曲げ弾性率試験を行っ
た。その結果を表１に示す。

【００７２】比較例４ 実施例１と同様にして得たガラス繊維Ｆ１´を乾燥した
ものを用いて、単位面積当り１７９０ｇ／ｍ² のガラス
繊維マットを調整した。このガラス繊維マットに実施例
１と同様のポリプロピレン樹脂粉体を厚さ０．１５ｍｍ
となるように積層した。

【００７３】この積層物を、下無端ベルト３１と上無端
ベルト３２とで形成されるシート成形領域３３の間隙を
押圧ロール３９によって３．８ｍｍになるように調節
し、ベルトの移動速度を５８０ｍｍ／分とし、加熱領域
３４として、２１０℃の熱風が循環している長さ１５０
０ｍｍの熱風加熱炉中を通過させ、冷却領域３５とし
て、空気を吹き付ける方式を採用して、シート成形を行
い、幅５００ｍｍ、厚さ３．８ｍｍの繊維強化熱可塑性
樹脂複合シートを得た。このシートより、実施例１と同
様に試験片を切り出し、曲げ強度、曲げ弾性率試験を行
った。その結果を表１に示す。

【００７４】実施例７ 溶融紡糸（１１００ｔｅｘ，直径１４μｍ）の際に、収
束剤にアリルメトキシシランを加えて付着させたガラス
繊維を、１４０℃で２時間反応処理し、これを２５ｍｍ
の長さに切断して、シラン反応処理ガラス短繊維を調整
した。熱可塑性樹脂粉体として、ホモポリプロピレン樹
脂粉体（ＭＦＲ：１８ｇ／１０分、平均粒径：１５０μ
ｍ）を用いた。過酸化物として、ｔ−ブチルパーオキシ
ベンゾエート（１分間半減期温度：１７０℃、１００時
間半減期温度：８５℃）を用いた。熱可塑性樹脂粉体１
００重量部に対して、過酸化物１重量部と、シラン反応
処理ガラス短繊維４０重量部とを添加し、これをヘンシ
ェルミキサーにより、室温下で１５分間攪拌し、熱可塑
性樹脂と、過酸化物と、シラン反応処理ガラス短繊維の
混合物を得た。

【００７５】この混合物を、プレスにより、２００℃の
加熱下、１５ｋｇ／ｃｍ² の圧力で加圧し、厚さが３．
９ｍｍのガラス繊維強化複合シートを得た。このシート
より、実施例１と同様に試験片を切り出し、曲げ強度、
曲げ弾性率試験を行った。その結果を表１に示す。

【００７６】

【表１】

【００７７】表１からも明らかな如く、実施例１〜７の
場合には、いずれも、シートの曲げ強度及び曲げ弾性率
が優れていた。これに対して、比較例１〜４の場合に
は、いずれも、曲げ強度及び曲げ弾性率が劣っている。

【００７８】

【発明の効果】本願請求項１のガラス繊維強化熱可塑性
樹脂複合体の製造方法は、上記の如き構成とされている
ので、加熱加圧成形時においても、熱可塑性樹脂とビニ
ル基を有するシランカップリング剤と過酸化物とガラス
繊維との相対的位置関係が変化することなく、ガラス繊
維の熱可塑性樹脂との接着性の改善を要する部位の処理
を十分に行うことができる。

【００７９】本願請求項２のガラス繊維強化熱可塑性樹
脂複合体の製造方法は、上記の構成とされているので、
加熱加圧時においても、熱可塑性樹脂と過酸化物とビニ
ル基を有するシランカップリング剤によって処理された
ガラス繊維との相対的位置関係が変化することなく、ガ
ラス繊維の熱可塑性樹脂との接着性の改善を要する部位
の処理を十分に行うことができる。

【００８０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の工程を説明する正面図であ
る。

【図２】本発明の別の実施例の工程を説明する正面図で
ある。

【符号の説明】

１ ガラス繊維供給部 ２ 樹脂混合物含浸ガラス繊維供給部 ３ シート成形部 ４ シラン塗布繊維供給部 １１ 巻戻しロール ２２ 容器 ２３ スクレーバー ２５ 駆動ロール ２６ ピンチロール ２７ ロータリーカッター ２８ ガイドロール ３１ 下無端ベルト ３２ 上無端ベルト ３４ 加熱領域 ３５ 冷却領域 ３１１ 搬送路 ３２１ 押圧領域 Ｆ１ ガラス繊維 Ｆ２ 樹脂混合物含浸ガラス繊維 Ｆ３ 樹脂混合物含浸切断ガラス繊維 Ｇ 気体 Ｒ 流動層 Ｋ 混合溶液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 23:00 105:08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂粉体と、その熱可塑性樹脂
   の溶融温度で遊離基を生成する過酸化物と、ビニル基を
   有するシランカップリング剤と、ガラス繊維とを、予め
   過酸化物が遊離基を生成する温度以下で混合した状態に
   しておいて、この混合物を熱可塑性樹脂の溶融温度以上
   に加熱し加圧せしめることを特徴とするガラス繊維強化
   熱可塑性樹脂複合体の製造方法。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂粉体と、その熱可塑性樹脂
   の溶融温度で遊離基を生成する過酸化物と、ビニル基を
   有するシランカップリング剤によって処理されたガラス
   繊維とを、予め過酸化物が遊離基を生成する温度以下で
   混合した状態にしておいて、この混合物を熱可塑性樹脂
   の溶融温度以上に加熱し加圧せしめることを特徴とする
   ガラス繊維強化熱可塑性樹脂複合体の製造方法。