JPH0575786B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマツト状の補強材を含有する熱可塑性
樹脂よりなる成形材料に関し、更には軽量で耐衝
撃性に優れた成形品をスタンピング成形し得るス
タンピング成形材料に関する。 〔従来の技術〕 熱可塑性樹脂と繊維補強材を含浸一体化してな
る組成物がスタンピング成形材料として使用され
ていることはよく知られている。スタンピング成
形材料を用いる成形すなわちスタンピング成形
は、使用する樹脂の軟化点又は融点以上の温度で
加熱溶融した材料を融点又は軟化点以下の温度に
保つた一対の金型間に供給し急速に圧力を加えて
賦型することによりなされる。 スタンピング成形は銅板等のプレス成形と類似
の装置での成形が可能であり、かつ鋼板に比べ比
強度が高く、軽量化が可能であること、耐腐触性
であること等の優れた材料機能を持つことに加え
て、リブ・ボス等の一体成形が可能であり部品数
の低減による生産性向上等のメリツトがあるため
に、自動車部品、電気部品、雑貨部品等に今後大
きな需要が期待される。 〔発明が解決しようとする課題〕 スタンピング成形材料に用いる繊維補強材とし
てはガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維が知られ
ている。しかしながら、これらの繊維を補強材と
して用いたスタンピング成形材料から得られる成
形品は、充分満足できる耐衝撃性を有しておらず
その用途が限られていた。 而して本発明の目的は軽量かつ、耐衝撃性に優
れた成形品を成形し得る成形材料を提供すること
にある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは耐衝撃性の優れた成形材料につい
て鋭意検討をした結果、比較的繊維長の長いポリ
ビニルアルコール系繊維からなるマツトと熱可塑
性樹脂を、該熱可塑性樹脂の融点又は軟化点以上
の温度で含浸一体化をすることにより、軽量でか
つ耐衝撃性の優れた成形品を成形し得る成形材料
が得られることを見い出し本発明に到達した。 すなわち、本発明によれば長さ５mm以上のポリ
ビニルアルコール系繊維からなるマツトを補強材
として５〜50重量％含有する熱可塑性樹脂からな
る成形材料が提供される。 本発明において用いるポリビニルアルコール系
繊維は５mm以上の長繊維であるが、特に繊維長10
〜100mmが好ましい。該繊維長の範囲内において
成形品の耐衝撃性が特に優れるのである。 該ポリビニルアルコール系繊維は、その径が３
〜30μであるフイラメントが20〜4000本バインダ
ーにより適度に収束されたストランド状であるの
が好ましく、更にはその径が５〜20μであるフイ
ラメントが50〜2000本バインダーにより適度に収
束されたストランド状であるのが好ましい。尚、
該バインダーはポリビニルアルコール系繊維に用
いられている従来公知のものを使用できる。更
に、該ポリビニルアルコール系繊維の表面を熱可
塑性樹脂と適当な接着性を付与する様な処理剤に
よつて処理しても差し支えない。 また本発明で用いられるポリビニルアルコール
系繊維とは、ポリビニルアルコールからなる繊維
は当然のこと、アセタール化や共重合等により変
性されたポリビニルアルコールからなる繊維、ポ
リビニルアルコールや変性ポリビニルアルコール
に各種物質を添加した混合物からなる繊維などを
全て包含するものである。また該繊維はその引張
強度が10ｇ／デニール以上、かつ、ヤング率が
250ｇ／デニール以上の物性を有するものを用い
ることが好ましい。 ポリビニルアルコール系繊維からなる補強材の
形態はチヨツプドストランドやコンテイニユアス
ストランドをバインダーで接着するか、あるいは
ニードリングにより機械的に絡合することでマツ
ト状をしている。 本発明におけるポリビニルアルコール系繊維か
らなるマツト状補強材は成形材料中に５〜50重量
％好ましくは10〜45重量％含有される。該マツト
状補強材が５重量％未満であると補強効果が不充
分であり、優れた機械的性能を有する成形品を得
るための成形材料を得ることができない。また、
50重量％を越えると熱可塑性樹脂に対するマツト
状補強材の含有量が過多であるため、該マツト状
補強材に熱可塑性樹脂を充分に含浸せしめること
が困難となり、充分な補強効果が発現しない等の
点で不利となる。 また、用途に応じて熱可塑性樹脂中又は補強材
中に有機繊維、ガラス繊維、金属繊維等の短繊維
状物質、マイカ、ガラスフレーク、タルク等のフ
レーク状フイラー、ガラスビーズ、ガラスマイク
ロバルーン、炭酸カルシウム等の粒状フイラー、
ウオラストナイト等の針状フイラー、フレーク状
金属粉等を単独もしくは混合して用いることがで
きる。 本発明に用いる熱可塑性樹脂は、ポリビニルア
ルコール系繊維の融点である約240℃以下の軟化
点又は融点を有する樹脂であればよく、特にポリ
ビニルアルコール系繊維の融点より50℃以上低い
軟化点又は融点を有する樹脂が好ましい。該樹脂
として例えば、アイソタクチツクポリプロピレ
ン、アタクチツクポリプロピレン等のポリプロピ
レン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、
エチレン−プロピレン共重合体が挙げられる。ま
た、これらの樹脂は２種以上混合して用いても差
しつかえなく、補強材との接着性向上等の目的で
マレイン酸、アクリル酸等の各種変性樹脂を用い
ることもできる。 該熱可塑性樹脂には、特性付与のため結晶化核
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、着色
剤、難燃剤、酸化防止剤等を添加することができ
る。 本発明における成形材料を得る手段として例え
ば次の様な方法を挙げることができる。 ポリビニルアルコール系チヨツプドストラン
ドやコンテイニユアスストランドをバインダー
で接着、あるいはニードリングにより機械的に
絡合することでマツト状形態にしたものに熱可
塑性樹脂の粉体又は粒体をはさみ込んで熱可塑
性樹脂の軟化点、又は融点以上、ポリビニルア
ルコール系繊維の融点である約240℃以下の温
度にて加圧しながら含浸一体化する方法。 と同様のポリビニルアルコール系繊維をマ
ツト状形態にしたものと、熱可塑性樹脂よりな
るシートを交互に積層した状態でと同様にし
て含浸一体化する方法。 と同様のポリビニルアルコール系繊維をマ
ツト状形態にしたものと、熱可塑性樹脂の粉体
又は粒体あるいは熱可塑性樹脂のシートを交互
に積層し、上下に一対のベルトを有する装置に
供給し加熱加圧により含浸一体化させる方法。 以上の方法があるが、コスト面等から見て及
びの方法が好ましいが、ポリビニルアルコール
系繊維が長さ５mm以上であり、また繊維と樹脂が
一体化できる方法であればよく、これらの方法に
限定されるものではない。 本発明により得られた成形材料は、スタンピン
グ成形材料としてスタンピング成形することによ
り耐衝撃性に優れた成形品を得ることができる。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例でもつて具体的に説明す
るが、本発明は実施例のみに限定されるものでは
ない。 尚、実施例中の各種機械的性能は各々次の方法
により評価した。 １ 曲げ強度、曲げ弾性率 JIS K6911に準拠 ２ ノツチ付アイゾツト衝撃強度
JIS K6911に準拠 ３ 密度 JIS K6911に準拠 実施例 １ 熱可塑性樹脂としてポリプロピレン（宇部興産
(株)製Ｊ−130G）を押出機により溶融せしめた後
ダイスよりシート状溶融物を吐出せしめ、冷却ロ
ールにて冷却しながら引取ることにより約0.3mm
厚さのポリプロピレンシートを得た。 次いで、補強材として繊維径14μ、長さ50mmの
ポリビニルアルコール繊維からなるチヨツプドス
トランドマツトをバインダーにより接着せしめた
目付175ｇ／m²のマツト状物と、該ポリプロピレ
ンシートとを交互に積層し、約200℃に保つた金
型に供給して加熱加圧することにより含浸一体化
せしめた後、冷却プレスで冷却することにより厚
さ２mmであつて補強材が25重量％含有された成形
材料を得た。 続いて該成形材料を85×175mmに切断した。該
成形材料を２枚200℃に加熱して樹脂を溶融せし
めた後、内寸が100×200mmであつて、25℃に保た
れた金型内へすみやかに移してスタンピング成形
を行い、スタンピング平板成形品を得た。該平板
成形品は第１表に示した如く高い衝撃強度を有し
ていた。 実施例 ２ ポリビニルアルコール繊維からなるマツト状補
強材が45重量％である他は、実施例１と同様の方
法により約３mm厚さのスタンピング平板成形品を
得た。該平板成形品は、第１表に示した如く高い
衝撃強度を有するものであつた。 実施例 ３ 熱可塑性樹脂としてポリエチレン（三井石油化
学(株)製ハイゼツクス2200J）を用いた他は、実施
例１と同様の方法により、ポリビニルアルコール
繊維からなるマツト状補強材が45重量％含有され
たポリエチレンからなるスタンピング平板成形品
を得た。該平板成形品の性能は第１表に示した如
くであるが、本発明における成形材料からなる成
形品の特徴である高い耐衝撃強度を有していた。 実施例 ４ フレーク状フイラーであるマイカ（(株)クラレ製
スゾライトマイカ200S）と実施例１で用いたと
同じポリプロピレンを、重量比が10／65の割合で
押出機を用いて混練した他は、実施例１と同様の
方法により、ポリビニルアルコール繊維からなる
マツト状補強材が25重量％含有されたポリプロピ
レンからなるスタンピング平板成形品を得た。該
平板成形品は第１表に示した如く高い衝撃強度を
有しながら、かつ弾性率が向上したものであつ
た。 比較例 １ ポリビニルアルコール繊維からなるマツト状補
強材が60重量％である他は、実施例１と同じ方法
で成形材料の作成を試みたが、ポリプロピレンに
対する補強材の含有率が過多であるため、該補強
材に該ポリプロピレンを充分に含浸せしめること
ができず、良好な成形材料を得ることができなか
つた。 比較例 ２ ポリビニルアルコール繊維からなるマツト状補
強材が３重量％と少ない他は、実施例１と同じ方
法にて成形材料を作成し、続いてスタンピング平
板成形品を得た。該平板成形品の性能は第１表に
示す如くであり耐衝撃性に劣るものであつた。 比較例 ３ ポリビニルアルコール繊維からなるマツト状補
強材の長さが３mmである他は、実施例１と同じ方
法にて、該補強材の含有率が45重量％である成形
材料を得た。続いて該成形材料を200℃に加熱し
て樹脂を溶融せしめた後、金型内への移動におい
て、溶融した該成形材料のハンドリングに難があ
つた。実施例１と同様にしてスタンピング成形し
た平板成形品の性能を第１表に示したがポリビニ
ルアルコール繊維が短いため耐衝撃性に劣つてい
た。 比較例 ４ ガラス繊維とポリプロピレンからなる市販のス
タンピング成形材料（ガラス含有率40重量％、厚
み3.8mm）を用いスタンピング成形を行つた。即
ち、175×85mmに裁断した該スタンピング成形材
料を220℃に加熱して樹脂を溶融せしめた他は、
実施例１と同じ方法にてスタンピング成形を行
い、約３mm厚さのスタンピング平板成形品を得
た。該平板成形品の性能を第１表に示したが本発
明における成形材料からなる成形品に比べ耐衝撃
性が劣つていた。 〔発明の効果〕 本発明によれば、軽量で機械的性能、特に耐衝
撃性に優れた成形品を得るための成形材料が得ら
れる。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長さ５mm以上のポリビニルアルコール系繊維
   からなるマツトを補強材として５〜50重量％含有
   する、熱可塑性樹脂よりなる成形材料。 ２ 熱可塑性樹脂がポリプロピレンであることを
   特徴とする請求項１記載の成形材料。 ３ 熱可塑性樹脂がポリエチレンであることを特
   徴とする請求項１記載の成形材料。 ４ 長さ５mm以上のポリビニルアルコール系繊維
   からなるマツトを補強材として５〜50重量％含有
   する、熱可塑性樹脂よりなるスタンピング成形材
   料。