JPH06192438A - ポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料 - Google Patents
ポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料Info
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- JPH06192438A JPH06192438A JP34484592A JP34484592A JPH06192438A JP H06192438 A JPH06192438 A JP H06192438A JP 34484592 A JP34484592 A JP 34484592A JP 34484592 A JP34484592 A JP 34484592A JP H06192438 A JPH06192438 A JP H06192438A
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- polypropylene resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、軽量で、クリープ特性に優れ
た長繊維補強射出成形材料を提供することである。 【構成】アミノ系シランを表面に処理した、ガラス繊維
を一方向に配列させてグラフト化ポリプロピレン樹脂を
添加したポリプロピレン樹脂を含浸させた後、長さ５〜
２０ｍｍに切断した繊維含有率３０〜９０重量％の樹脂
含浸ガラス繊維をマスターペレットとした射出成形材料
である。
た長繊維補強射出成形材料を提供することである。 【構成】アミノ系シランを表面に処理した、ガラス繊維
を一方向に配列させてグラフト化ポリプロピレン樹脂を
添加したポリプロピレン樹脂を含浸させた後、長さ５〜
２０ｍｍに切断した繊維含有率３０〜９０重量％の樹脂
含浸ガラス繊維をマスターペレットとした射出成形材料
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量で、クリープ特性
に優れたポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料に関
する。
に優れたポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ポリプロピレン系短繊維補強射出成形材
料に比べて、ポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料
は、曲げ強度、引張強度が強い有益な材料である。しか
しながら、従来の技術レベルでは、ガラス繊維とポリプ
ロピレン樹脂の密着性が、不十分であるためにクリープ
特性はポリプロピレン系短繊維補強射出成形材料に比べ
て、著しい差がなく、長期の強度的な信頼性が要求され
る分野には使用できなかった。
料に比べて、ポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料
は、曲げ強度、引張強度が強い有益な材料である。しか
しながら、従来の技術レベルでは、ガラス繊維とポリプ
ロピレン樹脂の密着性が、不十分であるためにクリープ
特性はポリプロピレン系短繊維補強射出成形材料に比べ
て、著しい差がなく、長期の強度的な信頼性が要求され
る分野には使用できなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、長期
の強度的信頼性が要求される構造部材に使用可能なよう
に、クリープ特性に優れたポリプロピレン系長繊維補強
射出成形材料を開発しようとするものである。
の強度的信頼性が要求される構造部材に使用可能なよう
に、クリープ特性に優れたポリプロピレン系長繊維補強
射出成形材料を開発しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させ
たものである。即ち、本発明は、アミノ系シランを表面
に処理したガラス繊維にグラフト化ポリプロピレン樹脂
を１〜１２重量％添加したポリプロピレン樹脂を含浸さ
せた繊維含有率３０〜９０重量％で繊維長さ５〜２０ｍ
ｍの樹脂含浸ガラス繊維にポリプロピレン樹脂またはグ
ラフト化ポリプロピレン樹脂を混合し繊維含有率を５〜
６０重量％に制御したクリープ特性に優れたポリプロピ
レン系長繊維補強射出成形材料である。本発明における
ガラス繊維は、通常３〜５０ミクロンのフィラメントを
２００〜１２０００本集束したものを１単位としたもの
であり、連続繊維状のロービング、ストランド、ヤー
ン、トウという名称で知られているものを一方向に配列
したものが用いられる。上記ガラス繊維は、ガラス繊維
とポリプロピレン樹脂との密着性を向上させるため、表
面処理剤としてアミノ系シランカップリング剤で処理し
たものが用いられる。本発明で使用できるアミノ系シラ
ンカップリング剤として以下のものがあげられる。例え
ば、γ−アミノプロピル−トリメトキシシラン、Ｎ−β
−（アミノエチル）−γ−アミノプロピル−トリメトキ
シシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エ
チル−トリメトキシシラン、γ−グリシドキシ−プロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル−トリエト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル−トリ
ス−（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロ
キシ−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノ
エチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン
等がある。カップリング剤を繊維表面に施す方法は以下
の通りである。即ち、集束剤を除去した繊維に、カップ
リング剤を０．１〜３重量％溶解した液を、浸漬、噴霧
塗布等の手段により完全に含浸させる。このカップリン
グ剤溶液を含んだ繊維を６０〜１２０゜Ｃで乾燥し、カ
ップリング剤を繊維表面に反応させる。乾燥時間は溶媒
が揮散してしまう時間で充分で１５〜２０分位である。
カップリング剤を溶解する溶媒は、使用する表面処理剤
に応じて、ｐＨ２．０〜１２．０位に調整した水を用い
る場合と、エタノール、トルエン、アセトン、キシレン
等の有機溶剤を単独で、或は混合して使用する場合とが
ある。
解決するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させ
たものである。即ち、本発明は、アミノ系シランを表面
に処理したガラス繊維にグラフト化ポリプロピレン樹脂
を１〜１２重量％添加したポリプロピレン樹脂を含浸さ
せた繊維含有率３０〜９０重量％で繊維長さ５〜２０ｍ
ｍの樹脂含浸ガラス繊維にポリプロピレン樹脂またはグ
ラフト化ポリプロピレン樹脂を混合し繊維含有率を５〜
６０重量％に制御したクリープ特性に優れたポリプロピ
レン系長繊維補強射出成形材料である。本発明における
ガラス繊維は、通常３〜５０ミクロンのフィラメントを
２００〜１２０００本集束したものを１単位としたもの
であり、連続繊維状のロービング、ストランド、ヤー
ン、トウという名称で知られているものを一方向に配列
したものが用いられる。上記ガラス繊維は、ガラス繊維
とポリプロピレン樹脂との密着性を向上させるため、表
面処理剤としてアミノ系シランカップリング剤で処理し
たものが用いられる。本発明で使用できるアミノ系シラ
ンカップリング剤として以下のものがあげられる。例え
ば、γ−アミノプロピル−トリメトキシシラン、Ｎ−β
−（アミノエチル）−γ−アミノプロピル−トリメトキ
シシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エ
チル−トリメトキシシラン、γ−グリシドキシ−プロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル−トリエト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル−トリ
ス−（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロ
キシ−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノ
エチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン
等がある。カップリング剤を繊維表面に施す方法は以下
の通りである。即ち、集束剤を除去した繊維に、カップ
リング剤を０．１〜３重量％溶解した液を、浸漬、噴霧
塗布等の手段により完全に含浸させる。このカップリン
グ剤溶液を含んだ繊維を６０〜１２０゜Ｃで乾燥し、カ
ップリング剤を繊維表面に反応させる。乾燥時間は溶媒
が揮散してしまう時間で充分で１５〜２０分位である。
カップリング剤を溶解する溶媒は、使用する表面処理剤
に応じて、ｐＨ２．０〜１２．０位に調整した水を用い
る場合と、エタノール、トルエン、アセトン、キシレン
等の有機溶剤を単独で、或は混合して使用する場合とが
ある。
【０００５】アミノ系シランを表面に処理したガラス繊
維に含浸させるグラフト化ポリプロピレン樹脂を１〜１
２重量％添加したポリプロピレン樹脂に用いられるポリ
プロピレン樹脂は、プロピレンの単独重合体、プロピレ
ンとエチレン、ブテン等のα−オレフィンとの共重合体
等であり、結晶性を有するものならばいずれでもよい。
またグラフト化ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン
樹脂に炭化水素溶媒中有機過酸化物触媒により無水マレ
イン酸をグラフト重合させたグラフト化ポリプロピレン
樹脂が用いられる。ガラス繊維にポリプロピレン樹脂を
含浸させて樹脂含浸ガラス繊維とする方法は以下の通り
である。
維に含浸させるグラフト化ポリプロピレン樹脂を１〜１
２重量％添加したポリプロピレン樹脂に用いられるポリ
プロピレン樹脂は、プロピレンの単独重合体、プロピレ
ンとエチレン、ブテン等のα−オレフィンとの共重合体
等であり、結晶性を有するものならばいずれでもよい。
またグラフト化ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン
樹脂に炭化水素溶媒中有機過酸化物触媒により無水マレ
イン酸をグラフト重合させたグラフト化ポリプロピレン
樹脂が用いられる。ガラス繊維にポリプロピレン樹脂を
含浸させて樹脂含浸ガラス繊維とする方法は以下の通り
である。
【０００６】ポリプロピレン樹脂を加熱溶融してガラス
繊維に含浸し、脱泡し、冷却後、一定長に切断して樹脂
含浸ガラス繊維とする方法である。この様にして製造し
た樹脂含浸ガラス繊維は、ガラス繊維とポリプロピレン
樹脂の密着性に優れており、繊維含有率は３０〜９０重
量％で、繊維長さ５〜２０ｍｍに切断して使用すること
が望ましい。繊維含有率が３０重量％以下の場合は強度
が低下し、９０重量％以上の場合にはポリプロピレン樹
脂の繊維への含浸が不十分となる。また、繊維長さ５ｍ
ｍ以下では強度が低下し，２０ｍｍ以上では射出成形が
困難になる。このようにして得られた樹脂含浸ガラス繊
維は、所望の繊維含有率になるようにポリプロピレン樹
脂またはグラフト化ポリプロピレン樹脂と混合する事に
よりポリプロピレン系長繊維射出成形材料として射出成
形される。通常は、繊維含有率が５〜６０重量％になる
ようにポリプロピレン樹脂またはグラフト化ポリプロピ
レン樹脂と混合する。
繊維に含浸し、脱泡し、冷却後、一定長に切断して樹脂
含浸ガラス繊維とする方法である。この様にして製造し
た樹脂含浸ガラス繊維は、ガラス繊維とポリプロピレン
樹脂の密着性に優れており、繊維含有率は３０〜９０重
量％で、繊維長さ５〜２０ｍｍに切断して使用すること
が望ましい。繊維含有率が３０重量％以下の場合は強度
が低下し、９０重量％以上の場合にはポリプロピレン樹
脂の繊維への含浸が不十分となる。また、繊維長さ５ｍ
ｍ以下では強度が低下し，２０ｍｍ以上では射出成形が
困難になる。このようにして得られた樹脂含浸ガラス繊
維は、所望の繊維含有率になるようにポリプロピレン樹
脂またはグラフト化ポリプロピレン樹脂と混合する事に
よりポリプロピレン系長繊維射出成形材料として射出成
形される。通常は、繊維含有率が５〜６０重量％になる
ようにポリプロピレン樹脂またはグラフト化ポリプロピ
レン樹脂と混合する。
【０００７】
【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に詳
細に説明する。 樹脂含浸ガラス繊維の製造例 本発明の実施例に使用する、一方向に配列した繊維を用
いた樹脂含浸ガラス繊維は、アミノ系シランで表面処理
した１３μのモノフィラメントが１８００集束されてい
るヤーンを１００本均一張力で 引っ張りながら巾２０
０ｍｍに引き揃えて、引っ張りながら熱溶融したポリプ
ロピレン樹脂に接触させて熱ロールで樹脂をしごきなが
ら含浸させて、樹脂含浸シートとし、次いで、巾５ｍｍ
にシートを裂きながら、所定の長さに切断して製造し
た。樹脂含浸ガラス繊維に使用したポリプロピレン樹脂
に、繊維との密着性を向上させるために添加したグラフ
ト化ポリプロピレン樹脂は、炭化水素溶媒であるクロル
ベンゼン中で、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイドを有機過
酸化物触媒として、ＭＩ（メルトインデックス）３０の
ポリプロピレンにラジカル重合性不飽和化合物である無
水マレイン酸をグラフト重合させて製造した。
細に説明する。 樹脂含浸ガラス繊維の製造例 本発明の実施例に使用する、一方向に配列した繊維を用
いた樹脂含浸ガラス繊維は、アミノ系シランで表面処理
した１３μのモノフィラメントが１８００集束されてい
るヤーンを１００本均一張力で 引っ張りながら巾２０
０ｍｍに引き揃えて、引っ張りながら熱溶融したポリプ
ロピレン樹脂に接触させて熱ロールで樹脂をしごきなが
ら含浸させて、樹脂含浸シートとし、次いで、巾５ｍｍ
にシートを裂きながら、所定の長さに切断して製造し
た。樹脂含浸ガラス繊維に使用したポリプロピレン樹脂
に、繊維との密着性を向上させるために添加したグラフ
ト化ポリプロピレン樹脂は、炭化水素溶媒であるクロル
ベンゼン中で、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイドを有機過
酸化物触媒として、ＭＩ（メルトインデックス）３０の
ポリプロピレンにラジカル重合性不飽和化合物である無
水マレイン酸をグラフト重合させて製造した。
【０００８】実施例１ グラフト化ポリプロピレンを１重量％添加したポリプロ
ピレンを含浸樹脂として、長さ１０ｍｍ，繊維含有率７
０重量％の長繊維補強材料を製造した。この材料をポリ
プロピレン樹脂（三井東圧化学製ノーブレンＢＪＨＨ）
と混合し、繊維含有率４０重量％になるよう希釈した。
ピレンを含浸樹脂として、長さ１０ｍｍ，繊維含有率７
０重量％の長繊維補強材料を製造した。この材料をポリ
プロピレン樹脂（三井東圧化学製ノーブレンＢＪＨＨ）
と混合し、繊維含有率４０重量％になるよう希釈した。
【０００９】これを射出成形し、ＪＩＳＫ７１１３に規
定されたダンベル状の引張試験片を得た。この引張試験
片をＪＩＳＫ７１１５に規定された方法で、引張応力の
４０％の荷重を加え８０℃雰囲気でクリープ破壊試験を
行い、クリープ破壊時間を測定した。結果を表１に示
す。
定されたダンベル状の引張試験片を得た。この引張試験
片をＪＩＳＫ７１１５に規定された方法で、引張応力の
４０％の荷重を加え８０℃雰囲気でクリープ破壊試験を
行い、クリープ破壊時間を測定した。結果を表１に示
す。
【００１０】実施例２ 繊維含有率を３０重量％とする以外は、実施例１と同様
にしてダンベル状の引張試験片を得た。この試験片を実
施例１と同様な方法でクリープ試験を行った。結果を表
１に示す。
にしてダンベル状の引張試験片を得た。この試験片を実
施例１と同様な方法でクリープ試験を行った。結果を表
１に示す。
【００１１】実施例３ 繊維含有率を２０重量％とする以外は、実施例１と同様
にしてダンベル状の引張試験片を得た。この試験片を実
施例１と同様な方法でクリープ試験を行った。結果を表
１に示す。
にしてダンベル状の引張試験片を得た。この試験片を実
施例１と同様な方法でクリープ試験を行った。結果を表
１に示す。
【００１２】実施例４ 混合するポリプロピレン樹脂としてグラフト化ポリプロ
ピレンを１重量部添加したものを使う以外は実施例１と
同様な方法で、ダンベル状の引張試験片を得た。この試
験片を実施例１と同様な方法で、クリープ試験を行っ
た。結果を表１に示す。
ピレンを１重量部添加したものを使う以外は実施例１と
同様な方法で、ダンベル状の引張試験片を得た。この試
験片を実施例１と同様な方法で、クリープ試験を行っ
た。結果を表１に示す。
【００１３】実施例５ グラフト化ポリプロピレンを１２重量％添加したポリプ
ロピレン樹脂を含浸樹脂とし、長さ２０ｍｍとする以外
は実施例１と同様な方法で、ダンベル状の引張試験片を
得た。この試験片を実施例１と同様な方法で、クリープ
試験を行った。結果を表１に示す。
ロピレン樹脂を含浸樹脂とし、長さ２０ｍｍとする以外
は実施例１と同様な方法で、ダンベル状の引張試験片を
得た。この試験片を実施例１と同様な方法で、クリープ
試験を行った。結果を表１に示す。
【００１４】比較例１ 含浸樹脂として、グラフト化ポリプロピレンを添加しな
いポリプロピレン樹脂（三井東圧化学製ＢＪ４Ｈ）を使
用した以外は実施例１と同様にしてダンベル状の引張試
験片を得た。この試験片を用いて実施例１と同様にし
て、クリープ試験を行った。結果を表２に示す。
いポリプロピレン樹脂（三井東圧化学製ＢＪ４Ｈ）を使
用した以外は実施例１と同様にしてダンベル状の引張試
験片を得た。この試験片を用いて実施例１と同様にし
て、クリープ試験を行った。結果を表２に示す。
【００１５】比較例２ 長さ３ｍｍとする以外は実施例１と同様な方法で、ダン
ベル状の引張試験片を得た。この試験片を実施例１と同
様な方法で、クリープ試験を行った。結果を表２に示
す。
ベル状の引張試験片を得た。この試験片を実施例１と同
様な方法で、クリープ試験を行った。結果を表２に示
す。
【００１６】比較例３ 長さ２５ｍｍとする以外は実施例１と同様な方法で、ダ
ンベル状の引張試験片を成形した。ところが、材料が金
型中に充填せず試験片を成形することができなかった。
ンベル状の引張試験片を成形した。ところが、材料が金
型中に充填せず試験片を成形することができなかった。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、クリープ特性に優れた
長繊維補強射出成形材料を製造することができる。
長繊維補強射出成形材料を製造することができる。
【００１８】
【表１】 １）グラフト化ポリプロピレンを１重量部添加したポリ
プロピレン
プロピレン
【００１９】
【表２】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】これを射出成形し、ＪＩＳＫ７１１３に規
定されたダンベル状の引張試験片を得た。この引張試験
片をＪＩＳＫ７１１５に規定された方法で、引張破断強
度の４０％の荷重を加え８０℃雰囲気で引張クリープ破
壊試験を行い、クリープ破壊時間を測定した。結果を表
１に示す。
定されたダンベル状の引張試験片を得た。この引張試験
片をＪＩＳＫ７１１５に規定された方法で、引張破断強
度の４０％の荷重を加え８０℃雰囲気で引張クリープ破
壊試験を行い、クリープ破壊時間を測定した。結果を表
１に示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】実施例４ 混合するポリプロピレン樹脂としてグラフト化ポリプロ
ピレンを１重量％添加したものを使う以外は実施例１と
同様な方法で、ダンベル状の引張試験片を得た。この試
験片を実施例１と同様な方法で、クリープ試験を行っ
た。結果を表１に示す。
ピレンを１重量％添加したものを使う以外は実施例１と
同様な方法で、ダンベル状の引張試験片を得た。この試
験片を実施例１と同様な方法で、クリープ試験を行っ
た。結果を表１に示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸子 千明 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】アミノ系シランを表面に処理したガラス繊
維にグラフト化ポリプロピレン樹脂を１〜１２重量％添
加したポリプロピレン樹脂を含浸させた繊維含有率３０
〜９０重量％で繊維長さ５〜２０ｍｍの樹脂含浸ガラス
繊維にポリプロピレン樹脂またはグラフト化ポリプロピ
レン樹脂を混合し繊維含有率を５〜６０重量％に制御し
たクリープ特性に優れたポリプロピレン系長繊維補強射
出成形材料。 - 【請求項２】繊維含有率をＷ重量％に制御したポリプロ
ピレン系長繊維補強射出成形材料を成形したとき、該成
形品の８０℃における引張破断強度（ＪＩＳＫ７１１３
による。）の４０％の負荷を加えて行う８０℃における
引張クリープ試験（ＪＩＳＫ７１１５による。）に於い
て、クリープ破断時間Ｈが、Ｈ＝２０×Ｗー８０時間以
上を満足する請求項１に記載のポリプロピレン系長繊維
補強射出成形材料。 - 【請求項３】グラフト化ポリプロピレン樹脂が、無水マ
レイン酸をグラフト重合させたポリプロピレンである請
求項１に記載のポリプロピレン系長繊維補強射出成形材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34484592A JPH06192438A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | ポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34484592A JPH06192438A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | ポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06192438A true JPH06192438A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=18372429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34484592A Pending JPH06192438A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | ポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06192438A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004256806A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-09-16 | Sumitomo Chem Co Ltd | 繊維−ポリプロピレン樹脂複合体とそのペレット、および繊維強化樹脂成形品 |
| JPWO2005113667A1 (ja) * | 2004-05-24 | 2008-03-27 | 株式会社プライムポリマー | 繊維強化樹脂組成物及びその成形品 |
| CN114479283A (zh) * | 2020-10-27 | 2022-05-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34484592A patent/JPH06192438A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004256806A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-09-16 | Sumitomo Chem Co Ltd | 繊維−ポリプロピレン樹脂複合体とそのペレット、および繊維強化樹脂成形品 |
| JPWO2005113667A1 (ja) * | 2004-05-24 | 2008-03-27 | 株式会社プライムポリマー | 繊維強化樹脂組成物及びその成形品 |
| CN114479283A (zh) * | 2020-10-27 | 2022-05-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用 |
| CN114479283B (zh) * | 2020-10-27 | 2023-07-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用 |
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