JPH0692148B2

JPH0692148B2 - 複合樹脂部材

Info

Publication number: JPH0692148B2
Application number: JP62016873A
Authority: JP
Inventors: 輝明池田; 義晴嶽山; 俊平皆川; 昭博清水
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd; Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd; Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1987-01-27
Filing date: 1987-01-27
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPS63183845A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、複合樹脂部材に関する。詳しくは、特定の
樹脂組成物とガラス繊維マツトもしくはシートとの複合
体であって、難燃性、気密性および機械的特性に優れて
密閉容器や気密容器等への加工に好適な複合樹脂部材に
関する。

［従来の技術およびその問題点］従来、熱加塑性樹脂とガラス繊維とからなる複合材料
は、プレス成形材料として注目され、各種の分野で活用
されている。

たとえばポリプロピレン樹脂とガラス繊維マットもしく
はシートとの一体化シートが知られている。

しかしながら、このような一体化シートは、ガラス繊維
によるポリプロピレン樹脂の強化がなされており、ある
程度の機械的強度を有するのであるが、近年では、さら
らに過酷な条件下での高い機械的特性が要求されるにい
たっている。たとえば高水圧の深海底に設置する各種通
信機器用のケースに前記一体化シートを適用する場合、
高強度が要求されるし、さらには高気密性が要求され
る。さらには高度に集積された電子回路等からの発熱に
対して優れた難燃性も要求されている。

このように、近年の技術進歩に応じて従来の一体化シー
トでは応じ切れない程の大きな機械的特性、高気密性お
よび優れた難燃性が要求されているのである。

［発明の目的］この発明は前記事情に基いてなされたものである。

この発明の目的は、機械的強度、気密性および難燃性に
優れた複合樹脂部材を提供することである。

前記目的を達成するためにこの発明者が鋭意研究したと
ころ、特定のポリプロピレンと難燃剤とを特に組合せて
なる樹脂組成物とガラス繊維マットまたはシートとを組
合せたところ、意外にも機械的強度、気密性および難燃
性に優れた複合材料を製造することができることを見出
してこの発明に到達した。

［前記目的を達成するための手段］すなわち、前記目的を達成するためのこの発明の概要
は、エチレン含有量が１〜６重量％であるランダムポリ
プロピレンを含有すると共にメルトフローインデックス
（MI）が２〜20g/10分であるポリプロピレンと難燃剤と
を含む樹脂組成物およびガラス繊維マットもしくはシー
トを加圧，加熱により一体化してなることを特徴とする
複合樹脂部材である。

ポリプロピレンとしては、前記条件を満たしている限
り、他にプロピレンブロックポリマーなどを含有させて
「ポリプロピレン」として市販されているものを好適に
使用することができる。

この発明では、前記ポリプロピレンが、前記ランダムポ
リプロピレンを60重量％以上の割合で含有するのが好ま
しく、80重量％以上の割合で含有するとより好適であ
る。さらには、このポリプロピレンが、前記ランダムポ
リプロピレンのみからなるものが好ましい。

熱可塑性樹脂中の前記ランダムポリプロピレンの含有量
が60重量％よりも少なくなると、複合樹脂部材の気密性
が低下するからである。

ここで、前記ランダムポリプロピレンは、モノマー単位
としてのエチレン含有量が１〜６重量％である、エチレ
ンとプロピレンとのランダムコポリマーである。エチレ
ン含有量が６重量％を越えると、気密性の低下、あるい
は最終製品の物性の低下などの不都合を生じる。

また、このポリプロピレン、特に前記ランダムポリプロ
ピレンが100％であるこのポリプロピレンは、そのメル
トフローインデックス（MI）が２〜20g/10分である。MI
が前記範囲を外れると、樹脂のガラスマットもしくはシ
ートへの含浸が不足し、成形時におけるガラス繊維と樹
脂との分離現象の発生などのような不都合を生じること
がある。

この樹脂組成物中に含まれる難燃剤としては、水酸化マ
グネシウム、三酸化アンチモン、ホウ酸亜鉛、塩素化パ
ラフィン、塩素化油、トリクレジルホスフェート、テト
ラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、テ
トラブロモビスフェノールＡ、ジブロモプロピルホスフ
ェート、トリ（2,3−ジブロプロピル）ホスフェートな
どが挙げられる。

これらの中でも、水酸化マグネシウムおよび三酸化アン
チモンが好ましく、特に水酸化マグネシウム90〜50重量
％と三酸化アンチモン10〜50重量％との混合物がが好ま
しい。

この水酸化マグネシウムと三酸化アンチモンとの混合物
は、複合樹脂部材の難燃性の著しい向上をもたらすから
である。

前記樹脂組成物中の前記ポリプロピレンと難燃剤との配
合割合は、ポリプロピレンが90〜50重量％であり、難燃
剤が10〜50重量％となるものである。前記ポリプロピレ
ンの配合割合が50重量％よりも少なくなると、成形性が
低下し、難燃剤の配合量が10重量％よりも少なくなる
と、難燃性が低下する。

この発明においては、前記樹脂組成物は、前記ポリプロ
ピレンおよび難燃剤の他に無機質充填剤を含有していて
も良い。

前記無機質充填剤としては、この発明の目的を疎外しな
い限り特に制限がない。

このような無機質充填剤としては、たとえば、炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫
酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、亜硫酸カ
ルシウム等の亜硫酸塩、タルク、クレー、マイカ、アス
ベスト、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベント
ナイト等のケイ酸塩、ポリリン酸アンモニウムなどのポ
リリン酸塩、鉄、亜鉛、アルミニウム等の金属粉、炭化
ケイ素、チッ化ケイ素等のセラミックおよびこれらのウ
イスカ、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維等
が挙げられ、これらの無機質充填剤を単独で、あるいは
２種以上の前記無機質充填剤を混合して使用することが
できる。

前記各種の無機質充填剤の中でも、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、硫酸カルシウム、タルク、マイカ、ク
レー、セラミック、ポリリン酸アンモニウム塩などが好
ましく、特に炭酸カルシウム、タルク、マイカ、ポリリ
ン酸アンモニウム塩などが好ましい。

前記無機質充填剤は、粒状、板状、繊維状のいずれの形
態であってもよいが、この発明においては、その粒径が
20μｍ以下の範囲内にあることが望ましい。

この無機質充填剤の粒径が20μｍよりも大きくなると、
樹脂組成中での分散、複合樹脂部材における光沢度、平
滑性などがいずれも悪くなる。

このような無機質充填剤の配合量は、物熱可塑性樹脂と
難燃剤との合計に対して、20重量％以下であるのが好ま
しく、特に10重量％以下であるのが好ましい。

この発明における複合樹脂部材に使用されるガラス繊維
は、マット状あるいはシート状に形成あるいは展延され
てなる。

前記ガラス繊維は、その材質としては特に制限がなく、
たとえば含アルカリガラス、低アルカリガラス、無アル
カリガラスのいずれをも使用することができ、また、Ｅ
ガラス、Ｃガラス、Ａガラス等の従来からガラス長繊維
に使用されている各種の組成のものを使用することがで
きる。

繊維長からすると、連続繊維、長繊維および短繊維のい
ずれをも使用することができるのであるが、好ましいガ
ラス繊維は、その繊維径が５〜40μｍ、特に７〜26mmで
あり、その平均繊維長が１〜200mm、特に１〜100mmであ
る。このような数値範囲を有するガラス繊維は気密性が
特に優れている。

この発明におけるガラス繊維は、その形態上マット状あ
るいはシート状にして使用される。具体的には、スワー
ル（渦巻状）マット、長繊維ガラスを加工したクロス、
長繊維ロービングを加工したチョップドストランドマッ
トおよびロービングクロス、短繊維ガラスのステープル
糸で加工したクロス、短繊維ガラス綿で加工したフェル
トおよびブランケットなど、あるいはニードルパンチン
グマット、一方向引き揃えマットなどが挙げられる。

これらの中でも、スワールマットが特に好ましく、特に
連続ガラス繊維のスワール状マットをニードルパンチし
たガラス繊維マットが好ましい。

この発明に係る複合樹脂部材は、前記ポリプロピレンと
難燃剤とからなる樹脂組成物およびガラス繊維マットも
しくはシートの複合一体化物である。

形態的に見ると、この発明に係る複合樹脂部材は、第１
図（ａ）に示すように、樹脂組成物シート１中にガラス
繊維マット（シート）２が埋設された状態となっている
場合も有るし、また第１図（ｂ）に示すようにガラス繊
維マット（シート）２にポリプロピレン樹脂を含浸した
状態になっている場合も有る。いずれの形態の複合樹脂
部材が好ましいかは、その用途により適宜に選択するべ
きであるが、高い気密性を発揮させようとするのであれ
ば、第１図（ａ）に示すような形態が推奨される。

前記複合一体化の方法については特に制限がなく、たと
えば、第２図に示すように、たとえば第１〜３押出し機３
〜５から第１〜３の樹脂組成物フィルムたとえばランダ
ムポリプロピレンフィルム3a〜5aを押出し、他の適宜の
繰出装置からくりだされた一方のガラス繊維マット（シ
ート）6aを第１のランダムポリプロピレンフィルム3aと
第２のランダムポリプロピレンフィルム4aとの間にはさ
み込み、同時に第２のランダムポリプロピレンフィルム
4aと第３のランダムポリプロピレンフィルム5aとの間に
他方のガラス繊維マット（シート）7bをはさみ込み、次
いでローラー8a、8bにより、前記３枚のランダムポリプ
ロピレンフィルム3a〜5aと２枚のガラス繊維マット（シ
ート）6a、7bとを加圧、加熱することにより、複合樹脂
部材を形成する方法、一対のポリプロピレン樹脂フィルム（シート）間に
ガラス繊維マット（シート）をはさみ込んで、この三者
を加熱，加圧する方法、大型平板プレス法、シーティン
グロール法、カレンダー法などがある。

いずれの複合一体化法を採用するにせよ、加熱、加圧は
必要なことであり、その加熱温度としては、通常、180
〜300℃が好ましく、特に190〜250℃が好ましいる。ま
た、圧力としては、通常、１〜100kg/cm²であり、特に
２〜10kg/cm²が好ましい。

前記樹脂組成物とガラス繊維マットもしくはシートとを
一体化するにあたり、前記樹脂組成物ポリプロピレン樹
脂とガラス繊維との重量比は、通常、樹脂組成物／ガラ
ス繊維（重量比）が95〜40/5〜60であり、好ましくは85
〜60/15〜40である。

このようにして前記樹脂組成物ととガラス繊維とを複合
一体化してなるこの発明の複合樹脂部材は、さらに最終
製品とするために、適宜の成形加工に供される。

［発明の効果］この発明によると、特定の樹脂組成物とガラス繊維マッ
ト（シート）とを加圧，加熱により複合一体化してなる
ので、気密性に優れると共に機械的強度の大きい、しか
も難燃性に優れた複合樹脂部材を提供することができ
る。

［実施例］次にこの発明の実施例および比較例を示す。ただし、こ
の発明はこの実施例に限定されるものではなく、この発
明の範囲内で適宜に変形実施可能であることは言うまで
もない。

（実施例１〜２、比較例１〜５）第１表に示す種類および配合量のポリプロピレンおよび
難燃剤とを含む樹脂組成物の３枚のシートと、２枚のガ
ラス繊維マットとから、複合樹脂部材を、第２図に示す
装置により製造した。

各複合樹脂部材につき、気密性、難燃性および機械的強
度の評価結果を第１表に示す。

◎使用したポリマーの諸元は次の通りである。

ランダムポリプロピレン MI＝７エチレン含有率＝2.8重量％ブロックポリプロピレン MI＝７エチレン含有率＝6.5重量％ホモポリプロピレン MI＝７エチレン含有率＝０重量％ ◎樹脂組成物シートの諸元を示す。

厚み・・・3.8mm 幅・・・・1150mm ◎ガラス繊維シートの諸元を第１表に示す。

◎複合樹脂部材の気密性については、次のようにして評
価した。

65×65×10（厚み）mmの正方形板状の複合樹脂部材を７
個、熱プレス成形により形成した。この複合樹脂部材の
正方形面上の中心（対角線の交差する点）に、直径10mm
の中心孔を貫通させ、また、この中心から半径20mmの円
周上に直径10mmの貫通孔４個を、互いに90度の中心角を
なすように設けた。

このようにして５個の穴を有する複合樹脂部材を、ステ
ンレス製の一対の有底円筒（（内径が30mm）で、その開
口部で挟みこむようにし、かつ、前記５個の穴が全部こ
の有底円筒で隠れるようにして、挟持した。

この方形板状の複合樹脂部材を挟みこんだ有底円筒を水
中浸漬すると共にこの有底円筒内を3kg/cm²に加圧し
た。

そして、水中にある複合樹脂部材の周縁部に表われる気
泡の有無の程度を目視により評価した。

この評価内容と第１表における評価の記号とを下記に示
す。

Ａ・・・複合樹脂部材の縁表面に全く気泡の付着が認め
られなかった。

Ｂ・・・複合樹脂部材の縁表面が微少の気泡により僅か
に白くなった。

Ｃ・・・複合樹脂部材の縁表面に球状の気泡の付着がか
なり認められる。

Ｄ・・・複合樹脂部材の表面に多数の気泡付着が認めら
れる。

◎複合樹脂部材の機械的強度については、JIS6911に準
じて測定し、評価した。

◎複合樹脂部材の難燃性については、次のようにして評
価した。

ブンゼンメタンガスバーナーから、ガス圧2kg/cm²によ
り30cmの青色火炎を出す。ガスバーナーの口から12cmの
高さのところで、青色火炎中に複合樹脂部材試料（板）
を配置する。このときストップウオッチをスタートさせ
る。次いで３分経過後にブンゼンメタンガスバーナーの
元栓を湿る。複合樹脂部材に着比した炎が消えるまでの
時間を測定し、５秒以内に炎が消えたものを合格とす
る。

このような方法による評価結果を第１表に示す。

（比較例６〜10）第２表に示す種類および配合量のポリプロピレンおよび
難燃剤とを含む樹脂組成物のシートを使用したほかは、
前記（実施例１〜２、比較例１〜５）と全く同様に行っ
た。結果を第２表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および第１図（ｂ）はこの発明の一構成例
を示す断面図、第２図はこの複合樹脂部材の製造法の一
例を示す説明図である。１……ポリプロピレン樹脂、２……ガラス繊維シート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水昭博三重県四日市市西町10−２ (56)参考文献特開昭48−80172（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−40588（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−21476（ＪＰ，Ａ) 特公昭51−14557（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレン含有量が１〜６重量％であるラン
ダムポリプロピレンを含有すると共にメルトフローイン
デックス（MI）が２〜20g/10分であるポリプロピレン
と、難燃剤とを含む樹脂組成物およびガラス繊維マット
もしくはシートを加圧、加熱により一体化してなること
を特徴とする複合樹脂部材。
【請求項２】前記ポリプロピレンがエチレン含有量が１
〜６重量％であるランダムポリプロピレンのみからなる
前記特許請求の範囲第１項に記載の複合樹脂部材。
【請求項３】前記樹脂組成物がポリプロピレン80〜50重
量％と難燃剤20〜50重量％とからなる前記特許請求の範
囲第１項または第２項に記載の複合樹脂部材。
【請求項４】前記複合樹脂部材が前記樹脂組成物95〜40
重量％とガラス繊維マットもしくはシート５〜60重量％
とからなる前記特許請求の範囲第１項から第３項までの
いずれかに記載の複合樹脂部材。
【請求項５】前記ガラス繊維マットもしくはシートが連
続ガラス繊維のスワール状マットもしくはシートをニー
ドルパンチしたものである前記特許請求の範囲第１項か
ら第４項までのいずれかに記載の複合樹脂部材。