JPH08150616A - 繊維強化樹脂成形用材料，成形方法及び成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス繊維強化樹脂の特長である強度や耐熱
性を維持しつつ、衝撃強度を向上し、変形反りを起こさ
ない繊維強化樹脂成形用材料を提供すること。 【構成】 （Ａ）熱可塑性樹脂４０〜９４重量％、
（Ｂ）ガラス繊維５〜４０重量％及び（Ｃ）繊維長が３
〜１００ｍｍであり、耐熱温度が２００℃以上である有
機繊維１〜４０重量％からなり、上記ガラス繊維がペレ
ット長が２〜１００ｍｍで、ペレット長と等しい長さの
ガラス繊維で強化された熱可塑性樹脂ペレットとされた
ものである繊維強化樹脂成形用材料，該成形用材料を溶
融成形することを特徴とする成形方法及び該成形用材料
を溶融成形してなる成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化樹脂成形用材
料に関し、さらに詳しくはガラス繊維強化樹脂の特長で
ある高強度、高耐熱性を維持しつつ、衝撃強度が向上
し、反り変形の少ない、優れた成形品を提供しうる繊維
強化樹脂成形用材料，これを用いた成形方法及び成形品
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維強化樹脂は、強度や耐熱性が
高いため、重要な工業材料として使用されている。しか
し、衝撃強度が低い、反り変形が起こりやすい等の欠点
を有しているため、その改良方法が検討されている。衝
撃強度の改良方法としては、エラストマーをブレンドす
る方法が提案されているが、この方法では逆に、強度，
耐熱性及び剛性が低下する欠点を伴う。また、反り変形
を抑制するため、無機フィラーをブレンドする方法が提
案されているが、この方法では衝撃強度や強度が低下す
るばかりでなく、比重が重くなり、かつ流動性，表面外
観などが低下するという欠点を伴う。そこで、ペレット
長に等しい長さを維持した３〜２０ｍｍ程度のガラス繊
維強化ペレットを用い、これを成形し、成形品中のガラ
ス繊維の長さを長く保つことにより、衝撃強度を高め、
かつ反り変形を抑制する技術も提案された。しかしなが
ら、実際の大型で複雑な形状の成形では、成形機のスク
リューや金型ゲード部で繊維破断を起こし、期待された
効果が充分に発揮されないのが実情である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解消し、ガラス繊維強化樹脂の特長である強
度や耐熱性を維持しつつ、衝撃強度を向上し、変形反り
を起こさない繊維強化樹脂成形用材料を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有する繊維強化樹脂成形用材料を開発すべ
く鋭意検討を重ねた結果、特性の異なる２種類の繊維を
使用することにより前記の目的を達成しうることを見出
した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したもので
ある。すなわち、本発明は、（Ａ）熱可塑性樹脂４０〜
９４重量％、（Ｂ）ガラス繊維５〜４０重量％及び
（Ｃ）繊維長が３〜１００ｍｍであり、耐熱温度が２０
０℃以上である有機繊維１〜４０重量％からなり、上記
ガラス繊維がペレット長２〜１００ｍｍで、ペレット長
と等しい長さのガラス繊維で強化された熱可塑性樹脂ペ
レットであることを特徴とする繊維強化樹脂成形用材
料、該成形用材料を溶融成形することを特徴とする成形
方法及び該成形用材料を溶融成形してなる成形品を提供
するものである。

【０００５】本発明の繊維強化樹脂成形用材料におい
て、（Ａ）成分として用いられる熱可塑性樹脂について
は特に制限はなく、例えばポリオレフィン系樹脂，ポリ
塩化ビニル系樹脂，ポリアミド系樹脂，ポリエステル系
樹脂，ポリアセタール系樹脂，ポリカーボネート系樹
脂，ポリ芳香族エーテル又はチオエーテル系樹脂，ポリ
芳香族エステル系樹脂，ポリスルホン系樹脂，スチレン
系樹脂，アクリレート系樹脂などが挙げられる。ここで
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン；プ
ロピレン；ブテン−１；３−メチルブテン−１；３−メ
チルペンテン−１；４−メチルペンテン−１などのα−
オレフィンの単独重合体やこれらの共重合体、不飽和有
機カルボン酸又はその誘導体で変性されたポリオレフィ
ン、あるいはこれらと他の共重合可能な不飽和単量体と
の共重合体などが挙げられる。代表例としては、高密
度，中密度，低密度ポリエチレンや、直鎖状ポリエチレ
ン，超高分子量ポリエチレン、マレイン酸で変性された
ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体，
エチレン−アクリル酸エチル共重合体などのポリエチレ
ン系樹脂、シンジオタクチックポリプロピレン，アイソ
タクチックポリプロピレンや、プロピレン−エチレンブ
ロック共重合体又はランダム共重合体などのポリプロピ
レン系樹脂、ポリ４−メチルペンテン−１などを挙げる
ことができる。

【０００６】ポリ塩化ビニル系樹脂としては、例えば、
塩化ビニル単独重合体や塩化ビニルと共重合可能な不飽
和単量体との共重合体などが挙げられる。該共重合体と
しては、例えば塩化ビニル−アクリル酸エステル共重合
体，塩化ビニル−メタクリル酸エステル共重合体，塩化
ビニル−エチレン共重合体，塩化ビニル−プロピレン共
重合体，塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体，塩化ビニル
−塩化ビニリデン共重合体などが挙げられる。さらに、
これらのポリ塩化ビニル系樹脂を後塩素化して、塩素含
量を高めたものを用いることができる。ポリアミド系樹
脂としては、例えば、６−ナイロンや１２−ナイロンな
ど、環状脂肪族ラクタムを開環重合したもの、６，６−
ナイロン；６，１０−ナイロン；６，１２−ナイロンな
ど、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸とを縮重合さ
せたもの、ｍ−キシレンジアミンとアジピン酸との縮重
合物など、芳香族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸とを縮
重合させたもの、ｐ−フェニレンジアミンとテレフタル
酸との縮重合物やｍ−フェニレンジアミンとイソフタル
酸との縮重合物など、芳香族ジアミンと芳香族ジカルボ
ン酸とを縮重合させたもの、１１−ナイロンなど、アミ
ノ酸を縮重合させたものなどを挙げることができる。

【０００７】ポリエステル系樹脂としては、芳香族ジカ
ルボン酸とアルキレングリコールとを縮重合させたもの
が挙げられ、具体例としては、ポリエチレンテレフタレ
ートやポリブチレンテレフタレートなどがある。ポリア
セタール系樹脂としては、例えば、単独重合体のポリオ
キシメチレン及びトリオキサンとエチレンオキシドから
得られるホルムアルデヒド−エチレンオキシド共重合体
などが挙げられる。ポリカーボネート系樹脂としては、
４，４’−ジヒドロキシジアリールアルカン系ポリカー
ボネート、特にビスフェノールＡとホスゲンとを反応さ
せるホスゲン法や、ビスフェノールＡとジフェニルカー
ボネートなどの炭酸ジエステルとを反応させるエステル
交換法などにより得られるビスフェノールＡ系ポリカー
ボネートが好ましく用いられる。また、ビスフェノール
Ａの一部を２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジ
メチルフェニル）プロパンや２，２−ビス（４−ヒドロ
キシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパンなどで置換
した変性ビスフェノールＡ系ポリカーボネートや難燃化
ビスフェノールＡ系ポリカーボネートなども用いること
ができる。ポリ芳香族エーテル又はチオエーテル系樹脂
は、分子鎖中にエーテル結合又はチオエーテル結合を有
するもので、このような樹脂としては、例えば、ポリフ
ェニレンエーテル，スチレンでグラフト化されたポリフ
ェニレンエーテル，ポリエーテルエーテルケトン，ポリ
フェニレンサルファイドなどが挙げられる。ポリ芳香族
エステル系樹脂としては、例えば、ｐ−ヒドロキシ安息
香酸の縮重合で得られるポリオキシベンゾイル，ビスフ
ェノールＡとテレフタル酸やイソフタル酸などの芳香族
ジカルボン酸との縮重合で得られるポリアリレートなど
が挙げられる。

【０００８】ポリスルホン系樹脂は、分子鎖中にスルホ
ン基を有するもので、このようなものとしては、例え
ば、ビスフェノールＡと４，４’−ジクロロジフェニル
スルホンとの縮重合で得られるポリスルホン、フェニレ
ン基がエーテル基とスルホン基を介してｐ−位に連結さ
れた構造のポリエーテルスルホン、ジフェニレン基とジ
フェニレンエーテル基とがスルホン基を介して交互に連
結した構造のポリアリールスルホンなどを挙げることが
できる。スチレン系樹脂としては、例えば、スチレン，
α−メチルスチレンなどの単独重合体やこれらの共重合
体、あるいはこれらと共重合可能な不飽和単量体との共
重合体が挙げられる。代表例としては、一般用ポリスチ
レン，耐衝撃用ポリスチレン，耐熱用ポリスチレン（α
−メチルスチレン重合体），シンジオタクチックポリス
チレン，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体（ＡＢＳ），アクリロニトリル−スチレン共重合体
（ＡＳ），アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−ス
チレン共重合体（ＡＣＳ），アクリロニトリル−エチレ
ンプロピレンゴム−スチレン共重合体（ＡＥＳ），アク
リルゴム−アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＡ
Ｓ）などが挙げられる。アクリレート系樹脂としては、
例えば、メタクリル酸エステル重合体やアクリル酸エス
テル重合体などが挙げられ、これらの単量体としては、
メタクリル酸及びアクリル酸のメチル，エチル，ｎ−プ
ロピル，イソプロピル，ブチルエステルなどが用いられ
るが、工業的成形材料としてはメチルメタクリレート樹
脂を代表的なものとして挙げることができる。ここにお
ける熱可塑性樹脂の種類は、用いる有機繊維の耐熱温度
との関係において、熱可塑性樹脂の成形温度において有
機繊維の形状を維持するような組合せに基づいて選択さ
れる。

【０００９】これらの熱可塑性樹脂の中で、ポリオレフ
ィン系樹脂及びスチレン系樹脂が好ましく、特にポリプ
ロピレン系樹脂が好適である。また、本発明において
は、この熱可塑性樹脂は単独で用いてもよく、二種以上
を組み合わせて用いてもよい。本発明の成形用材料は、
熱可塑性樹脂を４０〜９５重量％含有することを必要と
する。なお、ここで示す含有量は、後述のガラス繊維で
強化された熱可塑性樹脂ペレット中のものを含む。熱可
塑性樹脂の含有量が４０重量％未満では、成形性が悪く
なり、外観等が悪くなり、９４重量％を超えると、強
度，剛性，耐熱性等が不足する。（Ｂ）成分及び（Ｃ）
成分として使用する繊維と熱可塑性樹脂との濡れ性や接
着性を向上させるために、熱可塑性樹脂の少なくとも一
部として、不飽和有機カルボン酸又はその誘導体で変性
されたポリオレフィン系樹脂を用いるのが好ましい。こ
こで使用される変性ポリオレフィン系樹脂に用いられる
ポリオレフィン系樹脂としては、例えばポリプロピレ
ン、ポリエチレン，エチレン−α−オレフィン共重合ゴ
ム，エチレン−α−オレフィン−非共役ジエン系化合物
共重合体（例えばＥＰＤＭなど），エチレン−芳香族モ
ノビニル化合物−共役ジエン系化合物共重合ゴムなどが
挙げられる。また、上記α−オレフィンとしては、例え
ばプロピレン；ブテン−１；ペンテン−１；ヘキセン−
１；４−メチルペンテン−１などが挙げられ、これらは
一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよ
い。これらのポリオレフィン系樹脂の中では、ポリプロ
ピレンやポリエチレンが好適であり、中でもポリプロピ
レンが最も好ましい。

【００１０】また、変性に用いられる不飽和カルボン酸
類としては、不飽和カルボン酸及びその誘導体が挙げら
れ、該不飽和カルボン酸としては、例えばアクリル酸，
メタクリル酸，マレイン酸，フマル酸，イタコン酸，ク
ロトン酸，シトラコン酸，ソルビン酸，メサコン酸，ア
ンゲリカ酸などが挙げられ、またその誘導体としては、
酸無水物，エステル，アミド，イミド，金属塩などがあ
り、例えば無水マレイン酸，無水イタコン酸，無水シト
ラコン酸，アクリル酸メチル，メタクリル酸メチル，ア
クリル酸エチル，アクリル酸ブチル，マレイン酸モノエ
チルエステル，アクリルアミド，マレイン酸モノアミ
ド，マレイミド，Ｎ−ブチルマレイミド，アクリル酸ナ
トリウム，メタクリル酸ナトリウムなどを挙げることが
できる。これらの中で不飽和ジカルボン酸及びその誘導
体が好ましく、特に無水マレイン酸が好適である。

【００１１】これらの不飽和カルボン酸やその誘導体
は、前記ポリオレフィン系樹脂を変性する場合、一種用
いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。ま
た変性方法については特に制限はなく、従来公知の種々
の方法を用いることができる。例えば該ポリオレフィン
系樹脂を適当な有機溶媒に溶解し、不飽和カルボン酸や
その誘導体及びラジカル発生剤を添加して攪拌、加熱す
る方法、あるいは前記各成分を押出機に供給してグラフ
ト共重合を行う方法などを用いることができる。この変
性ポリオレフィン系樹脂としては、前記不飽和カルボン
酸やその誘導体の付加量が0.０１〜２０重量％、好まし
くは0.１〜１０重量％の範囲にあるものがよく、特にマ
レイン酸付加ポリプロピレンが好適である。

【００１２】本発明の成形用材料は、（Ｂ）成分として
ガラス繊維を含む。ガラス繊維としては、取扱い性など
の面から繊維径が６〜３０ｍｍであるのが好ましく、ま
た、カップリング剤で表面処理されたガラス繊維を用い
るのが好ましい。カップリング剤としては、いわゆるシ
ラン系カップリング剤，チタン系カップリング剤として
従来公知のものの中から任意のものを選択して用いるこ
とができる。このシラン系カップリング剤の具体例とし
ては、トリエトキシシラン；ビニルトリス（β−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；γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン；β−（１，１−エポキシシクロヘキシル）エ
チ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；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；γ−アミノプロピルトリエトキシシラン；Ｎ−フ
ェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン；γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン；γ−クロロプ
ロピルトリメトキシシラン；γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン；γ−アミノプロピル−トリス（２−メト
キシ−エトキシ）シラン；Ｎ−メチル−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン；Ｎ−ビニルベンジル−γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン；トリアミノプロピル
トリメトキシシラン；３−ウレイドプロピルトリメトキ
シシラン；３−４，５ジヒドロイミダゾールプロピルト
リエトキシシラン；ヘキサメチルジシラザン；Ｎ，Ｏ−
（ビストリメチルシリル）アミド；Ｎ，Ｎ−ビス（トリ
メチルシリル）ウレアなどが挙げられる。これらの中で
もγ−アミノプロピルトリエトキシシラン；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；γ−グリシドキシ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
トキシシランなどのアミノシラン，エポキシシランが好
ましい。特に前記のアミノシランを用いることが好まし
い。

【００１３】また、チタン系カップリング剤の具体例と
しては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネー
ト；イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタ
ネート；イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフ
ェート）チタネート；テトライソプロピルビス（ジオク
チルホスファイト）チタネート；テトラオクチルビス
（ジトリデシルホスファイト）チタネート；テトラ
（１，１−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス
（ジトリデシル）ホスファイトチタネート；ビス（ジオ
クチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネー
ト；ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチ
タネート；イソプロピルトリオクタノイルチタネート；
イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネー
ト；イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネー
ト；イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタ
ネート；イソプロピルトリクミルフェニルチタネート；
イソプロピルトリ（Ｎ−アミドエチル，アミノエチル）
チタネート；ジクミルフェニルオキシアセテートチタネ
ート；ジイソステアロイルエチレンチタネートなどが挙
げられる。これらの中でも、イソプロピルトリ（Ｎ−ア
ミドエチル，アミノエチル）チタネートが好適である。

【００１４】このようなカップリング剤を用いてガラス
繊維の表面処理を行うには、通常の方法で行うことがで
き、特に制限はない。例えば、前記カップリング剤の有
機溶媒溶液あるいは懸濁液をいわゆるサイジング剤とし
てガラス繊維に塗布するサイジング処理，乾式混合，ス
プレー法により行うことが望ましい。また、前記のカッ
プリング剤とともにガラス用フィルム形成性物質を併用
することができる。このフィルム形成性物質には、特に
制限はなく、例えばポリエステル系，ウレタン系，エポ
キシ系，アクリル系，酢酸ビニル系，イソシアネート系
などの重合体が挙げられる。

【００１５】本発明において、ガラス繊維は、熱可塑性
樹脂を用いてペレット化され、ペレット長が２〜１００
ｍｍで、ペレット長と等しい長さのガラス繊維で強化さ
れた熱可塑性樹脂ペレットとして用いられる。このガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットは、ガラス繊維を熱可
塑性樹脂で含浸させることによって得られる。ガラス繊
維を含浸させるには、ガラス繊維のロービングを使用す
るのが好ましい。ロービングを形成する単糸は、通常、
１０〜３００００本程度であり、これらは撚りをもたな
いものが好ましい。好ましい含浸方法としては、繊維ロ
ービングを開繊ロールを用いて連続的に走行させながら
開繊させた後、溶融熱可塑性樹脂と接触させ、樹脂を付
着させる方法がある。このとき、繊維が充分にほぐされ
ているため、繊維ロービングを構成するフィラメント１
本、１本まで樹脂が付着、含浸されやすくなる。熱可塑
性樹脂を付着、含浸させるには、例えば、溶融熱可塑性
樹脂に繊維ロービングを浸漬して通す方法，コーティン
グ用ダイに繊維ロービングを通す方法，ダイを用いて繊
維ロービングの周りに溶融熱可塑性樹脂を押し出す方法
などを採用することができる。繊維ロービング中への溶
融熱可塑性樹脂の含浸、濡れ性をさらに向上させるため
に、ダイ内に凹凸部を設け、張力下に溶融熱可塑性樹脂
の付着した繊維ロービングを引き抜き、さらに加圧ロー
ルでプレスする工程を組み込むことが特に好ましい。こ
のようにして得られたストランド状の長繊維強化熱可塑
性樹脂をそのまま、あるいは冷却後、適切な長さのペレ
ットに切断することにより、ガラス繊維長とペレット長
とが等しい樹脂ペレットを得ることができる。

【００１６】本発明においては、２〜１００ｍｍの長さ
のペレットに切断される。したがって、ガラス繊維の長
さはペレット長と等しい２〜１００ｍｍとなる。繊維長
が２ｍｍ未満では機械的強度，耐熱性及び衝撃強度の向
上が充分でなく、反り変形も大きくなる場合があり、ま
た、１００ｍｍを超えると成形が困難となる場合があ
る。ペレット長は３〜８０ｍｍの範囲であるのが好まし
く、６〜５０ｍｍの範囲であるのがさらに好ましい。ま
た、本発明の成形材料において、（Ｂ）成分の含有量
は、５〜４０重量％とする。この含有量が５重量％未満
では、強度，剛性，耐熱性などの改善効果が小さく、４
０重量％を超えると、成形性が悪くなり、外観などが悪
化することがある。

【００１７】本発明の成形材料は、さらに（Ｃ）成分と
して繊維長さが３〜１００ｍｍであり、耐熱温度が２０
０℃以上である有機繊維を含有する。有機繊維の繊維長
さが３ｍｍ未満では、衝撃強度の改良効果が充分でな
く、反り変形の改良が不足することがあり、１００ｍｍ
を超えると、均一分散が困難であるばかりか、成形性が
悪くなることがある。また、有機繊維は、耐熱温度が２
００℃以上のものであることを必要とする。耐熱温度が
２００℃未満であると、成形時に溶融し、繊維としての
衝撃強度の改良効果が発揮できなくなるばかりか、非相
溶性のため、逆に衝撃強度，引張強度などが低下する場
合がある。有機繊維としては、上記耐熱温度の条件を満
たすものであれば，特に制限はなく、例えば、ポリアミ
ド繊維，ポリエステル繊維，ポリアクリレート繊維，ポ
リイミド繊維，ポリカーボネート繊維，シンジオタクチ
ックポリスチレン繊維，ポリメチルペンテン樹脂などを
用いることができる。これらの繊維は一種用いてもよ
く、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの有
機繊維も、ガラス繊維と同様にカップリング剤で予め表
面処理されているのが好ましく、また、熱可塑性樹脂を
用いてペレット化して配合するのが好ましい。さらに、
ガラス繊維のペレットを作製する際に有機繊維を一緒に
複合してペレットを作製することもできる。また、有機
繊維の繊維径は、取扱い性及び得られる成形品の機械物
性などの面から１〜５０μｍの範囲にあるのが好まし
い。本発明の成形材料において、（Ｃ）成分の有機繊維
の含有量は１〜４０重量％とする。この含有量が１重量
％未満では、衝撃強度の改良効果が充分ではなく、反り
変形の抑制効果が不足する場合があり、また、４０重量
％を超えると、成形性が悪くなり、外観などが悪くなる
場合がある。

【００１８】本発明の繊維強化樹脂成形用材料は、前記
のように（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）成分からなり、かつ
ガラス繊維として、特定のペレットを用いるものであ
り、その製造方法に特に制限はないが、例えば、下記の
方法で容易に製造することができる。その一つは、
（ａ）熱可塑性樹脂ペレット，（ｂ）ペレット長が２〜
１００ｍｍで、ペレット長と等しい長さのガラス繊維２
０〜８０重量％と熱可塑性樹脂８０〜２０重量％とから
成るガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット及び（ｃ）繊
維長が３〜１００ｍｍであり、耐熱温度が２００℃以上
である有機繊維１〜４０重量％とをブレンドすることに
よって本発明の成形用材料を得る方法である。また、
（ｂ）ペレット長が２〜１００ｍｍで、ペレット長と等
しい長さのガラス繊維２０〜８０重量％と熱可塑性樹脂
８０〜２０重量％とから成るガラス繊維強化熱可塑性樹
脂ペレット及び（ｄ）繊維長が３〜１００ｍｍであり、
耐熱温度が２００℃以上である有機繊維２〜６０重量％
と熱可塑性樹脂４０〜９８重量％とからなる有機繊維強
化熱可塑性樹脂ペレット、および必要により（ａ）熱可
塑性樹脂ペレットをブレンドすることによって本発明の
成形用材料を得ることもできる。さらに、（ａ）熱可塑
性樹脂ペレット及び（ｅ）ペレット長が２〜１００ｍｍ
で、ペレット長と等しい長さのガラス繊維と繊維長が３
〜１００ｍｍであり、耐熱温度が２００℃以上である有
機繊維とで強化された熱可塑性樹脂ペレットをブレンド
することによって本発明の成形用材料を得ることもでき
る。

【００１９】本発明の成形用材料は、溶融成形すること
によって様々な成形品を製造することができる。成形に
あたって、本発明の成形用材料に必要に応じ、本発明の
目的を損なわない範囲で公知のタルクなどの充填剤また
は添加剤、例えば、酸化防止剤，熱安定剤，紫外線吸収
剤，光安定剤，滑剤，難燃剤，離型剤，帯電防止剤，着
色剤などを添加することができる。成形は、公知方法、
例えば、射出成形，押出成形，ブロー成形などを適用す
ることができる。

【００２０】

【実施例】次に、実施例及び比較例により本発明をさら
に詳細に説明するが、本発明はこれによって制限される
ものではない。なお、実施例及び比較例に使用する成分
は下記の方法で調製したものである。 製造例１（ガラス繊維強化樹脂ペレットの製造） ・ダイス；押出機の先端に取り付け、含浸部に４本のロ
ッドを直線状に配置。 ・繊維束；アミノシランで表面処理された繊維径１３μ
ｍのガラス繊維を１７０本束ねたガラスロービング ・予熱温度；２００℃ ・熱可塑性樹脂；マレイン酸付加量１重量％で、メルト
インデックス（ＭＩ）＝２０ｇ／１０分（２３０℃，2.
１６kgf ）（以下、同じ）の変性ポリプロピレン ・溶融温度；２４０℃ ・ロッド；４本、６ｍｍ（直径）×３ｍｍ（長さ） ・傾斜角度；２５度 上記条件下において、テンションロール間で繊維束の量
を調製しつつダイ内に送り込み含浸を行い、冷却後ペレ
タイザーでガラス繊維含有量が６０重量％で、長さが１
０ｍｍのペレットを作製した。

【００２１】製造例２（ガラス繊維強化樹脂ペレットの
製造） マレイン酸付加量１重量％で、ＭＩ＝５のポリプロピレ
ンを用い、製造例１と同様の方法により、ガラス繊維含
有量が５０重量％で、長さが１２ｍｍのペレットを作製
した。

【００２２】製造例３（ナイロン繊維強化樹脂ペレット
の製造） ＭＩ＝１０のポリプロピレン６０重量％と繊維径１０μ
ｍ、繊維長２０ｍｍの６６ナイロン（耐熱温度２６０
℃）繊維４０重量％をバンバリーミキサーに投入し、混
練温度１８０℃で１５分間混練後、シートペレタイザー
にてペレットを作製した。さらに、このペレットを二軸
混練機（東芝機械製、ＴＥＭ−３５Ｂ）で１８０℃で混
練後、ストランドを長さ１５ｍｍに切断し、ペレットを
作製した。

【００２３】製造例４（ポリアリレート繊維強化樹脂ペ
レットの製造） ＭＩ＝５のポリプロピレン５０重量％と繊維径１５μ
ｍ、繊維長３０ｍｍのポリアリレート（耐熱温度２６０
℃）繊維５０重量％とを用い、製造例３と同様な方法に
よりペレットを作製した。

【００２４】製造例５（ポリエステル繊維強化樹脂ペレ
ットの製造） ＭＩ＝１０のポリプロピレン６４重量％と繊維径１５μ
ｍ、繊維長１０ｍｍのポリエチレンテレフタレート（耐
熱温度２４５℃）繊維３６重量％をバンバリーミキサー
に投入し、混練温度１８０℃で１５分間混練後、シート
ペレタイザーにてペレットを作製した。さらに、このペ
レットを二軸混練機（東芝機械製、ＴＥＭ−３５Ｂ）で
１８０℃で混練後、ストランドを長さ１０ｍｍに切断
し、ペレットを作製した。

【００２５】製造例６ マレイン酸付加量３重量％で、ＭＩ＝１０のポリプロピ
レン及び連続ガラス繊維（ガラス繊維ロービング）及び
連続のポリアリレート繊維を用い、製造例１と同様な方
法で、ガラス繊維量４０重量％、有機繊維量３０重量
％、長さ８ｍｍのペレットを作製した。

【００２６】実施例１ ＭＩ＝３０のポリプロピレン５０重量％，製造例１で作
製したガラス繊維強化ペレット２５重量％及び製造例３
で作製したナイロン繊維強化ペレット２５重量％をブレ
ンドした後、型締力９０ｔの射出成形機を用い、成形温
度１８０℃で背圧，スクリュー回転数を変えて射出成形
により試験片を作製し、特性を下記の方法で測定し、結
果を第２表に示す。 曲げ強さ：ＪＩＳ−Ｋ７２０３に準拠した。 曲げ弾性率：ＪＩＳ−Ｋ７２０３に準拠した。 アイゾット衝撃強さノッチ付き：ＪＩＳ−Ｋ７１１０に
準拠した。

【００２７】また、同様にして得たブレンド材料を用
い、大型射出成形機で図１に示すケーブル用エンクロー
ジャーを成形し、製品の評価を下記の方法で実施し、結
果を第３表に示す。 衝撃強さ ５ｋｇの鋼球を0.５ｍ、1.０ｍ及び1.５ｍの高さから落
下させ、下記の基準で評価した。 ○ 破壊されなかった。 × 破壊された。 強度試験 金属バンドによる３００ｋｇの締めつけ荷重により行
い、下記の基準で評価した。 ○ 破壊されなかった。 × 破壊された。 製品の反り 図２に示すように、製品を平板上に置き、片面を押さえ
た場合の反対側の浮いた高さｈ（ｍｍ）を反り量とし
た。この反り量が３ｍｍ以下であることが必要である。

【００２８】実施例２及び比較例１〜３ 第１表に示す組成になるようにＭＩ＝３０のポリプロピ
レン，製造例１で作製したガラス繊維強化ペレット及び
製造例３で作製したナイロン繊維強化ペレットをブレン
ドし、実施例１と同様の方法で試験片及びエンクロージ
ャー製品を作製し、実施例１と同様の評価を行い、結果
をそれぞれ第２表及び第３表に示す。

【００２９】実施例３ 製造例１で作製したガラス繊維強化ペレット１6.７重量
％と製造例５で作製したポリエステル繊維強化ペレット
８3.３重量％をブレンドした後、実施例１と同様の方法
で試験片及びエンクロージャー製品の作製及び評価を行
い、結果をそれぞれ第２表及び第３表に示す。

【００３０】実施例４ ＭＩ＝３０のポリプロピレン５０重量％と製造例６で製
造した繊維強化ペレット５０重量％をブレンドした後、
実施例１と同様の方法で試験片及びエンクロージャー製
品の作製及び評価を行い、結果をそれぞれ第２表及び第
３表に示す。

【００３１】比較例４ 二軸押出機を用い、ホッパーよりＭＩ＝３０のポリプロ
ピレン８０重量％を混練し、溶融後、６ｍｍのガラス繊
維（チョップストランド）２０重量％をサイドフィード
し、混練後、３ｍｍに切断し、ペレットを得た。このペ
レットを用いて実施例１と同様の方法で試験片及びエン
クロージャー製品の作製及び評価を行い、結果をそれぞ
れ第２表及び第３表に示す。

【００３２】比較例５ 衝撃強度を向上させるため、比較例４において、ポリプ
ロピレン８０重量％の代わりにポリプロピレン６０重量
％とエチレン−プロピレンゴム〔ムーニー粘度（ＭＬ
₁₊₄ ，１００℃）：２３〕２０重量％をブレンドして用
いた以外は、比較例４と同様の方法でペレットを作製
し、このペレットを用いて実施例１と同様の方法で試験
片及びエンクロージャー製品の作製及び評価を行い、結
果をそれぞれ第２表及び第３表に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】

【００３６】実施例５ ＭＩ＝４ｇ／１０分（２００℃，5.００kgf ）（以下、
同じ）の耐衝撃性ポリスチレン（出光石油化学（株）
製，商品名ＭＳＨ−８）３０重量％，製造例２で作製し
たガラス繊維強化樹脂ペレット４０重量％及び製造例４
で作製したポリアリレート繊維強化樹脂ペレット３０重
量％をブレンドした後、型締力９０ｔの射出成形機を用
い、成形温度２００℃で射出成形により試験片を作製し
た。また、同様にして得たブレンド材料を用い、大型射
出成形機を用いて、図３に示すインストルメントパネル
を成形した。試験片及び製品の評価を第５表に示す。

【００３７】比較例６及び７ 第４表に示す組成になるように、ＭＩ＝５の耐衝撃性ポ
リスチレン，製造例２で作製したガラス繊維強化樹脂ペ
レット及び製造例４で作製したポリアリレート繊維強化
樹脂ペレットをブレンドし、実施例５と同様の方法で試
験片及び製品の作製及び評価を行い、結果を第５表に示
す。

【００３８】比較例８ 二軸押出機を用い、ホッパーよりＭＩ＝５の耐衝撃性ポ
リスチレン８０重量％を混練し、溶融後、３ｍｍのガラ
ス繊維（チョップストランド）２０重量％をサイドフィ
ードし、混練後、３ｍｍに切断し、ペレットを得た。こ
のペレットを用いて実施例５と同様の方法で試験片及び
製品の作製及び評価を行い、結果をそれぞれ第５表に示
す。

【００３９】

【表４】

【００４０】

【表５】

【００４１】

【発明の効果】本発明の成形用材料は、特性の異なる２
種類の繊維を使用することにより、強度，剛性，衝撃特
性等、相反する機械的特性を著しく向上することがで
き、材料の異方性を低減でき、反り変形を低減すること
に成功したものである。したがって、本発明の成形材料
を用いれば、ガラス繊維強化樹脂の特長である高強度及
び高耐熱性を維持しつつ、衝撃強度や反り変形の少ない
成形品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例及び比較例で作製したエンクロージャー
の概略図である。

【図２】実施例及び比較例で作製したエンクロージャー
の反り率を示す説明図である。

【図３】実施例及び比較例で作製したインストルメント
パネルの概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 25:00 105:06 301:00 309:08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）熱可塑性樹脂４０〜９４重量％、
   （Ｂ）ガラス繊維５〜４０重量％及び（Ｃ）繊維長が３
   〜１００ｍｍであり、耐熱温度が２００℃以上である有
   機繊維１〜４０重量％からなり、上記ガラス繊維がペレ
   ット長２〜１００ｍｍで、ペレット長と等しい長さのガ
   ラス繊維で強化された熱可塑性樹脂ペレットであること
   を特徴とする繊維強化樹脂成形用材料。
2. 【請求項２】 有機繊維が３〜１００ｍｍであり、耐熱
   温度が２００℃以上である有機繊維２〜６０重量％と熱
   可塑性樹脂４０〜９８重量％とからなる有機繊維強化ペ
   レットである請求項１記載の繊維強化樹脂成形用材料。
3. 【請求項３】 有機繊維が熱可塑性樹脂を用いてペレッ
   ト化され、ペレット長が３〜１００ｍｍで、ペレット長
   と等しい有機繊維で強化された熱可塑性樹脂ペレットと
   されたものである請求項１又は２記載の繊維強化樹脂成
   形用材料。
4. 【請求項４】 ガラス繊維と有機繊維が熱可塑性樹脂を
   用いてペレット化され、ペレット長が２〜１００ｍｍ
   で、ペレット長と等しい長さのガラス繊維と繊維長が３
   〜１００ｍｍであり、耐熱温度が２００℃以上である有
   機繊維で複合強化された熱可塑性樹脂ペレットとされた
   ものである請求項１記載の繊維強化樹脂成形用材料。
5. 【請求項５】 （Ａ）成分の熱可塑性樹脂がポリオレフ
   ィン系樹脂又はスチレン系樹脂である請求項１，２，３
   又は４記載の繊維強化樹脂成形用材料。
6. 【請求項６】 （Ａ）成分の熱可塑性樹脂がポリオレフ
   ィン系樹脂であり、その少なくとも一部が不飽和カルボ
   ン酸で変性されたポリオレフィン系樹脂である請求項
   １，２，３又は４項記載の繊維強化樹脂成形用材料。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の成
   形用材料を溶融成形することを特徴とする成形方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の成
   形用材料を溶融成形してなる成形品。