【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、ポリオレフイン、炭素繊維及びエチ
レン性不飽和結合を有する脂肪酸とから成る組成
物に関するものであつて、とくに、機械的特性の
優れた、炭素繊維複合ポリオレフインを提供しよ
うとするものである。
近時、炭素繊維によつて補強された、プラスチ
ツク複合材料が、はなばなしく登場し、これらは
各種の構造材料、あるいは耐熱材料、導電材料な
ど、広範な用途に応用されるようになつて来た。
各種プラスチツク複合材料において、その材料
の性能、とくに、機械的強度（引張強度、曲げ強
度、衝撃強度等）に影響を与える因子として、補
強材とマトリツクスとの接着性が重要である。一
方、通常の有機繊維を焼成してつくられる炭素繊
維は、表面処理なしには、マトリツクスとの接着
力が低く、表面処理をしない炭素繊維は、補強材
としての機能を十分に発揮しない。そこで、マト
リツクスとの接着力を強化、向上させるために、
一般に、酸化処理などの表面処理が施される。と
ころが、通常の表面酸化処理を施した炭素繊維
も、ポリオレフインに対する接着力は十分でな
く、かかる炭素繊維をポリオレフインと複合させ
ても、優れた性能、機械的強度等は得られ難い。
この問題を解決するために、従来から炭素繊維
の表面を酸化処理した後、アンモニアもしくは塩
基性有機アミン雰囲気中で加熱処理する方法（特
公昭51−16220号）あるいは炭素繊維の表面を酸
化処理した後、ラクタムもしくはアミノカルボン
酸構造を持つ化合物の雰囲気中で加熱処理する方
法（特公昭51−16219号）などが提案されてい
る。しかしながら、かかる方法によつても、炭素
繊維とポリオレフインの接着力は不十分で、補強
効果は低い。
本発明者らは、炭素繊維とポリオレフインとの
接着性を強化、向上させ、炭素繊維の補強効果を
出来る丈高く発揮させ、優れた性能、機械的強度
を有する炭素センイ複合ポリオレフイン組成物に
ついて検討した結果、遂に、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、ポリオフイン、炭素繊維
及び炭素繊維100重量部に対し、0.1〜５重量部の
エチレン性不飽和結合を有する脂肪酸の三者を加
熱混練して得られる炭素繊維複合ポリオレフイン
組成物である。
本発明の組成物の特長を列挙すれば、下記のよ
うになる。
(1) 引張り強度、曲げ強度などの機械的強度が著
しく優れている。
(2) 曲げ弾性率、引張り弾性率など、剛性が著し
く優れている。
(3) 電気伝導性、熱伝導性など、伝導特性が優れ
ている。
(4) 成形加工性が優れており、射出成形、押出成
形など各種の成形方法によつて、成形出来る。
これらの特長の中でも、とくに機械的強度、鋼
性などの優れた特性は、本発明によつて、はじめ
て得られる。
本発明に用いられる、ポリオレフインとは、エ
チレン、プロピレン、ブテン等のモノオレフイン
の重合体および共重合体を主成分とするものを言
う。
たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン、ポリ−３−メチルブテン−１、ポリ−
４−メチルペンテン−１等のオレフインの単独重
合体、エチレン−プロピレンの共重合体、エチレ
ン−ブテン−１の共重合体などのオレフインの共
重合体、あるいはこれらの重合体の混合物等であ
る。
本発明に用いられる炭素繊維は、セルロース、
ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリビ
ニルアルコール、ピツチ等の高分子物質から作ら
れた繊維を、700〜3000℃ぐらいの温度で、焼成
した高強力糸または高弾性糸いずれでもよいが、
特に、表面酸化処理を施した繊維を使用すること
が望ましい。
炭素繊維の繊維長は、数10mm以下、とくに数mm
〜10数mmのものが、ブレンド操作、および加熱混
練操作の作業性、能率、成形性などの点から好ま
しい。
その使用量は、複合組成物中２〜60重量％、好
ましくは、５〜50重量％である。また、射出成形
用組成物の場合には５〜40重量％がとくに好まし
い。
本発明に用いられるエチレン性不飽和結合を有
する脂肪酸は、１つまたは２つ以上のエチレン性
二重結合を有する炭化水素部分と１つまたは２つ
以上のカルボキシル基を有する炭素原子数が10以
下の不飽和カルボン酸であり、たとえば、アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、ソ
ルビン酸、α−クロルアクリル酸等のアクリル酸
およびそのα、β置換体、マレイン酸、イタコン
酸、ビニル酢酸、アリル酢酸等がある。これら
は、１種類単独で使用してもよいし、２種以上の
混合物として使用してもよい。また、重合性有機
酸の前駆体としての酸無水物を使用してもよい。
これらの例としては、無水マレイン酸等がある。
該不飽和カルボン酸の中で、長も効果が大きいの
は、アクリル酸、無水マレイン酸およびそれらの
混合物である。
該不飽和カルボン酸の使用量は、炭素繊維100
重量部に対し、0.1〜５重量部であり、より好ま
しくは、0.5〜３重量部である。もし、該不飽和
カルボン酸の使用量がこの範囲を外れるときには
該不飽和カルボン酸使用の効果が低減する。すな
わち、この範囲よりも少ない場合は、得られる組
成物の機械的強度は、該不飽和カルボン酸を使用
しない時にくらべ、ほとんど改善されない。
一方、この範囲よりも多い場合には、加熱混練
時に、該不飽和カルボン酸が飛散する等して十分
にポリオレフインおよび炭素繊維と反応せず、該
不飽和カルボン酸による補強効果は増大しない。
また、該不飽和カルボン酸は、モノマーの状態
で、ポリオレフインおよび炭素繊維と反応するこ
とが望ましい。したがつて、該不飽和カルボン酸
の重合を避けるために、該不飽和カルボン酸中
に、重合禁止剤を添加しておくことが好ましい。
また、反応雰囲気を適当に選択することが必要で
ある。（例えばアクリル酸の場合は、空気もしく
は酸素雰囲気が好ましい）。重合禁止剤として
は、ハイドロキノン、メトキシハイドロキノン、
Ｐ−ベンゾキノン、ナフトキノン、ｔ−ブチルカ
テコール等の一般的な重合禁止剤が使用出来る。
使用量は、該不飽和カルボン酸に対して0.01〜１
重量％、特に0.02〜．５重量％の範囲が推奨され
る。
なお、該不飽和カルボン酸が、比較的粘度の低
い液体である場合は、そのまま使用することがで
きるが、比較的粘度の高い液体もしくは固体であ
る場合は、必要に応じて、少量の溶媒に溶解、稀
釈して用いてもよい。使用出来る溶媒としては、
メタノール、エタノール、プロパノール、ジエチ
ルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、酢
酸エチル等の極性、低沸点溶媒、あるいは、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタ
ン、テトラリン、デカリン、クロロフオルム、四
塩化炭素の非極性溶媒がある。
これらのなかでも、前記、極性低沸点溶媒が、
とくに好ましい。
本発明における加熱混練は、混練装置として、
単軸押出機、バンバリーミキサー等の二軸混練機
等が使用出来る。とくに、混練効果のあまり大き
くないフルフライトスクリユーをもつ、単軸押出
機が好ましい。このような単軸押出機を１〜２回
通すのが最も効果的である。バンバリーミキサー
等の強力な混練能力をもつ混練機では、炭素繊維
の分散は良くなるが、炭酸繊維が折れて、短くな
り易く、そのために炭素繊維の補強効果が低減す
る。したがつて、二軸混練機のような強力混練機
を使用する場合には、スクリユー回転数を下げ、
混練温度を上げて樹脂の粘度を下げ、かつ短い混
練時間等、炭素繊維が折れにくい混練条件を選択
する必要がある。加熱混練温度は、基体重合体の
溶融軟化温度以上、熱分解温度以下の範囲にある
が、通常180〜300℃の範囲が好ましい。どのよう
な混練装置を使用するにしても、炭素繊維の分散
と切断とを勘案しながら、条件を設定することが
望ましい。
加熱混練装置への原料供給方法としては、次の
方法がある。
(1) ポリオレフイン、炭素繊維及び不飽和カルボ
ン酸を同時にリボンブレンダー等によつて、分
散混合した混合物を、加熱混練装置に供給する
方法。ここで、不飽カルボン酸は少量の溶媒に
溶解、稀釈して用いた方が好ましい。
(2) ポリオレフインと不飽和カルボン酸で表面処
理した炭素繊維をリボンブレンダー等によつて
分散混合したのち、この混合物を加熱混練装置
に供給する方法。ここで、不飽和カルボン酸で
炭素繊維を表面処理する方法としては、次の方
法が推奨される。
すなわち、該炭素繊維と該不飽和カルボン酸と
を直接、室温以上で、好ましくは50〜200℃の温
度で、接触反応せしめ、該炭素繊維の表面に結合
せしめることである。
たとえば、該炭素繊維をリボンブレンダー等の
混合機に入れ、低速で、軽るく撹拌しながら、該
不飽和カルボン酸を添加、混合する方法である。
ここで、炭素繊維と該不飽和カルボン酸との接触
効率を高めるために、不飽和カルボン酸の単体を
霧状で、あるいは、ガス状で添加することが好ま
しい。また該不飽和カルボン酸を前記溶媒に溶解
稀釈した溶液を霧状で、あるいは、ガス状で添加
することが好ましい。炭素繊維と該不飽和カルボ
ン酸との接触反応時間は、各種条件によつて適当
に選択されるが、一般には、１〜30分の時間であ
る。
また、加熱混練に際しては、物性改良効果をさ
らに一層向上するために、ラジカル発生剤を使用
することが好ましい。
この場合、使用可能なラジカル発生剤として
は、ジブチル錫オキシドの如き４価の錫化合物、
２・５−ジメチル−２・５−ジ（ｔ−ブチルパー
オキシ）ヘキサン、２・５−ジメチル−２・５−
ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ジク
ミルパーオキサイド、ｔ−ブチル−パーオキシマ
レイン酸、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイ
ルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエー
ト、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、イソプ
ロピルパーカーボネート等の有機過酸化物、アゾ
ビスイソブチロニトリルの如きアゾ化合物、過硫
酸アンモニウムの如き無機過酸化物等の通常一般
に使用されるラジカル発生剤であつて、これらの
うちの一種、または二種以上の組合せを使用して
さしつかえない。
ラジカル発生剤の使用量は、通常、ポリオレフ
イン100重量部に対して0.001〜0.5重量部の範囲
が好ましい。
本発明の炭素繊維複合ポリオレフイン組成物
は、上記組成以外に、安定剤、可塑剤、滑剤、架
橋剤、顔料、難燃剤、帯電防止剤、増粘剤、発泡
剤、炭素繊維以外の繊維状補強材、有機、無機の
充填済、カーボンブラツク、その他の添加剤を含
んでいてもよい。
以下、実施例により、さらに詳細に説明する。
なお、実施例、参考例における部、％は、それ
ぞれ重量部、重量％を示し、また、組成物の引張
強度、曲げ強度、曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強
度は、射出成形により作成した試験片を用いて、
次の方法にしたがつて、測定したものである。
引張強度；ASTM Ｄ−638
曲げ強度；ASTM Ｄ−790
曲げ弾性率；ASTM Ｄ−790
アイゾツト衝撃強度；ASTM Ｄ−256
実施例 １−１
炭素繊維（表面酸化処理、繊維長６mmのもの）
を次の方法、条件で表面処理した。アセトン250
c.c.に、無水マレイン酸10ｇを溶解した溶液をつく
つた。リボンブレンダー中に炭素繊維1000ｇを入
れ、低速で回転、撹拌しながら上記溶液を雰霧し
た。撹拌、混合時間は３分間である。蒸発してく
るアセトンの蒸気は系外は除去した。
上記の表面処理炭素繊維20部と、エチレン−プ
ロピレンブロツク共重合体80部およびラジカル発
生剤として２・５−ジメチル−２・５ジ（ｔ−ブ
チルパーオキシ）ヘキサン0.008部を、ドラムブ
レンダーで１分間予備混合後、50ミリの押出機
で、温度220℃、スクリユー回転数50rpmで、混
練、押出しをし、ペレツト化した。
該ペレツトを、再度、上の押出機により、上と
同一条件で、混練、押出しをし、ペレツト状の炭
素繊維入り組成物を得た。
得られた組成物を、射出成形機に投入し、物性
測定用のテストピースを成形した。かくして得ら
れたテストピースについて、引張強度、曲げ強
度、曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強度を測定し
た。その結果を第１表に示す。
実施例 １−２
実施例１−１で使用した炭素繊維をアクリル酸
で表面処理をした。この場合の表面処理の方法
は、リボンブレンダー中に炭素繊維1000ｇを入
れ、低速で、回転、撹拌しながら、アクリル酸12
ｇを直接雰霧し、炭素繊維にアクリル酸を直接、
接触させることにより表面処理をした。
この表面処理炭素繊維を使用し、その他は実施
例１−１と同様にして、炭素繊維入り組成物をつ
くり、機械的特性を測定した。その結果を第１表
に示す
比較例 １−１
実施例１−１で使用した炭素繊維を、表面処理
しないでそのまま使用した。この場合、炭素繊維
の量は20部とし、実施例１−１で使用したエチロ
ン−プロピレンブロツク共重合体の量は80部とし
て混合し、混練押出しをし、炭素繊維入り組成物
とつくり、機械的特性を測定した。その結果を第
１表に示す。この場合の、混合条件、混練押出
し、ペレツト化および物性測定条件は、実施例１
−１と同様である。
The present invention relates to a composition comprising a polyolefin, carbon fibers, and a fatty acid having an ethylenically unsaturated bond, and in particular, it is an object to provide a carbon fiber composite polyolefin with excellent mechanical properties. In recent years, plastic composite materials reinforced with carbon fiber have appeared rapidly, and these have come to be used in a wide range of applications such as various structural materials, heat-resistant materials, and conductive materials. Ta. In various plastic composite materials, the adhesion between the reinforcing material and the matrix is important as a factor that affects the performance of the material, particularly the mechanical strength (tensile strength, bending strength, impact strength, etc.). On the other hand, carbon fibers made by firing ordinary organic fibers have low adhesion to the matrix without surface treatment, and carbon fibers without surface treatment do not fully function as reinforcing materials. Therefore, in order to strengthen and improve the adhesive force with the matrix,
Generally, surface treatment such as oxidation treatment is performed. However, even carbon fibers subjected to ordinary surface oxidation treatment do not have sufficient adhesion to polyolefins, and even when such carbon fibers are composited with polyolefins, it is difficult to obtain excellent performance, mechanical strength, etc. In order to solve this problem, conventional methods include oxidizing the surface of carbon fibers and then heat-treating them in an ammonia or basic organic amine atmosphere (Japanese Patent Publication No. 16220/1982), or oxidizing the surface of carbon fibers. Subsequently, a method of heat treatment in an atmosphere of a compound having a lactam or aminocarboxylic acid structure (Japanese Patent Publication No. 16219/1983) has been proposed. However, even with this method, the adhesive strength between carbon fiber and polyolefin is insufficient, and the reinforcing effect is low. The present inventors have investigated a carbon fiber composite polyolefin composition that strengthens and improves the adhesion between carbon fiber and polyolefin, exhibits the reinforcing effect of carbon fiber as long as possible, and has excellent performance and mechanical strength. As a result, we have finally arrived at the present invention. That is, the present invention is a carbon fiber composite polyolefin composition obtained by heating and kneading polyolefin, carbon fiber, and 0.1 to 5 parts by weight of a fatty acid having an ethylenically unsaturated bond to 100 parts by weight of carbon fiber. be. The features of the composition of the present invention are listed below. (1) Mechanical strength such as tensile strength and bending strength is extremely superior. (2) Excellent rigidity, including flexural modulus and tensile modulus. (3) Excellent conductive properties such as electrical conductivity and thermal conductivity. (4) It has excellent moldability and can be molded by various molding methods such as injection molding and extrusion molding. Among these features, particularly excellent properties such as mechanical strength and steel properties can be obtained for the first time by the present invention. The polyolefin used in the present invention refers to one whose main component is a polymer or copolymer of monoolefin such as ethylene, propylene, butene. For example, polyethylene, polypropylene, polybutene, poly-3-methylbutene-1, poly-
These include olefin homopolymers such as 4-methylpentene-1, olefin copolymers such as ethylene-propylene copolymers, ethylene-butene-1 copolymers, and mixtures of these polymers. The carbon fibers used in the present invention include cellulose,
Either high-strength yarn or high-elastic yarn made by firing fibers made from polymeric substances such as polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, and pitch at a temperature of about 700 to 3000°C may be used.
In particular, it is desirable to use fibers that have been subjected to surface oxidation treatment. The fiber length of carbon fiber is several tens of mm or less, especially several mm.
A diameter of 10 to several mm is preferable from the viewpoint of workability, efficiency, moldability, etc. of blending operations and heating kneading operations. The amount used is 2 to 60% by weight, preferably 5 to 50% by weight in the composite composition. Further, in the case of injection molding compositions, 5 to 40% by weight is particularly preferred. The fatty acid having an ethylenically unsaturated bond used in the present invention has a hydrocarbon moiety having one or more ethylenic double bonds and one or more carboxyl groups, and has 10 or less carbon atoms. unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, sorbic acid, acrylic acid such as α-chloroacrylic acid and its α,β substituted products, maleic acid, itaconic acid, vinyl Examples include acetic acid and allyl acetic acid. These may be used alone or as a mixture of two or more. Furthermore, an acid anhydride may be used as a precursor of a polymerizable organic acid.
Examples of these include maleic anhydride and the like.
Among the unsaturated carboxylic acids, the most effective are acrylic acid, maleic anhydride, and mixtures thereof. The amount of unsaturated carboxylic acid used is 100% of carbon fiber.
The amount is 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 3 parts by weight. If the amount of the unsaturated carboxylic acid used is outside this range, the effect of using the unsaturated carboxylic acid will be reduced. That is, if the amount is less than this range, the mechanical strength of the resulting composition will hardly be improved compared to when the unsaturated carboxylic acid is not used. On the other hand, if the amount exceeds this range, the unsaturated carboxylic acid will scatter during heat kneading and will not react sufficiently with the polyolefin and carbon fibers, and the reinforcing effect of the unsaturated carboxylic acid will not increase. Further, it is desirable that the unsaturated carboxylic acid reacts with the polyolefin and carbon fiber in the form of a monomer. Therefore, in order to avoid polymerization of the unsaturated carboxylic acid, it is preferable to add a polymerization inhibitor to the unsaturated carboxylic acid.
It is also necessary to appropriately select the reaction atmosphere. (For example, in the case of acrylic acid, an air or oxygen atmosphere is preferred). Polymerization inhibitors include hydroquinone, methoxyhydroquinone,
Common polymerization inhibitors such as P-benzoquinone, naphthoquinone, and t-butylcatechol can be used.
The amount used is 0.01 to 1% based on the unsaturated carboxylic acid.
Weight%, especially from 0.02. A range of 5% by weight is recommended. Note that if the unsaturated carboxylic acid is a liquid with relatively low viscosity, it can be used as is, but if it is a liquid or solid with relatively high viscosity, it may be added to a small amount of solvent as necessary. It may be used after being dissolved or diluted. Solvents that can be used include:
Polar, low-boiling solvents such as methanol, ethanol, propanol, diethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, and ethyl acetate, and non-polar solvents such as benzene, toluene, xylene, hexane, heptane, tetralin, decalin, chloroform, and carbon tetrachloride. . Among these, the polar low boiling point solvent is
Particularly preferred. In the heat kneading in the present invention, as a kneading device,
A single-screw extruder, a twin-screw kneader such as a Banbury mixer, etc. can be used. In particular, a single-screw extruder having a full-flight screw, which does not have a very large kneading effect, is preferred. It is most effective to pass through such a single screw extruder once or twice. A kneader with a strong kneading ability such as a Banbury mixer improves the dispersion of carbon fibers, but the carbon fibers tend to break and become short, which reduces the reinforcing effect of the carbon fibers. Therefore, when using a powerful kneader such as a twin-screw kneader, lower the screw rotation speed and
It is necessary to select kneading conditions such as raising the kneading temperature to lower the viscosity of the resin and shortening the kneading time so that the carbon fibers are less likely to break. The heating and kneading temperature is in the range of not less than the melting and softening temperature of the base polymer and not more than the thermal decomposition temperature, and is usually preferably in the range of 180 to 300°C. Whatever kneading device is used, it is desirable to set the conditions while taking into consideration the dispersion and cutting of carbon fibers. There are the following methods for supplying raw materials to the heating kneading device. (1) A method in which a mixture in which polyolefin, carbon fiber, and unsaturated carboxylic acid are simultaneously dispersed and mixed using a ribbon blender or the like is supplied to a heating kneading device. Here, the unsaturated carboxylic acid is preferably used after being dissolved and diluted in a small amount of solvent. (2) A method in which polyolefin and carbon fibers surface-treated with unsaturated carboxylic acid are dispersed and mixed using a ribbon blender or the like, and then this mixture is fed to a heating kneading device. Here, the following method is recommended as a method for surface treating carbon fibers with unsaturated carboxylic acid. That is, the carbon fiber and the unsaturated carboxylic acid are directly brought into a contact reaction at a temperature of room temperature or higher, preferably 50 to 200°C, and bonded to the surface of the carbon fiber. For example, there is a method in which the carbon fibers are placed in a mixer such as a ribbon blender, and the unsaturated carboxylic acid is added and mixed while stirring lightly at low speed.
Here, in order to increase the contact efficiency between the carbon fibers and the unsaturated carboxylic acid, it is preferable to add the unsaturated carboxylic acid alone in the form of mist or gas. Further, it is preferable to add a solution obtained by dissolving and diluting the unsaturated carboxylic acid in the above-mentioned solvent in the form of a mist or gas. The contact reaction time between the carbon fiber and the unsaturated carboxylic acid is appropriately selected depending on various conditions, but is generally 1 to 30 minutes. Further, during heating and kneading, it is preferable to use a radical generator in order to further improve the effect of improving physical properties. In this case, usable radical generators include tetravalent tin compounds such as dibutyltin oxide,
2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-
Di(t-butylperoxy)hexyne-3, dicumyl peroxide, t-butyl-peroxymaleic acid, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, t-butyl hydroperoxide, isopropyl percarbonate A commonly used radical generating agent such as organic peroxides such as, azo compounds such as azobisisobutyronitrile, and inorganic peroxides such as ammonium persulfate, and one or more of these. You may use a combination of The amount of the radical generator used is usually preferably in the range of 0.001 to 0.5 parts by weight per 100 parts by weight of the polyolefin. In addition to the above composition, the carbon fiber composite polyolefin composition of the present invention also includes stabilizers, plasticizers, lubricants, crosslinking agents, pigments, flame retardants, antistatic agents, thickeners, foaming agents, and fibrous reinforcement other than carbon fibers. It may also contain organic or inorganic fillers, carbon black, and other additives. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. In Examples and Reference Examples, parts and % indicate parts by weight and % by weight, respectively, and the tensile strength, flexural strength, flexural modulus, and Izot impact strength of the compositions are based on test pieces prepared by injection molding. make use of,
It was measured according to the following method. Tensile strength: ASTM D-638 Bending strength: ASTM D-790 Flexural modulus: ASTM D-790 Izot impact strength: ASTM D-256 Example 1-1 Carbon fiber (surface oxidation treatment, fiber length 6 mm)
The surface was treated using the following method and conditions. acetone 250
A solution was prepared by dissolving 10 g of maleic anhydride in cc. 1000 g of carbon fiber was placed in a ribbon blender, and the above solution was atomized while rotating and stirring at low speed. Stirring and mixing time was 3 minutes. Evaporated acetone vapor was removed from the system. 20 parts of the above surface-treated carbon fiber, 80 parts of ethylene-propylene block copolymer, and 0.008 part of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane as a radical generator were mixed in a drum blender. After preliminary mixing for a minute, the mixture was kneaded and extruded using a 50 mm extruder at a temperature of 220° C. and a screw rotation speed of 50 rpm to form pellets. The pellets were kneaded and extruded again using the above extruder under the same conditions as above to obtain a pellet-like carbon fiber-containing composition. The obtained composition was put into an injection molding machine to mold a test piece for measuring physical properties. The test piece thus obtained was measured for tensile strength, bending strength, bending modulus, and Izot impact strength. The results are shown in Table 1. Example 1-2 The carbon fiber used in Example 1-1 was surface-treated with acrylic acid. In this case, the surface treatment method is to put 1000g of carbon fiber in a ribbon blender, and while rotating and stirring at low speed, acrylic acid 12
Directly spray acrylic acid onto the carbon fibers.
The surface was treated by contacting it. Using this surface-treated carbon fiber, a carbon fiber-containing composition was prepared in the same manner as in Example 1-1, and its mechanical properties were measured. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1-1 The carbon fiber used in Example 1-1 was used as it was without surface treatment. In this case, the amount of carbon fiber is 20 parts, and the amount of the ethylon-propylene block copolymer used in Example 1-1 is 80 parts. The physical characteristics were measured. The results are shown in Table 1. In this case, the mixing conditions, kneading extrusion, pelletizing, and physical property measurement conditions are as follows: Example 1
-1.
【表】
実施例 ２
実施例１−１でつくつた、表面処理炭素繊維25
部、高密度ポリエチレン75部および実施例１−１
で使用したラジカル発生剤0.005部を、実施例１
−１と同様に、混合、混練、押出しをし、組成物
をつくり、機械的特性値を測定した。その結果を
第２表に示す。
比較例 ２
比較例１−１で使用した表面処理をしない炭素
繊維25部と、実施例２で使用した高密度ポリエチ
レン75部の２者を混合し、温度220℃で混練押出
しをして組成物をつくり、機械的特性を測定し
た。その結果を第２表に示す。[Table] Example 2 Surface-treated carbon fiber made in Example 1-1 25
parts, 75 parts of high-density polyethylene and Example 1-1
0.005 part of the radical generator used in Example 1
In the same manner as in -1, mixing, kneading, and extrusion were performed to prepare a composition, and the mechanical property values were measured. The results are shown in Table 2. Comparative Example 2 25 parts of carbon fiber without surface treatment used in Comparative Example 1-1 and 75 parts of high-density polyethylene used in Example 2 were mixed and kneaded and extruded at a temperature of 220°C to form a composition. were manufactured and their mechanical properties were measured. The results are shown in Table 2.
【表】
実施例 ３
炭素繊維45部、高密度ポリエチレン55部、メタ
クリル酸１部および実施例１−１で使用したラジ
カル発生剤0.005部を、ドラムブレンダーで、低
速で、１分間撹拌混合し、実施例１と同様に、加
熱混練して組成物のペレツトを得た。この組成物
について、前記実施例１と同様に機械的特性を測
定した。その結果を第３表に示す。
比較例 ３
実施例３で使用した、炭素繊維45部と高密度ポ
リエチレン55部の２者を加熱混練して組成物を得
た。この組成物の機械的特性を測定した。その結
果を第３表に示す。[Table] Example 3 45 parts of carbon fiber, 55 parts of high-density polyethylene, 1 part of methacrylic acid, and 0.005 part of the radical generator used in Example 1-1 were stirred and mixed for 1 minute at low speed in a drum blender. In the same manner as in Example 1, pellets of the composition were obtained by heating and kneading. The mechanical properties of this composition were measured in the same manner as in Example 1 above. The results are shown in Table 3. Comparative Example 3 A composition was obtained by heating and kneading 45 parts of carbon fiber and 55 parts of high-density polyethylene used in Example 3. The mechanical properties of this composition were measured. The results are shown in Table 3.
【表】
以上説明したように、本発明による炭素繊維複
合ポリオレフイン組成物は、とくに機械的性質が
優れ、多汎な用途に極めて好適である。[Table] As explained above, the carbon fiber composite polyolefin composition according to the present invention has particularly excellent mechanical properties and is extremely suitable for a wide variety of uses.