JPS63108035A - ガラス繊維強化熱可塑性プラスチツクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチックの製造
方法に関する。

〔従来の技術〕

強化プラスチック用のガラス繊維は、紡糸工程後の工程
中の損傷防止のため、あるいは、織布にする時の織機内
での糸がらみ、糸はつれ、毛羽防止のため集束剤処理が
行われている。

集束剤は澱粉糊が主体であり、時によりポリビニルアル
コールあるいはポリ酢酸ビニル等の合成糊を併用するこ
ともある。

また、強化プラスチック用ガラス繊維は、表面。

処理剤を処理する前にあらかじめ集束剤を除去すること
が、ガラス表面に対するカップリング剤の密着性を向上
させる為に必要である。

ところで、従来ガラス繊維強化プラスチツク用に樹脂と
しては通常不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹
脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が主なものであっ
たが、近年、耐熱性熱可塑性樹脂をマトリックスとした
ガラス繊維強化プラスチックが注目されるようになって
きており、上述した熱硬化性樹脂よりも高い温度で加工
することが必要となり、ガラス表面を処理したカップリ
ング剤が熱劣化するため、耐熱性熱可塑性樹脂をマトリ
ックスとしたガラス繊維強化プラスチックは熱硬化性樹
脂系のものより強度が低下してしまうことがしばしば見
られる。したがって、ガラス繊維としては集束剤を除去
したままで使用した方が良好な強度が得られると考えら
れる。

ガラス繊維の集束剤除去は、４００〜６００℃の高温下
、空気雰囲気で十数時間放置することにより集束剤を焼
却してしまう、いわゆる、ヒートクリーニングが行われ
、このヒートクリーニングしたガラス繊維に対し、組み
合わせる樹脂に応じたカップリング剤で処理し、強化プ
ラスチックを製造する。

しかしながら、ヒートクリーニング処理をしたガラス繊
維はその処理前に位べて強度が著しく低下するという欠
点があり、このものを使用した、強化プラスチックは当
然ながら、満足する物性を得ることが出来ない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、集束剤を除去した後でも実質的に強度低下の
ないガラス繊維を使用する、高強度ガラス繊維強化熱可
塑性プラスチックを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、以上の問題点を解決するため鋭意検討を
行い、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、集束剤を澱粉消化酵素により除去
したガラス繊維を使用することを特徴とするガラス繊維
強化熱可塑性プラスチックの製造方法である。

本発明における澱粉消化酵素としては、α−アミラーゼ
が好適に使用できる。

α−アミラーゼは、各種の糸状菌、枯草菌、小棒菌等か
らの抽出による菌由来のもの、麦芽よりの抽出による植
物由来のもの、あるいは、ブタの膵臓、牛の膵臓、牛の
唾液等から抽出による動物由来のものがあり、いずれも
使用できる。

α−アミラーゼをガラス繊維に処理する方法は以下の通
りである。

α−アミラーゼを溶解する水のｐＨを４．０〜１０．５
、望ましくは麦芽アミラーゼの場合は４．７〜５．４、
糸状菌アミラーゼ、枯草菌アミラーゼ、小棒菌アミラー
ゼの場合は５．０〜７．０に調整する。

この水中に、さらにＣａ２″″イオンを添加して、０．
００１〜０．１Ｍ濃度に調整する。

この液を温度０〜７０°Ｃ１望ましくは２５〜４５°Ｃ
に保温し、α−アミラーゼを０．００５％以上添加して
溶解する。

このα−アミラーゼ水溶液中にガラス繊維を浸漬するか
、あるいは、ガラス繊維に、このα−アミラーゼ水溶液
を連続的に噴霧する等して、α−アミラーゼと、集束剤
を接触させる。接触させる時間は、α−アミラーゼの濃
度、液温により異なるが、６０分以内で充分である。

次いで、ガラス繊維を８０°Ｃ以上の熱水中に移してα
−アミラーゼを失活させた後、流水下で失活したα−ア
ミラーゼ及びα−アミラーゼにより分解されて水溶性と
なった糊分解物を洗浄除去し、さらに熱風乾燥機中で乾
燥する。

集゛束剤として澱粉糊とポリビニルアルコール、ポリ酢
酸ビニル等の合成糊が併用されている場合は、α−アミ
ラーゼ処理の前後に、アセトン、酢酸エチル、塩化メチ
レン、クロロホルム、ジクロルエタン、トリクロルエタ
ン、パークロルエチレン、アルコール等の有機溶剤で合
成糊を洗浄除去することは本発明の有効性を何らそこな
うものではない。

本発明で用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましく
、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ポリメチルメ
タクリレート、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボ
ネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリフェニレンオキシド、フッ素樹脂、
ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、ポリエー
テルケトンォン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリイミド等がある。

ガラス繊維に熱可塑性樹脂を含浸、脱泡させる方法とし
ては種々の方法があるが、最も一般的な方法としては、
■溶媒に可溶な樹脂であれば、溶液化してこの樹脂溶液
をガラスクロスに含浸脱泡させながら溶媒を除去してプ
リプレグとする方法、■樹脂を加熱溶融し、この熔融樹
脂をガラスクロス上で含浸脱泡させた後、冷却してプリ
プレグとする方法および■樹脂を微粉末化して、この粉
体をガラス繊維表面に付着させた後、加熱溶融して含浸
させ冷却後プリプレグとする方法などがあげられる。

熱可塑性樹脂の成形物への加工は、プレスに装着した金
型中でプリプレグを樹脂の流動可能温度に加熱し、成形
物表面積１ｃ＋ｆｌ当り５〜２００ｈ／ｃＴｉＩの加圧
下で賦形し、１０〜６０分加熱加圧後、冷却することに
より行う方法と、オートクレーブ中で、加熱、加圧下で
賦形した後、冷却するという工程により行う方法が一般
的である。

〔発明の効果〕

本発明のガラス繊維強化プラスチックの製造方法によれ
ば、高強度のガラス繊維強化熱可塑性プラスデックを得
ることができる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により説明する。

参考例１　　ヤーンの調整 径９μのフィラメントを、澱粉糊を集束剤として使用し
、６７．５Ｔｅｘのヤーンを製造した。このヤーンの集
束剤付着率は２．０２％であった。

参考例２　　ガラスクロスの調整 上記で得たヤーン１を使用し、縦糸は２５ｍｍ当り４２
本、横糸は２５ｍｍ当り３２木の打ち込み密度でクロス
を織った。このものの重量は２００〜２１０ｇ／ｒｆｆ
であった。

本発明の効果を判定する為に必要な集束剤除去率の測定
は以下により行った。

集束剤付着率は集束剤除去処理前のクロスを約１０ｃｍ
角に切り出し、このものの重！ｔ　（ＷＯ）を測定した
後、４００°Ｃオーブン中に３時間放置し、冷却して、
冷却後の重量（Ｗ、）を測定する。

集束剤付着率Ａは以下の式より算出する。

集束剤除去率は、集束剤付着率と同様、集束剤除去処理
後のクロスを約１０ｃｍ角に切り出し、このものの重量
（Ｗｅｏ）を測定する。次いでこのクロスを４００°Ｃ
オープン中に３時間放置後冷却して、冷却後の重Ｍ（Ｗ
ｃＩ）を測定する。集束剤除去率Ｒｃを以下により算出
する。

Ｒｃ＝ 実施例１ 参考例２で得たクロスを使用し、表−１に示した集束剤
除去条件により集束剤を除去したクロスを使用してポリ
カーボネート樹脂をマトリックスとする６層積層板を成
形した。

成形方法は、以下の通りである。

ガラスクロスの片面に粒子径５０μｍ以下に粉砕したポ
リカーボネート樹脂粉末を６０ｇ／　ｒｒｆＯ量で均一
に敷き詰め、このものを６層積み重ね、２７０°Ｃに加
熱した金型中に入れ、圧力を加えずに型締めし２０分間
予熱した。予熱終了後積層体面積１　ｃｒＭ当り８０Ｋ
ｇ／ｃ＋ｆｌの圧力を加えて５分間加圧した。次いで、
加熱源を切り外し、１０°Ｃ／分の冷却スピードで１０
０°Ｃまで冷却し、圧力を開放して脱型し、積層体を得
た。

この積層板のガラス含有率、引張強度をＪＩＳ　Ｋ６９
１１により測定した。結果を表−１に示す。

実施例２ 参考例２で得たクロスを使用し、表−１に示した集束剤
除去条件で集束剤を除去し、ポリエーテルエーテルケト
ン樹脂をマトリックスとする６層積層板を成形した。

成形方法は以下の通りである。

厚さ５０μｍのポリエーテルエーテルケトン樹脂フィル
ム７枚とガラスクロス６枚を交互に積み重ね、３７０°
Ｃに加熱した金型内に入れ、圧力を加えずに型締めし２
０分間予熱した。予熱終了後積層体面積１　ｃｌ当り８
０Ｋｇ／ｃＪの圧力を加えて１０分間加圧した。次いで
、加熱源を切り外し、１０°Ｃ／分の冷却スピードで２
００°Ｃまで冷却し、圧力を開放して脱型し、積層体を
得た。

この積層板のガラス含有率、引張強度を測定した。結果
を表−１に示す。

実施例３ 参考例１で得たヤーンを使用し、表−１に示した集束剤
除去条件で集束剤を除去したものを使用し、ポリカーボ
ネート樹脂をマトリックスとする丸棒を成形した。

丸棒の成形方法は以下の通りである。

ポリカーボネート樹脂を３００°Ｃの加熱槽で溶融し、
この中にガラスヤーンを通し、引き取りながら含浸脱泡
し、ヤーン１７本を加熱槽出口引きそろえて、径３ｍｍ
の丸棒金型を装置した引き抜き成形機を通して径３ｍｍ
の丸棒を成形した。丸棒金型温度人口３００°Ｃ１出口
１２０°Ｃ５引き抜き速度５００ｍｍＺ分であった。

この丸棒のガラス含有率、引張強度をにより測定した。

結果を表−１に示した。

比較例１〜３ 集束剤除去方法を表−１に示したヒートクリーニング条
件に変えた以外は実施例１〜３と同様にして、ガラス繊
維強化熱可塑性プラスチックを成形した。結果を表−１
に示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、集束剤を澱粉消化酵素により除去したガラス繊維を
   使用することを特徴とするガラス繊維強化熱可塑性プラ
   スチックの製造法。