JPS6324012B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6324012B2
JPS6324012B2 JP54135951A JP13595179A JPS6324012B2 JP S6324012 B2 JPS6324012 B2 JP S6324012B2 JP 54135951 A JP54135951 A JP 54135951A JP 13595179 A JP13595179 A JP 13595179A JP S6324012 B2 JPS6324012 B2 JP S6324012B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet
polyolefin
glass fiber
mat
maleic anhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54135951A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5659848A (en
Inventor
Hiroki Katagiri
Shigeki Katayama
Haruo Kinoshita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP13595179A priority Critical patent/JPS5659848A/en
Publication of JPS5659848A publication Critical patent/JPS5659848A/en
Publication of JPS6324012B2 publication Critical patent/JPS6324012B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、物性の優れた成形品とくに強度、剛
性、耐衝撃性、耐熱性及び色調に優れた成形品を
得る為のプレス成形用ガラス繊維強化ポリオレフ
インシートに関する。 一般にポリオレフイン類は、物理的化学的特性
に優れた成形材料であるが、さらにそれらをガラ
ス繊維で補強することにより、より優れたものと
する試みが多くなされている。その製造法として
は、ポリオレフインにガラス繊維を添加配合し、
スクリユー押出し機、バンバリミキサー、ロール
等で溶融混練し、均一に分散されたコンパウンド
とし、次いで射出成形機、プレス成形機等により
成形品とされる。コンパウンドとされるに際し、
ポリオレフイン類はガラス繊維との接着性を向上
させる為に、適当なシランカツプリング剤でガラ
ス繊維表面処理するか又はポリオレフインを変性
する事等が行われている。特に後者の方法として
は、無水マレイン酸による変性効果が大であり、
その方法はUSP3416990、特公昭43−27421号公
報等に示されている。しかしながらこれらのコン
パウンドをもちいて得られた成形品に含まれるガ
ラス繊維は、そのコンパウンド化される工程の途
中で、すなわち溶融混練中に切断され補強効果が
著るしく低下してしまう。特に耐衝撃性の低下は
著るしく、構造材料等には使用できない。最近こ
れらの点を改良すべく、熱可塑性樹脂と長いガラ
ス繊維からなるマツトを積層したシートからプレ
ス成形法にて成形品を得る手法が開発され、上記
短繊維強化型コンパウンドからは得られない高性
能な材料として、たとえば特開昭52−40588号公
報、特開昭48−80172号公報に紹介されている。
これらによれば、熱可塑性樹脂と長いガラス繊維
からなるマツトを積層あるいは長いガラス繊維か
らなるマツト中に熱可塑性樹脂を含浸せしめて一
たんガラス繊維強化熱可塑性樹脂シートとし、次
いで該シートを成形品に見合う大きさにカツト
後、マトリクス成分たる熱可塑性樹脂の融点又は
軟化点以上に、赤外線加熱手段によつて加熱し、
次いでこれを上記熱可塑性樹脂の融点又は軟化点
以下に冷却されているマツチドダイ等のプレス用
金型に移送し、プレス成形を行ない成形品を得
る。しかしながらこの方法をポリオレフイン類に
応用するにあたつては、種々の問題の発生する事
が判明した。すなわち、単にポリオレフイン類と
ガラス長繊維マツトを組み合わせただけでは、ガ
ラス繊維とポリオレフインとの接着性がよくない
ゆえに長いガラス繊維を含むにもかかわらず十分
な補強効果が得られない。接着効果を上げる方法
として、USP3416990に開示されている無水マレ
イン酸を0.14〜4.5重量%含む変性ポリオレフイ
ンを用いた場合には、プレス成形に先立つシート
の加熱時に、該シートの熱変色が激しく、得られ
た成形品は黄褐色に変色しており、その耐熱エー
ジング性がはなはだしく低下することが判明し
た。 以上に鑑み、本発明者らは、強度、剛性、耐衝
撃性、耐熱性及び色調に優れた成形品を得る為の
プレス成形用ガラス繊維強化ポリオレフインシー
トを得るべく鋭意研究した結果、反応無水マレイ
ン酸の量が0.003〜0.1重量%の範囲にある変性ポ
リオレフインあるいは変性ポリオレフインと未変
性ポリオレフインの混合物と大部分の長さが1cm
以上であるガラス繊維からなるシート形状をした
複合体であり、該シートは、該ポリオレフインの
融点又は軟化点以上に加熱された時、シート板厚
方向に膨張して多孔性となる事を特徴とするプレ
ス成形用ガラス繊維強化ポリオレフインシートを
もちいる事により上記欠点を見事に克服した成形
品の得られる事を見い出し本発明をなすに至つ
た。 即ち、本発明は、強度、剛性、耐衝撃性、耐熱
性、及び色調に優れた成形品を得る為のプレス成
形用ガラス繊維強化ポリオレフインシートに関す
る。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明において用いられるポリオレフインとし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、ポリメチルペンテン−1及びそれらの共重
合体あるいは混合物があげられ、これらには、染
顔料、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可
塑剤、充填剤等を添加しうる。 無水マレイン酸の変性処理方法については種々
報告があり、たとえば有機過酸化物の存在下に溶
融混練する方法、溶媒中にポリオレフイン類を溶
解して行なう溶液法などがあげられるが、窒素シ
ールされた押出機内で有機過酸化物存在の下、無
水マレイン酸とポリオレフイン類を反応せしめる
方法が簡便である。 本発明にもちいられるガラス繊維マツトの繊維
は、径が2〜30μで好ましくは5〜25μであり長
さは1cm以上連続のものまでが使用できる。これ
らの繊維は数本以上集束されたストランドとして
用いられる。本発明において重要な点は、ガラス
繊維マツトと変性されたポリオレフインからなる
シートが加熱時に多孔性となる事である。多孔性
とする方法としては、ガラス繊維マツトが嵩高い
ものであり、これらがシート中では圧縮下にある
が、一たんポリオレフインがその融点以上に加熱
されるとその圧縮状態からガラス繊維マツトがも
との嵩高性をとり戻す事により該シートがシート
の板厚方向に膨張し多孔性にせしめる方法、ある
いは発泡剤を用いる方法等があるが、本発明の場
合は前者が好ましい。斯様な嵩高いマツトとして
は、例えば、旭フアイバーグラス社から販売され
ているグラスローン・コンテイニユアス・ストラ
ンドマツト及び米国フアイバーグラスインダス
トリーズ社から販売されているformatがあげ
られる。これらが嵩高性を有している理由は完全
にはわかつていないが概略以下の様に考えられ
る。グラスロン・コンテイニユアス・ストランド
マツトは、連続長繊維が円弧状に堆積されて嵩高
いマツトとなつており、かつ該連続ストランド間
は熱硬化性バインダーで接合されている。それゆ
え堆積時の嵩高性をいくらか保つたままでマツト
状に固化されたものであると考えられ、一たん圧
縮下におかれてその嵩高性を失しなつても、解放
されれば、ほぼ元の嵩高性を回復すると考えられ
る。一方、formatは、約1〜3cmのチヨツプ
ドストランドをニードルパンチによつて機械的に
結合しマツト化したものであり、マツト中でガラ
スストランドの一部がニードルパンチによりマツ
トの厚み方向に配向して絡みあつている。その為
マツトはフワフワとした嵩高いものであり、一た
ん圧縮下におかれても、解放されれば、厚み方向
に配向したガラスストランドにより元の嵩高性を
取り戻すと考えられる。しかしながら、ニードル
パンチしたものがすべて嵩高性を示すとはかぎら
ない点に注意すべきである。たとえば、当該業者
で言われているマツト重量で、200g/m2以上の
ものはニードルパンチ条件により嵩高性を示す
が、それ以下の場合は、あまり嵩高性を示さな
い。これはマツト重量の小さいものは、マツト厚
みが小であり、一たん厚み方向に配向したガラス
ストランドが圧縮されると容易に面内方向に配向
転換してしまうことによると考えられる。本発明
において、ニードルパンチによる嵩高性を得る為
には、200g/m2、好ましくは300g/m2以上のマ
ツト重量が選択されるべきである。その他にも嵩
高性を取り戻すガラス繊維マツト構造体は種々考
えられるが、本発明において重要な点は、ガラス
繊維マツト構造体が嵩高性を取り戻す方法ではな
く、ポリオレフイン樹脂とガラス繊維マツトから
なるシートが、該ポリオレフイン樹脂の融点以上
に加熱された時、板厚方向に膨張して多孔性とな
る事である。本発明者らは斯様な嵩高いガラス繊
維マツトと変性ポリオレフインからなるガラス繊
維強化ポリオレフインシートを該変性ポリオレフ
インの融点以上に加熱後プレス成形して得られる
成形品が、すぐれた特性を有する事を見い出し
た。従来からポリオレフインとガラス繊維との接
着性を向上させる為に無水マレイン酸変性を行う
事が広くなされているが、その場合に必要な反応
した無水マレイン酸の量が従来知られているのと
比較して格段に微少でよい事、すなわち0.003〜
0.1重量%の反応無水マレイン酸量の範囲ですぐ
れた特性を得ることが可能な事を見い出した。こ
の理由は完全にはわかつていないが概略以下の様
に考えられる。シートのマトリクスたる無水マレ
イン酸変性ポリオレフインが融点以上に加熱され
て膨張し、多孔性となつたシート中において、ガ
ラス繊維マツト中に含浸している該変性ポリオレ
フインは、三次元に絡みあつているガラス繊維又
はストランド間で、一部は塊状になつているが一
部は膜状になつて存在している。その結果該変性
ポリオレフインの空気に触れる表面積は非常に大
きくさらに高温下にさらされている為、該変性ポ
リオレフインは空気中の酸素により活性化される
と考えられる。この効果と無水マレイン酸による
接着性改良効果による相乗効果により、変性ポリ
オレフインとガラス繊維との接着力が、ポリオレ
フイン中の反応無水マレイン酸量が極端に低いに
もかかわらず、十分大きなものとなつていると考
えられる。反応した無水マレイン酸のポリオレフ
イン中での量が、0.1重量%以上の場合には、該
シートの加熱中に、マトリクスたる変性ポリオレ
フインが変色し、得られた成形品の色調が劣るだ
けでなく、耐熱エージング性が極端に悪くなる。
又反応した無水マレイン酸の量が0.003重量%以
下の場合には、ガラス繊維とポリオレフイン間で
の接着が不良となり十分な強度が得られない。 該加熱シートが多孔性になる為に必要な膨張の
度合は、未加熱時の板厚に対して1.5〜5倍であ
る。5倍以上膨張することは、ガラス繊維とポリ
オレフインとの接着力の改良効果にはなんら影響
はないが、成形品となつた時の表面性が悪化して
しまう。該シートが板厚方向に膨張し、多孔性と
なる為には積層含浸の方法も重要である。該シー
トの表面層が厚い樹脂層の場合には、多孔性にな
りにくい事は当然であり、好ましい表面樹脂層の
厚みは1.2mm以上好ましくは0.9mm以下である。 本発明に用いられるガラス繊維表面は、単繊
維、ストランド又はマツトの状態で、バインダ
ー、滑剤、乳化剤、PH調整剤、帯電防止剤、カツ
プリング剤などのサイジング剤で処理されている
ことができる。 本発明によるシートは、反応無水マレイン酸の
量が0.003〜0.1重量%である変性ポリオレフイン
と大部分が1cm以上の長さからなる嵩高いガラス
繊維マツトを押出し機又はプレスをもちいて積層
含浸させることによつて得られる。シート中に含
まれるガラス繊維の量は、適宜選択可能である
が、通常5〜80重量%であり好ましくは10〜60重
量%である。該ガラス繊維強化ポリオレフインシ
ートは、次いで得ようとする成形品サイズに対応
してカツトされ、赤外線等の手段で、該シートの
マトリクスたる変性ポリオレフインの融点又は軟
化点以上分解温度以下に加熱された後、該変性ポ
リオレフインの融点又は軟化点以下に冷却されて
いるマツチドメタルダイ等のプレス用金型に移送
され、金型を閉じてプレス成形される。本発明に
よつて得られた成形品は、ガラス繊維が長繊維で
ある事とガラス繊維とポリオレフイン間の接着力
が強固であるゆえに、強度、剛性、耐衝撃性、耐
疲労性、耐熱エージング性にすぐれかつ色調も良
好である。 以下に本発明をさらに明解なものとするため、
例でもつて示すが、これは本発明の範囲を制限す
るものではない。 実施例 1 アイソタクチツクポリプロピレン(住友化学製
住友ノーブレンS101)を粉末化したもの4000g
に、無水マレイン酸4gと過酸化ベンゾイル2g
をアセトン80gに溶解後添加し、ヘンシエルミキ
サーで混合し窒素シールされた押出し機で溶融混
練して厚み0.7mm及び2mmのシート状に押し出し
た。赤外線スペクトルにより定量した無水マレイ
ン酸の反応量はポリプロピレンに対し、0.09%で
あつた。 ガラス繊維マツトとしては、ガラス繊維ロービ
ング(米国PPG社製#712/66)をチツプドスト
ランドカツターにて約3cmにカツトし、次いでそ
れらをランダムに配向堆積したものに、ニードル
パンチングを施し900g/m2の嵩高マツトを得た。
ニードルパンチング条件は、ニードル番手25番、
ニードル密度100回/cm2、ニードル深さ20mmとし
た。 次いで、変性ポリプロピレンシート0.7mm/ガ
ラス繊維マツト(900g/m2)/変性ポロプロピ
レンシート2mm/ガラス繊維マツト(900g/
m2/変性ポリプロピレンシート0.7mmとなる様に
積層し、プレスにて強化ポリプロピレンシート
(GF含有量40重量%)を得た。該シートの厚みは
3.8mmであつた。次いで該シートを赤外線オーブ
ン中で約210℃に加熱後、80℃に温調されている
マツチドメタルダイにて30Kg/cm2の圧力下に20秒
間保持して変色のない箱型成形品を得た。該成形
品からJIS1号ダンベル試験片及びアイゾツト衝撃
試験片を切り出し、引張強度1150Kg/cm2、アイゾ
ツト衝撃値60Kg−cm/cmを得た。又135℃の促進
熱老化試験の結果、2000hr後も引張強度における
低下は見られなかつた。 なお本実施例によるシートは、赤外線による加
熱後、約2.4倍の厚さに膨張し、多孔性であつた。 実施例 2 アイソタクチツクポリプロピレン(住友化学製
住友ノーブレンS101)を粉末化したもの4000g
に、無水マレイン酸4gと過酸化ベンゾイル2g
をアセトン80gに溶解後添加し、ヘンシエルミキ
サーで混合し窒素シールされた押出し機で溶融混
練してペレツト状に押し出した。得られたペレツ
トとアイソタクチツクポリプロピレン(住友化学
製住友ノーブレンW501)を1:15の割合でドラ
イブレンドし、押出し機で溶融混練して厚み0.7
mm及び2mmのシートを得た。このシートを実施例
1のシートのかわりに用いた他は実施例1と同様
にして成形品を得た。結果を表1に示した。 実施例 3 実施例1のアイソタクチツクポリプロピレンの
かわりに高密度ポリエチレン(旭化成製S360)
をもちいた他は実施例1と同様にして成形品を得
た。結果を表1に示した。 実施例 4 実施例2のガラス繊維マツト1枚のかわりに、
グラスロン・コンテイニユアス・ストランドマツ
ト(旭グラスフアイバー製CSM8600;450g/
m2)2枚をもちいた他は実施例2と同様にして成
形品を得た。結果を表1に示した。 比較例 1 アイソタクチツクポリプロピレン(住友化学製
住友ノーブレンS101)を粉末化したもの4000g
に、無水マレイン酸6gと過酸化ベンゾイル3.5
gをアセトン120gに溶解後添加し、ヘンシエル
ミキサーで混合し窒素シールされた押出し機で溶
融混練して厚み0.7mm及び2mmのシート状に押出
した。赤外線スペクトルにより定量した無水マレ
イン酸の反応量はポリプロピレンに対し、0.15%
であつた。該シートをもちいた他は、実施例1と
同様にして成形品を得た。得られた成形品から
JISI号ダンベル試験片及びアイゾツト衝撃試験片
を切り出し、引張強度/130Kg/cm2、アイゾツト
衝撃値62Kg−cm/cmとほぼ実施例1と同様の値が
得られたが、成形品は黄変しておりかつ135℃の
促進走化試験の結果2000hr後の引張強度は初期値
の60%にまで低下していた。 比較例 2 実施例2の変性ポリオレフインと未変性ポリオ
レフインの比を1:40にした以外は、実施例2と
同様にして成形品を得た。引張強度が800Kg/cm2
アイゾツト衝撃強度が45Kg−cm/cmと本発明に比
較して低い値しか得られなかつた。 比較例 3 変性ポリオレフインシートとして実施例2と同
一の配合であるが、シートの厚みが0.3mmのもの
を得た。 ガラス繊維マツトとしては、ガラス繊維ロービ
ング(米国PPG社製#712/66)をチヨツプドス
トランドカツターにて約3cmにカツトし、次いで
それらをランダムに180g/m2となるように堆積
したものにニードルパンチングを施しガラス繊維
マツトを得た。ニードルパンチング条件は実施1
と同じであつた。次いで該マツトと上記0.3mm厚
の変性ポリプロピレンシートを交互に積み重ね、
該ガラス繊維マツト10層、変性ポリプロピレンシ
ート11層からなる強化ポリプロピレンシートをプ
レスにて得、次いで実施例1と同様にして成形品
を得た。結果を表1に示す。なお上記強化ポリプ
ロピレンシートは、約1.3倍程度しか膨張せず、
多孔性とならなかつた。 比較例 4 実施例2と同じ方法で厚み1.5mm及び0.4mmのシ
ートを得た。これとグラスロン・コンテイニユア
ス・ストランドマツト(旭グラスフアイバー製
CSM8600、450g/m2)を、表面樹脂層1.5mm/
グラスロン・コンテイニユアス・ストランドマツ
ト2枚/中間樹脂層0.4mm/グラスロン・コンテ
イニユアス・ストランドマツト2枚/表面樹脂層
1.5mmとなる様に積層し、プレスにより強化ポリ
プロピレンシートを得た。次いで実施例1と同様
にして成形品を得た。結果を表1に示す。なお上
記強化ポリプロピレンシートは約1.4倍程度しか
膨張せず、多孔性とならなかつた。
The present invention relates to a glass fiber-reinforced polyolefin sheet for press molding to obtain molded products with excellent physical properties, particularly strength, rigidity, impact resistance, heat resistance, and color tone. Generally, polyolefins are molding materials with excellent physical and chemical properties, but many attempts have been made to make them even better by further reinforcing them with glass fibers. The manufacturing method is to add glass fiber to polyolefin,
The mixture is melt-kneaded using a screw extruder, Banbury mixer, roll, etc. to form a uniformly dispersed compound, and then molded using an injection molding machine, press molding machine, etc. When considered as a compound,
In order to improve the adhesion of polyolefins to glass fibers, the surface of the glass fibers is treated with a suitable silane coupling agent or the polyolefins are modified. In particular, the latter method has a large modification effect due to maleic anhydride,
The method is shown in USP3416990, Japanese Patent Publication No. 43-27421, etc. However, the glass fibers contained in molded articles obtained using these compounds are cut during the compounding process, that is, during melt-kneading, and the reinforcing effect is significantly reduced. In particular, the drop in impact resistance is significant and it cannot be used as a structural material. Recently, in order to improve these points, a method has been developed to obtain molded products using a press molding method from sheets made of laminated mats made of thermoplastic resin and long glass fibers. As a high-performance material, it is introduced, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-40588 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-80172.
According to these, a mat made of a thermoplastic resin and long glass fibers is laminated or a mat made of long glass fibers is impregnated with a thermoplastic resin to temporarily form a glass fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, and then the sheet is used as a molded product. After cutting it into a size suitable for the size, heating it by infrared heating means to a temperature higher than the melting point or softening point of the thermoplastic resin that is the matrix component,
Next, this is transferred to a press mold such as a mated die that has been cooled to below the melting point or softening point of the thermoplastic resin, and press molding is performed to obtain a molded product. However, it has been found that various problems occur when this method is applied to polyolefins. That is, simply combining polyolefins and long glass fiber mat does not provide a sufficient reinforcing effect even though it contains long glass fibers because the adhesion between the glass fibers and the polyolefin is poor. When a modified polyolefin containing 0.14 to 4.5% by weight of maleic anhydride as disclosed in USP 3,416,990 is used as a method for increasing the adhesive effect, the sheet undergoes severe thermal discoloration during heating prior to press molding, resulting in poor yield. It was found that the molded product was discolored to yellowish brown, and its heat aging resistance was significantly reduced. In view of the above, the present inventors conducted intensive research to obtain a glass fiber-reinforced polyolefin sheet for press molding to obtain molded products with excellent strength, rigidity, impact resistance, heat resistance, and color tone. Modified polyolefin or a mixture of modified and unmodified polyolefin with an acid content in the range of 0.003 to 0.1% by weight and a major length of 1 cm.
It is a sheet-shaped composite made of the above glass fibers, and the sheet is characterized by expanding in the thickness direction of the sheet and becoming porous when heated above the melting point or softening point of the polyolefin. The present inventors have discovered that a molded article that successfully overcomes the above-mentioned drawbacks can be obtained by using a glass fiber reinforced polyolefin sheet for press molding, and have thus completed the present invention. That is, the present invention relates to a glass fiber-reinforced polyolefin sheet for press molding to obtain a molded product having excellent strength, rigidity, impact resistance, heat resistance, and color tone. The present invention will be explained in detail below. Examples of the polyolefin used in the present invention include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polymethylpentene-1, and copolymers or mixtures thereof.These include dyes and pigments, heat stabilizers, antioxidants, and ultraviolet absorbers. , plasticizers, fillers, etc. may be added. There are various reports on modification treatment methods for maleic anhydride, including a method of melt-kneading in the presence of organic peroxides and a solution method in which polyolefins are dissolved in a solvent. A simple method is to react maleic anhydride and polyolefins in the presence of an organic peroxide in an extruder. The fibers of the glass fiber mat used in the present invention have a diameter of 2 to 30 μm, preferably 5 to 25 μm, and a continuous length of 1 cm or more. These fibers are used as a bundle of several or more fibers. An important point in the present invention is that the sheet of glass fiber mat and modified polyolefin becomes porous upon heating. As a method for making it porous, the glass fiber mat is bulky and is under compression in the sheet, but once the polyolefin is heated above its melting point, the glass fiber mat is released from its compressed state. There are a method in which the sheet expands in the thickness direction of the sheet by restoring the bulkiness of the sheet to make it porous, and a method in which a foaming agent is used, but the former is preferred in the case of the present invention. Examples of such bulky pine include glass lawn continuous strand pine sold by Asahi Fiberglass Co., Ltd. and format sold by Fiberglass Industries, Inc. of the United States. The reason why these have bulkiness is not completely understood, but it is thought to be roughly as follows. Glasslon continuous strand mat has continuous long fibers deposited in an arc shape to form a bulky mat, and the continuous strands are bonded with a thermosetting binder. Therefore, it is thought that it was solidified into a pine-like shape while retaining some of its bulk when it was deposited, and even if it loses its bulk once it is put under compression, once it is released, it is almost the same as before. This is thought to restore the bulkiness of the material. On the other hand, format is a mat made by mechanically joining chopped strands of about 1 to 3 cm with a needle punch. They are oriented and intertwined. For this reason, pine is fluffy and bulky, and even if it is once compressed, it is thought that once it is released, it will regain its original bulk due to the glass strands oriented in the thickness direction. However, it should be noted that not all needle punched materials exhibit bulk. For example, if the mat weight is 200 g/m 2 or more according to those in the industry, it will show bulkiness depending on the needle punching conditions, but if it is less than that, it will not show much bulkiness. This is thought to be due to the fact that when the mat weight is small, the mat thickness is small, and once the glass strands oriented in the thickness direction are compressed, their orientation is easily changed in the in-plane direction. In the present invention, a mat weight of 200 g/m 2 , preferably 300 g/m 2 or more should be selected in order to obtain the bulkiness due to needle punching. Various other glass fiber pine structures that can regain bulkiness are conceivable, but the important point in the present invention is not the method by which the glass fiber pine structure can regain bulkiness, but rather the method by which a sheet made of polyolefin resin and glass fiber pine is used. When the polyolefin resin is heated above its melting point, it expands in the thickness direction and becomes porous. The present inventors have discovered that a molded product obtained by press-molding a glass fiber-reinforced polyolefin sheet made of such bulky glass fiber mat and modified polyolefin after heating it above the melting point of the modified polyolefin has excellent properties. I found it. Conventionally, maleic anhydride modification has been widely used to improve the adhesion between polyolefins and glass fibers, but the amount of reacted maleic anhydride required in that case is compared with the previously known amount. It should be extremely small, that is, 0.003~
It has been found that excellent properties can be obtained within the range of the amount of reacted maleic anhydride of 0.1% by weight. The reason for this is not completely understood, but it is thought to be roughly as follows. The maleic anhydride-modified polyolefin, which is the matrix of the sheet, is heated above its melting point to expand and become porous. In the sheet, the modified polyolefin impregnated into the glass fiber mat is formed into three-dimensionally entangled glass. Among the fibers or strands, some are in the form of lumps, while others are in the form of a film. As a result, the surface area of the modified polyolefin that comes into contact with air is very large, and since it is exposed to high temperatures, it is thought that the modified polyolefin is activated by oxygen in the air. Due to the synergistic effect of this effect and the adhesion-improving effect of maleic anhydride, the adhesive force between the modified polyolefin and glass fibers becomes sufficiently large despite the extremely low amount of reactive maleic anhydride in the polyolefin. It is thought that there are. If the amount of reacted maleic anhydride in the polyolefin is 0.1% by weight or more, the modified polyolefin that is the matrix will change color during heating of the sheet, and the color tone of the obtained molded product will not only be inferior, but also Heat aging resistance becomes extremely poor.
If the amount of reacted maleic anhydride is less than 0.003% by weight, the adhesion between the glass fiber and polyolefin will be poor and sufficient strength will not be obtained. The degree of expansion necessary for the heating sheet to become porous is 1.5 to 5 times the thickness of the sheet when unheated. Expanding five times or more has no effect on improving the adhesive strength between the glass fiber and polyolefin, but the surface properties of the molded product deteriorate. The method of lamination and impregnation is also important in order for the sheet to expand in the thickness direction and become porous. Naturally, when the surface layer of the sheet is a thick resin layer, it is less likely to become porous, and the preferable thickness of the surface resin layer is 1.2 mm or more and preferably 0.9 mm or less. The surface of the glass fiber used in the present invention can be treated with a sizing agent such as a binder, lubricant, emulsifier, PH regulator, antistatic agent, coupling agent, etc. in the form of a single fiber, strand, or mat. The sheet according to the present invention is obtained by laminating and impregnating a modified polyolefin containing reactive maleic anhydride in an amount of 0.003 to 0.1% by weight and a bulky glass fiber mat, most of which is 1 cm or more in length, using an extruder or press. obtained by. The amount of glass fibers contained in the sheet can be selected as appropriate, but is usually 5 to 80% by weight, preferably 10 to 60% by weight. The glass fiber reinforced polyolefin sheet is then cut according to the size of the molded product to be obtained, and heated by means such as infrared rays to a temperature above the melting point or softening point and below the decomposition temperature of the modified polyolefin that is the matrix of the sheet. The modified polyolefin is then transferred to a press mold such as a mated metal die that has been cooled to a temperature below the melting point or softening point of the modified polyolefin, and the mold is closed to perform press molding. The molded product obtained by the present invention has good strength, rigidity, impact resistance, fatigue resistance, and heat aging resistance because the glass fiber is a long fiber and the adhesive force between the glass fiber and polyolefin is strong. Excellent color and good color tone. In order to make the present invention even clearer, the following describes
Examples are also given without limiting the scope of the invention. Example 1 4000g of powdered isotactic polypropylene (Sumitomo Noblen S101 manufactured by Sumitomo Chemical)
, 4 g of maleic anhydride and 2 g of benzoyl peroxide.
was dissolved in 80 g of acetone and added, mixed in a Henschel mixer, melted and kneaded in a nitrogen-sealed extruder, and extruded into sheets with thicknesses of 0.7 mm and 2 mm. The reaction amount of maleic anhydride determined by infrared spectrum was 0.09% based on polypropylene. For the glass fiber mat, glass fiber roving (#712/66 manufactured by PPG, USA) was cut into approximately 3 cm pieces using a chipped strand cutter, and then the pieces were randomly oriented and piled up, then needle punched to give a total weight of 900 g/ A bulky pine of m 2 was obtained.
Needle punching conditions are needle size 25,
The needle density was 100 times/cm 2 and the needle depth was 20 mm. Next, modified polypropylene sheet 0.7 mm/glass fiber mat (900 g/m 2 )/modified polypropylene sheet 2 mm/glass fiber mat (900 g/m 2 )
They were laminated so that m 2 /modified polypropylene sheet was 0.7 mm, and pressed to obtain a reinforced polypropylene sheet (GF content: 40% by weight). The thickness of the sheet is
It was 3.8mm. Next, the sheet was heated to about 210°C in an infrared oven, and then held under a pressure of 30 kg/cm 2 for 20 seconds in a matte metal die controlled at 80°C to form a box-shaped molded product without discoloration. Obtained. A JIS No. 1 dumbbell test piece and an Izod impact test piece were cut out from the molded product, and a tensile strength of 1150 Kg/cm 2 and an Izod impact value of 60 Kg-cm/cm were obtained. Further, as a result of accelerated heat aging test at 135°C, no decrease in tensile strength was observed even after 2000 hours. Note that the sheet according to this example expanded to about 2.4 times the thickness after heating with infrared rays, and was porous. Example 2 4000g of powdered isotactic polypropylene (Sumitomo Noblen S101 manufactured by Sumitomo Chemical)
, 4 g of maleic anhydride and 2 g of benzoyl peroxide.
was dissolved in 80 g of acetone and added, mixed in a Henschel mixer, melted and kneaded in an extruder sealed with nitrogen, and extruded into pellets. The obtained pellets and isotactic polypropylene (Sumitomo Noblen W501, manufactured by Sumitomo Chemical) were dry blended at a ratio of 1:15, and melt-kneaded using an extruder to a thickness of 0.7.
Sheets of mm and 2 mm were obtained. A molded article was obtained in the same manner as in Example 1 except that this sheet was used in place of the sheet in Example 1. The results are shown in Table 1. Example 3 High-density polyethylene (Asahi Kasei S360) was used instead of the isotactic polypropylene of Example 1.
A molded article was obtained in the same manner as in Example 1 except that a molded article was used. The results are shown in Table 1. Example 4 Instead of one sheet of glass fiber mat in Example 2,
Glasslon Container Strand Mat (Asahi Glass Fiber CSM8600; 450g/
A molded article was obtained in the same manner as in Example 2, except that two pieces of m 2 ) were used. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 4000g of powdered isotactic polypropylene (Sumitomo Noblen S101 manufactured by Sumitomo Chemical)
6 g of maleic anhydride and 3.5 g of benzoyl peroxide.
g was dissolved in 120 g of acetone, mixed in a Henschel mixer, melt-kneaded in a nitrogen-sealed extruder, and extruded into sheets with thicknesses of 0.7 mm and 2 mm. The reaction amount of maleic anhydride determined by infrared spectrum is 0.15% based on polypropylene.
It was hot. A molded article was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sheet was used. From the obtained molded product
A JISI dumbbell test piece and an Izot impact test piece were cut out, and the tensile strength/130 Kg/cm 2 and Izot impact value 62 Kg-cm/cm were obtained, which were almost the same values as in Example 1, but the molded product did not turn yellow. The results of an accelerated chemotaxis test at 135°C showed that the tensile strength after 2000 hours had decreased to 60% of its initial value. Comparative Example 2 A molded article was obtained in the same manner as in Example 2, except that the ratio of modified polyolefin and unmodified polyolefin in Example 2 was changed to 1:40. Tensile strength is 800Kg/cm 2 ,
The Izot impact strength was 45 Kg-cm/cm, which was lower than that of the present invention. Comparative Example 3 A modified polyolefin sheet having the same formulation as in Example 2 but having a thickness of 0.3 mm was obtained. As the glass fiber mat, glass fiber roving (#712/66 manufactured by PPG, USA) was cut into approximately 3 cm pieces using a chopped strand cutter, and then the pieces were randomly piled at a weight of 180 g/ m2 . The material was needle punched to obtain glass fiber mat. Needle punching conditions are implementation 1
It was the same. Next, the mat and the above modified polypropylene sheet with a thickness of 0.3 mm were stacked alternately,
A reinforced polypropylene sheet consisting of 10 layers of the glass fiber mat and 11 layers of modified polypropylene sheet was obtained by pressing, and then a molded article was obtained in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. The reinforced polypropylene sheet mentioned above expands only about 1.3 times,
It did not become porous. Comparative Example 4 Sheets with thicknesses of 1.5 mm and 0.4 mm were obtained in the same manner as in Example 2. This and Glasslon Container Strand Matsut (manufactured by Asahi Glass Fiber)
CSM8600, 450g/m 2 ), surface resin layer 1.5mm/
2 pieces of Glasslon continuous strand mat / intermediate resin layer 0.4mm / 2 pieces of Glasslon continuous strand mat / surface resin layer
They were laminated to a thickness of 1.5 mm and pressed to obtain a reinforced polypropylene sheet. Next, a molded article was obtained in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. The reinforced polypropylene sheet expanded only about 1.4 times and did not become porous.

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 反応無水マレイン酸量が0.003〜0.1重量%の
範囲にある変性ポリオレフインあるいは変性ポリ
オレフインと未変性ポリオレフインの混合物と大
部分の長さが1cm以上であるガラス繊維からなる
シート形状をした複合体であり、該シートは、該
ポリオレフインの融点又は軟化点以上に加熱され
た時、シート板厚方向に膨張して多孔性となる事
を特徴とするプレス成形用ガラス繊維強化ポリオ
レフインシート。
1 A sheet-shaped composite consisting of a modified polyolefin or a mixture of a modified polyolefin and an unmodified polyolefin in which the amount of reactive maleic anhydride is in the range of 0.003 to 0.1% by weight, and glass fibers whose length is mostly 1 cm or more. A glass fiber reinforced polyolefin sheet for press molding, characterized in that the sheet expands in the thickness direction of the sheet and becomes porous when heated above the melting point or softening point of the polyolefin.
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