JPH0267326A - 表面平滑性に優れた繊維補強熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

表面平滑性に優れた繊維補強熱可塑性樹脂組成物

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JPH0267326A
JPH0267326A JP21849588A JP21849588A JPH0267326A JP H0267326 A JPH0267326 A JP H0267326A JP 21849588 A JP21849588 A JP 21849588A JP 21849588 A JP21849588 A JP 21849588A JP H0267326 A JPH0267326 A JP H0267326A
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Teruo Katayose
照雄 片寄
Naoyuki Murakami
村上 直行
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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、繊維補強熱可塑性樹脂組成物に関するもので
あり、更に詳しくは、機械的物性とシートの表面平滑性
に優れた繊維補強熱可塑性樹脂組成物に関するものであ
る。
〔従来技術〕
熱可塑性樹脂と補強繊維とからなる繊維補強熱可塑性樹
脂組成物としては、チョツプドガラス繊維をマトリック
ス樹脂に分散させたFRTP、あるいはガラスの長繊維
からなるスワールマットを補強層とする繊維補強熱可望
性樹脂シートが良く知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、これらの繊維補強熱可塑性樹脂組成物お
よびシートはガラス繊維を用いていることから、成形品
の表面平滑性は悪い。特に、スワールマットを補強繊維
とするときは、成形時に溶融樹脂中表面から繊維が突き
出るため表面平滑性は極めて悪い。このスワールマット
を使用する欠点を克服するものとして、特開昭60−1
58228号公報に開示されている「高い弾性率を有し
、かつ大部分が7mmから50mmの長さと13μm以
下の直径を有する2Of!璽%から60重量%の補強繊
維と40重量%から80重景%の熱可塑性物質とからな
る繊維補強シート」があるが、表面平滑性は今一つ不足
で満足できるものではない。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、このような事情に鑑み、鋭意検討した結
果、マトリックス樹脂に特定の充填剤を添加することに
よって成形品表面の平滑性に優れた繊維補強熱可塑性樹
脂組成物を提供できることを見出して本発明を完成した
すなわち、本発明は、 (A)熱可塑性樹脂40〜80重量%および繊維径3〜
20μm1繊維長1〜50aaの補強繊維60〜20重
量%からなる組成物、99〜50重量%と(B)充填剤
、1〜50重量%とからなり、(C)前記充填剤のアス
ペクト比が3未満のときは、その内挿球の直径が、また
、同アスペクト比が3以上のときはその繊維径が前記補
強繊維径のX以下であり、かつ、(D)前記充填剤と前
記熱可塑性樹脂とのに成分の組成物の線膨張率が前記熱
可塑性樹脂の線膨張率の90%以下となるような組成比
で前記充填剤を含存することを特徴とする表面平滑性に
優れた繊維補強熱可塑性樹脂組成物を提供する。
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、ゴム
補強ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合
体、ABS樹脂等のスチレン系樹脂、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等のポリエス
テル樹脂、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等
のポアミド樹脂、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフ
ェニレンエーテル等のポリエーテル系樹脂、ポリオキシ
メチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ボリアリレー
ト、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルイミド等の超耐熱樹またはポリカーボネート/
ABS、ポリフェニレンエーテル/ポリアミド、ポリカ
ーボネート/ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニ
レンエーテル/ポリブチレンテレフタレート等のブレン
ドポリマー類が挙げられる。
本発明に用いる補強繊維は、本発明に用いる熱可塑性樹
脂の引張り弾性率よりも高い弾性率をもつものであれば
何でも良く、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、セラ
ミックス繊維、鉱物繊維等の無機繊維、ステンレス、黄
銅等の金属繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリオ
キシメチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、液晶性
芳香族ポリエステル繊維、ポリエチレンテレフタレート
繊維、ポリ−p−フェニレンテレフタレート繊維、ポリ
−m−フェニレンイソフタルアミド繊維等のアラミド繊
維、ポリフェニレンベンゾチアゾール繊維、ポリアクリ
ロニトリル繊維、セルローズ繊維等の有機繊維等が挙げ
られる。
補強繊維の径は3〜50μ−であり、3μm未満では分
散が困難であり好ましくない。また20μmを越えると
きは分散時に折れやすく好ましくない、補強繊維の長さ
は1〜50、好ましくは1〜25+1111である。大
部分の補強繊維がfin未満のときは組成物の補強効果
は認められない。また、50mmを越える長さでは均一
分散が困難である。
補強繊維の量は20〜60、好ましくは30〜50重量
%である。20重量%未満では補強効果はあまり認めら
れず、そして60重量%を越えると組成物は脆くなるの
で好ましくない。
本発明に用いる充填剤は、その形状がどのようなもので
あっても良い、即ち球状または球に近い形状をしている
ときは(アスペクト比が3未満のとき)内挿球の直径が
補強繊維径の約X以下である。また形状が繊維状(アス
ペクト比が3以上)であれば、その繊維径が補強繊維径
の約X以下であればよい。上記の径が分布した形状の充
填剤においては、60重量%以上好ましくは70重量%
以上が補強繊維径のX以下であればよい。
アスペクト比とは、球状または球状に、近い形状のとき
は短径に対する長径の比であり、繊維状のときは、繊維
径に対する繊維長の比で定義されるものである。
さらに該充填剤と熱可塑性樹脂との組成物の線膨張率が
熱可塑性樹脂の線膨張率の90%以下となる場合に表面
平滑性に優れた組成物となる。線膨張率は30℃から熱
可塑性樹脂の融点またはガラス転移温度よりも30℃低
い温度までの範囲で測定した値である。昇温速度は10
℃/lll1nである。
充填剤の例として、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛
、酸化マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、タルク、ウ
オラストナイト、ケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ア
ルミニウム、マイカ、ガラスバルン、石英バルン、黒鉛
、ホウ素、アルミナ、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ボリア
、窒化ホウ素、シリカ、ベリリウム、石英、窒化ケイ素
、酸化ベリリウム、窒化アルミニウム等の無機粉末、ア
スベスト、チタン酸カリ、炭素、黒鉛、ホウ素、アルミ
ナ、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ボリア、窒化ホウ素、シ
リカ、ベリリウム、石英、窒化ケイ素等の無機ウィスカ
ー、マイクロセルローズ、熱硬化性樹脂の粉末、アラミ
ドパルプ、繊維補強熱可塑性樹脂組成物のマトリックス
樹脂の融点よりも高い融点を有する熱可塑性樹脂の極細
繊維、例えば極細ポリエチレンテレフタレート繊維等、
または粉末等が挙げられる。これらの充填剤を2種以上
混合して用いることもできる。
充填剤の添加量は、繊維補強熱可塑性樹脂シートの機械
的物性等の特徴を阻害しない限りで、充填剤とマトリッ
クスとなる前記熱可塑性樹脂との組成物の線膨張率が熱
可塑性樹脂の膨張率の90%以下となる配合量であれば
良いので、マトリックスと補強繊維との組合せで好まし
い配合量は変わるが、−殻内には繊維補強熱可塑性樹脂
組成物を構成する熱可塑性樹脂と補強繊維との合計重量
が99〜50重量%、充填剤が1重量%〜50重量%、
好ましくは5重量%〜30重量%の範囲である。
本発明の繊維補強熱可塑性樹脂組成物の製造には、種々
の公知の技術を用いることができる。
たとえば、熱可塑性樹脂、補強繊維、充填剤をトライブ
レンドして押出機、ロール、バンバリーミキサ−等で混
練する方法がある。また、特開昭57−28135号公
報、特開昭58−592.24号公報等に記載されてい
るように、粉末状熱可塑性樹脂、補強繊維および充填剤
とから、抄紙法によって、繊維補強熱可塑性樹脂組成物
を製造し、インラインまたはオンラインでベルトプレス
等のホットプレスを用いて、該樹脂を溶融すると共に補
強繊維ザよび充填剤とを一体化させる方法がある。
本発明の組成物に、難燃剤、熱安定剤、紫外線防止剤、
着色剤等の各種安定剤を組成物の機械的物性を損わない
範囲で添加してもよい。
〔実施例〕
次に本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、こ
れに限定されるものではない、なお実施例中、部は重量
部を示す。
実施例1 ポリプロピレン(溶融流れ指数Ml=4)粉末45部、
直径10μm、長さ6mmのガラス繊維30部および直
径が0.2〜0.5μ鋼のチタン酸カリウィスカー25
部を抄紙法によりシート状組成物を得た。これを200
°C,100kg/ciiの圧力下で圧縮成形法により
溶融固化して物性を測定した。
特性を表に示す、なお、ポリプロピレン樹脂とチタン酸
カリウムウィスカーとの組成物を抄紙法で製造し線膨張
率を測定した結果40 X 10− hcm/cm・℃
であり、ポリプロピレンの線膨張率は230 X 10
− ’cm / cm・°Cの17%であった。表面平
滑性は像鮮明度により評価した。値が大きいほど表面平
滑性が優れている。
比較例1 実施例1と同様の方法でポリプロピレン粉末60部、ガ
ラス繊維(直径10μs+、長さ6mm)40部からな
る溶融固化シートを作製した。特性を表に示す。
実施例2 ポリエチレンテレフタレート粉末49部、直径lOμm
、長さ13ffi11のガラス繊維21部、直径が0.
05〜0.5μmの炭素質ウィスカー30部を抄紙法に
よりマットを作製し、次いで300 ’C,100kg
/cdの圧力下で圧縮成形法により溶融固化シートとし
た。特性を表に示す。ポリエチレンテレフタレートと炭
素質ウィスカーとの組成物の線膨張率は45 X 10
− ’cm/cm・”Cであり、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂の線膨張率200X10−hcm/cm・℃
のに3%であった。
比較例2 炭素質ウィスカーを含まない実施例2の組成で溶融固化
シートを作製した。特性を表に示す。
実施例3 ポリプロピレン(MI=4)粉末54部、直径10μm
、長さ13鴫のガラス繊維36部および平均粒子径が1
μmである水酸化アルミニウム粉末10部を実施例1と
同様の方法で溶融固化シートを作製した。特性を表に示
す。ポリプロピレンと水酸化アルミニウムとの組成物の
線膨張率は、160X 10−’cm/cm・”Cであ
り、ポリプロピレン樹脂の線膨張率230 X 10−
 ’C1l/e1m ・’Cの70%であった。
比較例3 水酸化アルミニウム粉末として平均粒子径が3.5μm
の粉末を用いた以外は実施例3と同一の組成で溶融固化
シートを作製した。特性を表に示す。
実施例4 ポリプロピレン(MI=4)粉末45部、直径6μm、
長さ13IIIfllのガラス繊維50部および平均粒
子径が0.4μmであるハードクレー型カオリンクレー
5部を実施例1と同様の方法で溶融固化シートを作製し
た。特性を表に示す。ポリプロピレンとハードクレー型
カオリンクレーとの組成物の線膨張率は195 X 1
0− ’cm/cu+ ・”Cであり、ポリプロピレン
樹脂の線膨張率230X10−6cm/cm・”Cの8
5%であった。
比較例4 ハードクレー型カオリンクレーを含まない実施例2の組
成で溶融固化シートを作製した。特性を表に示す。
以下余白 〔発明の効果〕 本発明によれば、特定の大きさの充填剤で、かつ充填剤
と熱可塑性樹脂との組成物の線膨張率が熱可塑性樹脂の
線膨張率の90%以下となるように充填剤を添加するこ
とによって、極めて容易に表面平滑性に優れた組成物を
得ることができる。
従って表面平滑性が望まれている分野の製品、例えば自
動車用外板、産業用および民生用機器類で外に出る部分
等の製品として有用である。また、表面平滑性を向上さ
せるための種々の後加工、例えばコーティング、フィル
ムの積層、成形金型温度の高温化等が不要となりコスト
が安くなる効果もある。
特許出願人  旭化成工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (A)熱可塑性樹脂40〜80重量%および繊維径3〜
    20μm、繊維長1〜50mmの補強繊維60〜20重
    量%からなる組成物、99〜50重量%と(B)充填剤
    、1〜50重量%とからなり、(C)前記充填剤のアス
    ペクト比が3未満のときは、その内挿球の直径が、また
    、同アスペクト比が3以上のときはその繊維径が前記補
    強繊維径のに以下であり、かつ、(D)前記充填剤と前
    記熱可塑性樹脂との2成分の組成物の線膨張率が前記熱
    可塑性樹脂の線膨張率の90%以下となるような組成比
    で前記充填剤を含有することを特徴とする表面平滑性に
    優れた繊維補強熱可塑性樹脂組成物
JP21849588A 1988-09-02 1988-09-02 表面平滑性に優れた繊維補強熱可塑性樹脂組成物 Granted JPH0267326A (ja)

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EP19890909853 EP0386266A4 (en) 1988-09-02 1989-09-01 Fiber-reinforced thermoplastic resin sheet or pellet
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