JPH03255157A - 長繊維強化熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法及び該樹脂よりなる成形品 - Google Patents
長繊維強化熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法及び該樹脂よりなる成形品Info
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- JPH03255157A JPH03255157A JP2051427A JP5142790A JPH03255157A JP H03255157 A JPH03255157 A JP H03255157A JP 2051427 A JP2051427 A JP 2051427A JP 5142790 A JP5142790 A JP 5142790A JP H03255157 A JPH03255157 A JP H03255157A
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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。
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、長繊維で強化され機械的強度等の著しく向上
した熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法及び斯かる材料
からなる成形品に関する。
した熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法及び斯かる材料
からなる成形品に関する。
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート等の熱可塑性ポリエステル樹脂の強度、剛性等を向
上させるための手段として、ガラス繊維等の強化用繊維
を配合することが知られており、一般には、熱可塑性ポ
リエステル樹脂とチョツプドストランド等の短繊維を混
合し押出機で押し出すことにより、繊維強化された熱可
塑性ポリエステル樹脂の製造が行われている。しかしな
がら、使用する繊維が短く、しかも押出機での混練中に
更に繊維が折損することが避けられない上記の如き短繊
維強化樹脂では、機械的強度等の改善にも自ずと制約が
あり、より高度の機械的強度等の要求に対して応えるこ
とはできない。
ート等の熱可塑性ポリエステル樹脂の強度、剛性等を向
上させるための手段として、ガラス繊維等の強化用繊維
を配合することが知られており、一般には、熱可塑性ポ
リエステル樹脂とチョツプドストランド等の短繊維を混
合し押出機で押し出すことにより、繊維強化された熱可
塑性ポリエステル樹脂の製造が行われている。しかしな
がら、使用する繊維が短く、しかも押出機での混練中に
更に繊維が折損することが避けられない上記の如き短繊
維強化樹脂では、機械的強度等の改善にも自ずと制約が
あり、より高度の機械的強度等の要求に対して応えるこ
とはできない。
これに対し、上記の如き欠点を改善し、繊維の折損を起
こすことなく長繊維で強化された熱可塑性樹脂を製造す
る方法として、最近は引き抜き成形が注目されている。
こすことなく長繊維で強化された熱可塑性樹脂を製造す
る方法として、最近は引き抜き成形が注目されている。
この方法は、基本的には連続した強化用繊維束を引きな
がら樹脂を含浸するもので、従来より、熱硬化性樹脂の
繊維強化法として広く利用されてきたものであるが、こ
れを熱可塑性樹脂の繊維強化に応用することが種々検討
されている。例えば、米国特許第２８７７５０１号には
、連続した繊維を引きながら熱可塑性樹脂のエマルジョ
ンあるいは溶液の槽中を通した後、加熱することにより
溶媒を除去すると共に樹脂を溶融して繊維に含浸させる
方法、米国特許第４４３９３８７号には、連続した繊維
をクロスヘッドを通して引きながら溶融樹脂で含浸する
方法、米国特許第３０２２２１０号あるいは特開昭５７
−１８１８５２号明細書には、連続した繊維を引きなが
ら低分子量、低粘度の熱可塑性樹脂溶融物を含浸させる
方法が記載されている。
がら樹脂を含浸するもので、従来より、熱硬化性樹脂の
繊維強化法として広く利用されてきたものであるが、こ
れを熱可塑性樹脂の繊維強化に応用することが種々検討
されている。例えば、米国特許第２８７７５０１号には
、連続した繊維を引きながら熱可塑性樹脂のエマルジョ
ンあるいは溶液の槽中を通した後、加熱することにより
溶媒を除去すると共に樹脂を溶融して繊維に含浸させる
方法、米国特許第４４３９３８７号には、連続した繊維
をクロスヘッドを通して引きながら溶融樹脂で含浸する
方法、米国特許第３０２２２１０号あるいは特開昭５７
−１８１８５２号明細書には、連続した繊維を引きなが
ら低分子量、低粘度の熱可塑性樹脂溶融物を含浸させる
方法が記載されている。
しかしながら、熱可塑性樹脂の１つである熱可塑性ポリ
エステル樹脂の繊維強化においては、単に上記の如き引
き抜き成形法を利用しただけでは、繊維束に対する樹脂
の含浸性、密着性は必ずしも良好なものではなく、期待
される程の強度等の向上ができない。また、繊維に対す
る樹脂の含浸性、密着性が不十分なため、得られた強化
樹脂から繊維が容易にほぐれて飛散し、作業環境を害し
たり、成形加工性並びに成形された成形品の外観及び物
性を損なうという欠点も有する。
エステル樹脂の繊維強化においては、単に上記の如き引
き抜き成形法を利用しただけでは、繊維束に対する樹脂
の含浸性、密着性は必ずしも良好なものではなく、期待
される程の強度等の向上ができない。また、繊維に対す
る樹脂の含浸性、密着性が不十分なため、得られた強化
樹脂から繊維が容易にほぐれて飛散し、作業環境を害し
たり、成形加工性並びに成形された成形品の外観及び物
性を損なうという欠点も有する。
引き抜き成形による熱可塑性ポリエステル樹脂のｗＡ維
強化においては斯かる如き問題があり、その改善が切望
されていた。
強化においては斯かる如き問題があり、その改善が切望
されていた。
本発明者は、長繊維強化ポリエステル樹脂及びその製造
法のかかる課題を解決し、長繊維束に対する樹脂の含浸
性及び樹脂と繊維の密着性が良く、機械的強度等の著し
く向上した長繊維強化ポリエステル樹脂を得るため鋭意
検討した結果、短繊維の混合と異なり、強化用繊維と樹
脂に混練による剪断力をかけることができないため、こ
れによる繊維と樹脂の密着性改良が全く期待できない長
繊維強化ポリエステル樹脂の引き抜き成形法による製造
においては、熱可塑性ポリエステル樹脂と共にエポキシ
化合物を併用することが特に有効であり、これにより前
記の如き課題が一挙に解決されることを見出し、本発明
に到達した。
法のかかる課題を解決し、長繊維束に対する樹脂の含浸
性及び樹脂と繊維の密着性が良く、機械的強度等の著し
く向上した長繊維強化ポリエステル樹脂を得るため鋭意
検討した結果、短繊維の混合と異なり、強化用繊維と樹
脂に混練による剪断力をかけることができないため、こ
れによる繊維と樹脂の密着性改良が全く期待できない長
繊維強化ポリエステル樹脂の引き抜き成形法による製造
においては、熱可塑性ポリエステル樹脂と共にエポキシ
化合物を併用することが特に有効であり、これにより前
記の如き課題が一挙に解決されることを見出し、本発明
に到達した。
即ち、本発明は、連続した強化用繊維束を弓きながら、
溶融した熱可塑性ポリエステル樹脂を含浸させ、全体の
５〜８０重量％の実質上平行に配列した強化用繊維を含
有してなる長繊維強化ポリエステル樹脂を製造するにあ
たり、熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対し０
．０５〜１０重量部のエポキシ化合物を併用し、予め強
化用繊維束に該エポキシ化合物を付着させ、これに溶融
熱可塑性ポリエステル樹脂を含浸させるか、或いは強化
用繊維束に熱可塑性ポリエステル樹脂とエポキシ化合物
とを配合した溶融樹脂を含浸させることを特徴とする強
化用繊維束にポリエステル樹脂が十分含浸し接着した長
繊維強化熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法、及びかか
る製造法によって得られた強化樹脂よりなる成形品に関
するものである。
溶融した熱可塑性ポリエステル樹脂を含浸させ、全体の
５〜８０重量％の実質上平行に配列した強化用繊維を含
有してなる長繊維強化ポリエステル樹脂を製造するにあ
たり、熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対し０
．０５〜１０重量部のエポキシ化合物を併用し、予め強
化用繊維束に該エポキシ化合物を付着させ、これに溶融
熱可塑性ポリエステル樹脂を含浸させるか、或いは強化
用繊維束に熱可塑性ポリエステル樹脂とエポキシ化合物
とを配合した溶融樹脂を含浸させることを特徴とする強
化用繊維束にポリエステル樹脂が十分含浸し接着した長
繊維強化熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法、及びかか
る製造法によって得られた強化樹脂よりなる成形品に関
するものである。
本発明において長繊維強化ポリエステル樹脂を製造する
にあたっては、引き抜き成形法が用いられる。引き抜き
成形は、基本的には連続した強化用繊維束を引きながら
樹脂を含浸するものであり、樹脂のエマルジョン、サス
ペンションあるいは溶液を入れた含浸基の中を繊維を通
し含浸する方法、樹脂の粉末を繊維に吹きつけるか粉末
を入れた槽の中を繊維を通し繊維に樹脂粉末を付着させ
たのち樹脂を溶融し含浸する方法、クロスヘッドの中を
繊維を通しなから押出機等からクロスヘッドに溶融樹脂
を供給し含浸する方法等が知られているが、本発明にお
いてはかかる公知の方法がいずれも利用できる。
にあたっては、引き抜き成形法が用いられる。引き抜き
成形は、基本的には連続した強化用繊維束を引きながら
樹脂を含浸するものであり、樹脂のエマルジョン、サス
ペンションあるいは溶液を入れた含浸基の中を繊維を通
し含浸する方法、樹脂の粉末を繊維に吹きつけるか粉末
を入れた槽の中を繊維を通し繊維に樹脂粉末を付着させ
たのち樹脂を溶融し含浸する方法、クロスヘッドの中を
繊維を通しなから押出機等からクロスヘッドに溶融樹脂
を供給し含浸する方法等が知られているが、本発明にお
いてはかかる公知の方法がいずれも利用できる。
特に好ましいのはクロスヘッドを用いる方法であり、例
えば第１図に例示した如き装置及び方法により実施され
る。
えば第１図に例示した如き装置及び方法により実施され
る。
以下、第１図に示したクロスヘッドを用いた引き抜き成
形法を例にとり、本発明の長繊維強化ポリエステル樹脂
組成物の製造法について更に詳細に説明する。勿論、本
発明は、ここに例示した装置及び方法のみに限定される
ものではない。
形法を例にとり、本発明の長繊維強化ポリエステル樹脂
組成物の製造法について更に詳細に説明する。勿論、本
発明は、ここに例示した装置及び方法のみに限定される
ものではない。
本発明において長繊維強化ポリエステル樹脂を製造する
にあたっては、まず、連続した強化用繊維束１が供給さ
れる。用いられる強化用繊維の種類としては特に制約は
なく、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、芳香
族ポリアミド繊維等の高融点（高軟化点）繊維等がいず
れも使用でき、また、その形態としては、ロービング、
ヤーン、フィラメント等の連続した繊維であればいずれ
も使用できる。特に、取り扱いが容易な点でロービング
状のものが好ましい。
にあたっては、まず、連続した強化用繊維束１が供給さ
れる。用いられる強化用繊維の種類としては特に制約は
なく、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、芳香
族ポリアミド繊維等の高融点（高軟化点）繊維等がいず
れも使用でき、また、その形態としては、ロービング、
ヤーン、フィラメント等の連続した繊維であればいずれ
も使用できる。特に、取り扱いが容易な点でロービング
状のものが好ましい。
また、目的によっては、ロービングクロス等の如き織物
状のものも使用できる。本発明において上記の如き繊維
は、２種以上を組み合わせて使用することも可能である
。かかる強化用繊維束は、次の含浸工程までの間に、テ
ンションロール等により開繊しておくのが好ましい。ま
た、樹脂による含浸に先立ち、例えば第１図の如く加熱
装置２等を設置し、強化用繊維を予め高温に加熱し、高
い温度を維持した強化用繊維を樹脂と接触させるのが好
ましい。
状のものも使用できる。本発明において上記の如き繊維
は、２種以上を組み合わせて使用することも可能である
。かかる強化用繊維束は、次の含浸工程までの間に、テ
ンションロール等により開繊しておくのが好ましい。ま
た、樹脂による含浸に先立ち、例えば第１図の如く加熱
装置２等を設置し、強化用繊維を予め高温に加熱し、高
い温度を維持した強化用繊維を樹脂と接触させるのが好
ましい。
本発明において、かかる強化用繊維の配合量は、全体の
５〜８０重量％である。配合量が５重量％未満では繊維
による補強効果は小さく、逆に８０重量％を越えると材
料の調製あるいは成形における加工性が著しく劣るもの
となり、また、繊維量増加による強度向上も殆ど期待で
きない。
５〜８０重量％である。配合量が５重量％未満では繊維
による補強効果は小さく、逆に８０重量％を越えると材
料の調製あるいは成形における加工性が著しく劣るもの
となり、また、繊維量増加による強度向上も殆ど期待で
きない。
補強効果と加工性等のバランスを考慮すると、好ましい
繊維の配合量は全重量の２０〜７０重量％であり、特に
好ましくは３０〜６５重量％である。
繊維の配合量は全重量の２０〜７０重量％であり、特に
好ましくは３０〜６５重量％である。
次に、強化用繊維には、熱可塑性ポリエステル樹脂が含
浸されるが、本発明の特徴は、更にエポキシ化合物を併
用し、予め強化用繊維束に該エポキシ化合物を付着させ
て熱可塑性ポリエステル樹脂を含浸させるか、もしくは
熱可塑性ポリエステル樹脂にエポキシ化合物を配合した
溶融混合物を強化用繊維束に含浸させるところにある。
浸されるが、本発明の特徴は、更にエポキシ化合物を併
用し、予め強化用繊維束に該エポキシ化合物を付着させ
て熱可塑性ポリエステル樹脂を含浸させるか、もしくは
熱可塑性ポリエステル樹脂にエポキシ化合物を配合した
溶融混合物を強化用繊維束に含浸させるところにある。
強化用繊維に予めエポキシ化合物を付着させる方法とし
ては、強化用繊維の集束剤あるいは表面処理剤としてエ
ポキシ化合物を用いる方法、あるいはエポキシ化合物を
付与されていない強化用繊維を引き取りながら、熱可塑
性ポリエステル樹脂を含浸させる前に、エポキシ化合物
を付着させる方法等がいずれも可能である。また、熱可
塑性ポリエステル樹脂とエポキシ化合物との混合物を強
化用繊維に含浸させる方法も、例えば第１図を例にとる
と、エポキシ化合物と熱可塑性ポリエステル樹脂を混合
して押出機４に供給する方法、エポキシ化合物を押出機
の途中に供給する方法、エポキシ化合物をクロスヘッド
３に直接供給する方法等がいずれも可能である。また、
本発明においては、予めエポキシ化合物を付与された強
化用繊維を用い、これに熱可塑性ポリエステル樹脂とエ
ポキシ化合物との混合物を含浸させることも勿論可能で
ある。
ては、強化用繊維の集束剤あるいは表面処理剤としてエ
ポキシ化合物を用いる方法、あるいはエポキシ化合物を
付与されていない強化用繊維を引き取りながら、熱可塑
性ポリエステル樹脂を含浸させる前に、エポキシ化合物
を付着させる方法等がいずれも可能である。また、熱可
塑性ポリエステル樹脂とエポキシ化合物との混合物を強
化用繊維に含浸させる方法も、例えば第１図を例にとる
と、エポキシ化合物と熱可塑性ポリエステル樹脂を混合
して押出機４に供給する方法、エポキシ化合物を押出機
の途中に供給する方法、エポキシ化合物をクロスヘッド
３に直接供給する方法等がいずれも可能である。また、
本発明においては、予めエポキシ化合物を付与された強
化用繊維を用い、これに熱可塑性ポリエステル樹脂とエ
ポキシ化合物との混合物を含浸させることも勿論可能で
ある。
本発明の引き抜き成形法による長繊維強化ポリエステル
樹脂の調製においては、エポキシ化合物の添加が極めて
特異的な効果を示す。即ち、溶融混練による強力な剪断
力の利用により、繊維が樹脂と十分に接触し濡らされる
短繊維強化樹脂組成物に対し、長繊維強化樹脂において
は、その製法上、樹脂とｗｔ維に混練による十分な剪断
力をかけることができず、このため、従来の方法では、
樹脂は繊維束の回りを単に取り巻いているだけで、その
界面にはボイドが生じ、繊維の濡れが不十分になり易い
ものであったが、本発明によるエポキシ化合物の併用は
、かかる問題の改善に極めて有効であり、得られる強化
樹脂の物性は著しく向上する。
樹脂の調製においては、エポキシ化合物の添加が極めて
特異的な効果を示す。即ち、溶融混練による強力な剪断
力の利用により、繊維が樹脂と十分に接触し濡らされる
短繊維強化樹脂組成物に対し、長繊維強化樹脂において
は、その製法上、樹脂とｗｔ維に混練による十分な剪断
力をかけることができず、このため、従来の方法では、
樹脂は繊維束の回りを単に取り巻いているだけで、その
界面にはボイドが生じ、繊維の濡れが不十分になり易い
ものであったが、本発明によるエポキシ化合物の併用は
、かかる問題の改善に極めて有効であり、得られる強化
樹脂の物性は著しく向上する。
本発明におけるエポキシ化合物としては、−分子内に１
個以上のエポキシ基を有するものがいずれも使用できる
が、好ましくは２個以上のエポキシ基を有するものであ
り、下記−数式（１）及び−数式（２）で示される化合
物が特に好ましく用いられる。
個以上のエポキシ基を有するものがいずれも使用できる
が、好ましくは２個以上のエポキシ基を有するものであ
り、下記−数式（１）及び−数式（２）で示される化合
物が特に好ましく用いられる。
Ｒ。
〔但し、Ｒ１はＨ又はＣＬ、Ｒはｎ価の有機残基を示し
、ｎは２〜４の整数である〕 上記−数式（１〉 で示される化合物の具体例としては
、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリ
コールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグ
リシジルエーテル、１．６−ヘキサンシオールジグリシ
ジルエーテノペ トリメチロールプロパントリグリシジ
ルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、
水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテＪＬ／、ビス
フェノールＡ・プロピレンオキサイド２モル付加物のジ
グリシジルエーテル等が挙げられる。
、ｎは２〜４の整数である〕 上記−数式（１〉 で示される化合物の具体例としては
、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリ
コールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグ
リシジルエーテル、１．６−ヘキサンシオールジグリシ
ジルエーテノペ トリメチロールプロパントリグリシジ
ルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、
水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテＪＬ／、ビス
フェノールＡ・プロピレンオキサイド２モル付加物のジ
グリシジルエーテル等が挙げられる。
また、上記−数式（２）で表される化合物の具体例とし
ては、テレフタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル
酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステ
ル、トリメリット酸トリグリシジルエステル、１，４−
シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、ア
ジピン酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。
ては、テレフタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル
酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステ
ル、トリメリット酸トリグリシジルエステル、１，４−
シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、ア
ジピン酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。
また、メタクリル酸グリシジルエステル、アクリル酸グ
リシジルエステル等のグリシジル基含有モノマーとエチ
レン等のオレフィン系モノマー、酢酸ビニル等のビニル
系モノマー等との共重合体、例えばエチレン−メタクリ
ル酸グリシジルエステル共重合体、エチレン−メタクリ
ル酸グリシジルエステル−酢酸ビニル共重合体等やこれ
らの共重合体をグラフト重合等によって変性したものも
、本発明において用いられるエポキシ化合物の好ましい
例として挙げられる。
リシジルエステル等のグリシジル基含有モノマーとエチ
レン等のオレフィン系モノマー、酢酸ビニル等のビニル
系モノマー等との共重合体、例えばエチレン−メタクリ
ル酸グリシジルエステル共重合体、エチレン−メタクリ
ル酸グリシジルエステル−酢酸ビニル共重合体等やこれ
らの共重合体をグラフト重合等によって変性したものも
、本発明において用いられるエポキシ化合物の好ましい
例として挙げられる。
さらに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボランク
型エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジェン等も使用可
能である。
型エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジェン等も使用可
能である。
本発明において使用されるこれらのエポキシ化合物は、
塩素や臭素等のハロゲン原子で置換されていてもよい。
塩素や臭素等のハロゲン原子で置換されていてもよい。
本発明においては、これらのエポキシ化合物は２種以上
を混合して使用することも可能であ・る。
を混合して使用することも可能であ・る。
本発明において、上記の如きエポキシ化合物の添加量は
、熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対して０．
０５〜１０重量部である。エポキシ化合物がこれより少
ないと、繊維に対する樹脂の含浸性、密着性が不十分と
なり、強度が飛躍的に向上したものは得られず、逆に過
大になると樹脂がゲル化あるいは溶融粘度の極度の増大
を引き起こし、加工性を損ねたり、繊維強化熱可塑性ポ
リエステル樹脂としての特徴を有しないものとなる。好
ましくは熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対し
エポキシ化合物０．１〜５重量部の割合である。
、熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対して０．
０５〜１０重量部である。エポキシ化合物がこれより少
ないと、繊維に対する樹脂の含浸性、密着性が不十分と
なり、強度が飛躍的に向上したものは得られず、逆に過
大になると樹脂がゲル化あるいは溶融粘度の極度の増大
を引き起こし、加工性を損ねたり、繊維強化熱可塑性ポ
リエステル樹脂としての特徴を有しないものとなる。好
ましくは熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対し
エポキシ化合物０．１〜５重量部の割合である。
また、熱可塑性ポリエステル樹脂としては、ジカルボン
酸化合物とジヒドロキシ化合物の重縮合、オキシカルボ
ン酸化合物の重縮合あるいはこれら３成分混合物の重縮
合等によって得られるホモポリエステル、コポリエステ
ルがいずれも使用可能であり、単独で、又は２種以上を
混合して使用される。これらの熱可塑性ポリエステルは
、架橋、グラフト重合等の公知の方法により変性したも
のであってもよい。本発明において使用する熱可塑性ポ
リエステルとしては、ポリアルキレンテレフタレートが
好ましく、更に好ましくはポリエチレンテレフタレート
及びポリブチレンテレフタレートであり、これらの熱可
塑性ポリエステルを用いた場合、効果が特に顕著である
。
酸化合物とジヒドロキシ化合物の重縮合、オキシカルボ
ン酸化合物の重縮合あるいはこれら３成分混合物の重縮
合等によって得られるホモポリエステル、コポリエステ
ルがいずれも使用可能であり、単独で、又は２種以上を
混合して使用される。これらの熱可塑性ポリエステルは
、架橋、グラフト重合等の公知の方法により変性したも
のであってもよい。本発明において使用する熱可塑性ポ
リエステルとしては、ポリアルキレンテレフタレートが
好ましく、更に好ましくはポリエチレンテレフタレート
及びポリブチレンテレフタレートであり、これらの熱可
塑性ポリエステルを用いた場合、効果が特に顕著である
。
さて、上記の如くして熱可塑性ポリエステル樹脂とエポ
キシ化合物の含浸された強化用繊維は、次に、賦形ダイ
等を通すことにより所望の形状、例えばストランド状、
テープ状、シート状あるいは特殊形状等に成形され、強
化用繊維はこれらの成形品の長手方向全長にわたって実
質的に連続しており、且つ互いにほぼ平行に配列した長
繊維強化ポリエステル樹脂が得られる。
キシ化合物の含浸された強化用繊維は、次に、賦形ダイ
等を通すことにより所望の形状、例えばストランド状、
テープ状、シート状あるいは特殊形状等に成形され、強
化用繊維はこれらの成形品の長手方向全長にわたって実
質的に連続しており、且つ互いにほぼ平行に配列した長
繊維強化ポリエステル樹脂が得られる。
得られた強化樹脂は、引き取りロール５等を用いて引き
取る。引き取った強化樹脂は、そのまま成形工程等に移
送することもできるが、−船釣には、成形加工の容易な
射出成形に供するため、３〜５０ｍｍの長さに切断した
ペレット状とするのが好ましい。
取る。引き取った強化樹脂は、そのまま成形工程等に移
送することもできるが、−船釣には、成形加工の容易な
射出成形に供するため、３〜５０ｍｍの長さに切断した
ペレット状とするのが好ましい。
このようにして得られた本発明の強化樹脂は、長繊維と
樹脂が良く密着しているところに大きな特徴がある。長
繊維と樹脂の密着性の簡便な評価法の１つとしては、引
き抜き成形品、例えばストランドの一端を着色溶液に浸
し垂直に立てた時、着色溶液が吸い上げられる上昇高さ
で判断することができる。この方法は密着不良の間隙の
毛管現象を利用したもので、具体的には下記の方法で測
定できる。まず、水溶性染料（エオシン、メチルバイオ
レット等〉を約１重量％溶解し、着色させた水を少量容
器に入れる。
樹脂が良く密着しているところに大きな特徴がある。長
繊維と樹脂の密着性の簡便な評価法の１つとしては、引
き抜き成形品、例えばストランドの一端を着色溶液に浸
し垂直に立てた時、着色溶液が吸い上げられる上昇高さ
で判断することができる。この方法は密着不良の間隙の
毛管現象を利用したもので、具体的には下記の方法で測
定できる。まず、水溶性染料（エオシン、メチルバイオ
レット等〉を約１重量％溶解し、着色させた水を少量容
器に入れる。
次に、評価される長繊維強化樹脂、例えばストランドを
約１００ｍｍの長さのサンプルに切断し、その一端を約
３ｍｍの深さまで前記着色溶液に浸し、垂直に立てた状
態で１０分間置く。１０分後、サンプルを取り出し、そ
の外周を洗浄し、着色溶液が上昇した高さを測定する。
約１００ｍｍの長さのサンプルに切断し、その一端を約
３ｍｍの深さまで前記着色溶液に浸し、垂直に立てた状
態で１０分間置く。１０分後、サンプルを取り出し、そ
の外周を洗浄し、着色溶液が上昇した高さを測定する。
評価は、１０本以上のサンプルの着色溶液上昇高さの平
均値で行うのがよい。なお、着色溶液上昇高さが極めて
小さいものでは、サンプルの長さを適宜短くしてもよい
。
均値で行うのがよい。なお、着色溶液上昇高さが極めて
小さいものでは、サンプルの長さを適宜短くしてもよい
。
本発明の強化樹脂は、上記の如き方法で測定した溶液上
昇高さが：３Ｑｍｍ以下のものであり、好ましくは２０
ｍｍ以下のものである。
昇高さが：３Ｑｍｍ以下のものであり、好ましくは２０
ｍｍ以下のものである。
また、繊維と樹脂の濡れあるいは接着性の指標の１つと
しては臨界繊維長があり、強化用繊維としてガラス繊維
を用いた場合、数平均臨界繊維長が（繊維径×６０）以
下であるのが好ましい。ここで、臨界繊維長とは、長Ｉ
ＩＩ維強化樹脂を繊維の配向方向に引張り破断させた時
の繊維と樹脂との接着の程度と、繊維の破断応力とのバ
ランスにより決まる値であり、臨界繊維長が短いことは
繊維と樹脂の接着性が改善されていることを意味する。
しては臨界繊維長があり、強化用繊維としてガラス繊維
を用いた場合、数平均臨界繊維長が（繊維径×６０）以
下であるのが好ましい。ここで、臨界繊維長とは、長Ｉ
ＩＩ維強化樹脂を繊維の配向方向に引張り破断させた時
の繊維と樹脂との接着の程度と、繊維の破断応力とのバ
ランスにより決まる値であり、臨界繊維長が短いことは
繊維と樹脂の接着性が改善されていることを意味する。
また、本発明の斯かる強化樹脂には、その目的、効果を
大きく阻害しない範囲で熱可塑性ポリエステル以外に他
の熱可塑性樹脂の１種又は２種以上を補助的に少量併用
することも可能である。また、目的に応じ所望の特性を
付与するため、一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の
物質、例えば酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤等
の安定剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料や顔料
等の着色剤、潤滑剤、可塑剤、結晶化促進剤、結晶核剤
等を更に配合することも可能である。また、ガラスフレ
ーク、マイカ、ガラス粉、ガラスピーズ、タルク、クレ
ー、アルミナ、カーボンブラック、ウオラストナイト等
の板状、粉粒状の無機化合物、ウィスカー等を併用して
もよい。
大きく阻害しない範囲で熱可塑性ポリエステル以外に他
の熱可塑性樹脂の１種又は２種以上を補助的に少量併用
することも可能である。また、目的に応じ所望の特性を
付与するため、一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の
物質、例えば酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤等
の安定剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料や顔料
等の着色剤、潤滑剤、可塑剤、結晶化促進剤、結晶核剤
等を更に配合することも可能である。また、ガラスフレ
ーク、マイカ、ガラス粉、ガラスピーズ、タルク、クレ
ー、アルミナ、カーボンブラック、ウオラストナイト等
の板状、粉粒状の無機化合物、ウィスカー等を併用して
もよい。
このようにして得られた本発明の強化樹脂は、更にこれ
を射出成形した成形品中の繊維が少なくとも９．５ｍｍ
以上の重量平均繊維長で９赦した成形品とするのが好ま
しく、これにより高度の機械的強度を保持した成形品と
することができる。
を射出成形した成形品中の繊維が少なくとも９．５ｍｍ
以上の重量平均繊維長で９赦した成形品とするのが好ま
しく、これにより高度の機械的強度を保持した成形品と
することができる。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はこれに限定されるものではない。
、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１〜２及び比較例１
第１図に略示したような装置を用い、ガラス繊維（繊維
径１６．７μｍ）のロービングをクロスヘッドを通して
引きながら、クロスヘッドに接続された押出機から供給
される第１表の如きポリエチレンテレフタレートとエポ
キシ化合物の溶融混合物〈溶融樹脂温度２７５℃〉で含
浸させた後、賦形ダイ （クロスヘッドの出口グイ）を
通してストランドとして引き取り、細断し、長さ１２ｍ
ｍのペレット状成形品を得た。
径１６．７μｍ）のロービングをクロスヘッドを通して
引きながら、クロスヘッドに接続された押出機から供給
される第１表の如きポリエチレンテレフタレートとエポ
キシ化合物の溶融混合物〈溶融樹脂温度２７５℃〉で含
浸させた後、賦形ダイ （クロスヘッドの出口グイ）を
通してストランドとして引き取り、細断し、長さ１２ｍ
ｍのペレット状成形品を得た。
一方、比較のため、上記実施例と同様の方法で、エポキ
シ化合物を添加せずポリエチレンテレフタレートのみを
用い含浸させたペレット状成形品を調製した。
シ化合物を添加せずポリエチレンテレフタレートのみを
用い含浸させたペレット状成形品を調製した。
いずれの場合も、ストランドからの毛羽立ち及び細断し
たペレット状成形品から分離・飛散したガラス繊維の量
を肉眼で観察した。また、これらのペレット状成形品を
用い試験片を射出成形し、下記の測定法により物性を評
価した。
たペレット状成形品から分離・飛散したガラス繊維の量
を肉眼で観察した。また、これらのペレット状成形品を
用い試験片を射出成形し、下記の測定法により物性を評
価した。
結果を第１表に示す。
引張強度 二＾ＳＴＭ Ｄ−６３８に準拠曲げ強度 ：
ＡＳＴＭ Ｄ−７９０に準拠曲げ弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ
−７９０に準拠衝撃強度 ：ＡＳＴＭ Ｄ−２５６に準
拠し、ノツチ付きアイゾツト衝撃強度を測定 （試験片の厚さ６．３ｍｍ） また、実施例１〜２、比較例１ともにストランドを約Ｉ
Ｑｃｍに切断したサンプルを１０本作威し、前記の方法
で着色溶液の上昇高さく１０本の平均値〉を測定した。
ＡＳＴＭ Ｄ−７９０に準拠曲げ弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ
−７９０に準拠衝撃強度 ：ＡＳＴＭ Ｄ−２５６に準
拠し、ノツチ付きアイゾツト衝撃強度を測定 （試験片の厚さ６．３ｍｍ） また、実施例１〜２、比較例１ともにストランドを約Ｉ
Ｑｃｍに切断したサンプルを１０本作威し、前記の方法
で着色溶液の上昇高さく１０本の平均値〉を測定した。
また、適当な長さに切断したストランドを数本並べてダ
ンベル型試験片を溶融圧縮成形し、引張り破断させた後
、樹脂中の繊維の数平均長 − さくｉ＞を測定し、ｆｃ＝ −Ａ によって数平均臨
界繊維長（Ｌ）を求めた。
ンベル型試験片を溶融圧縮成形し、引張り破断させた後
、樹脂中の繊維の数平均長 − さくｉ＞を測定し、ｆｃ＝ −Ａ によって数平均臨
界繊維長（Ｌ）を求めた。
実施例３〜４及び比較例２
熱可塑性ポリエステル樹脂としてポリブチレンチレフク
レートを用い、エポキシ化合物の種類を変えて、実施例
１〜２及び比較例１と同様にして各々ペレット状成形品
を調製し、射出成形し評価した。含浸のための溶融樹脂
の温度は２６５℃である。
レートを用い、エポキシ化合物の種類を変えて、実施例
１〜２及び比較例１と同様にして各々ペレット状成形品
を調製し、射出成形し評価した。含浸のための溶融樹脂
の温度は２６５℃である。
結果を第２表に示す。
以上の説明並びに実施例により明らかなように、本発明
により得られる長繊維強化ポリエステル樹脂は、繊維に
対する樹脂成分の含浸性、樹脂と繊維の密着性等が著し
く改善され、高い引張強度、曲げ強度、衝撃強度等の機
械的性質を有するのみならず、得られる成形品の表面に
おける繊維の毛羽立ち、ストランドとして引き取り細断
する時の繊維の分離、飛散等の問題も著しく改善される
という優れた特徴を有するものであって、極めて工業的
価値の高いものである。
により得られる長繊維強化ポリエステル樹脂は、繊維に
対する樹脂成分の含浸性、樹脂と繊維の密着性等が著し
く改善され、高い引張強度、曲げ強度、衝撃強度等の機
械的性質を有するのみならず、得られる成形品の表面に
おける繊維の毛羽立ち、ストランドとして引き取り細断
する時の繊維の分離、飛散等の問題も著しく改善される
という優れた特徴を有するものであって、極めて工業的
価値の高いものである。
第１図は、本発明の長繊維強化熱可塑性ポリエステル樹
脂を製造するのに適した製造装置（及び製造法）の−例
を示す略本１！Ｉ（模式図）である。 ｌ・・・連続繊維 ２・・・加熱装置 ３・・・クロスヘッド（タイ） ・・・押出機 ・・・引き取りロール ・・・ペレタイザー ・・・加熱ロール ・・・保温用カバー
脂を製造するのに適した製造装置（及び製造法）の−例
を示す略本１！Ｉ（模式図）である。 ｌ・・・連続繊維 ２・・・加熱装置 ３・・・クロスヘッド（タイ） ・・・押出機 ・・・引き取りロール ・・・ペレタイザー ・・・加熱ロール ・・・保温用カバー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 連続した強化用繊維束を引きながら、溶融した熱可
塑性ポリエステル樹脂を含浸させ、全体の５〜８０重量
％の実質上平行に配列した強化用繊維を含有してなる長
繊維強化ポリエステル樹脂を製造するにあたり、熱可塑
性ポリエステル樹脂１００重量部に対し０．０５〜１０
重量部のエポキシ化合物を併用し、予め強化用繊維束に
該エポキシ化合物を付着させ、これに溶融熱可塑性ポリ
エステル樹脂を含浸させるか、或いは強化用繊維束に熱
可塑性ポリエステル樹脂とエポキシ化合物とを配合した
溶融樹脂を含浸させることを特徴とする強化用繊維束に
ポリエステル樹脂が十分含浸し接着した長繊維強化熱可
塑性ポリエステル樹脂の製造法。 ２ 強化用繊維束を引きながらクロスヘッドを用いて溶
融熱可塑性ポリエステル樹脂を含浸させる請求項１記載
の長繊維強化熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法。 ３ 請求項１又は２記載の長繊維強化熱可塑性ポリエス
テル樹脂の製造法によって得られ、強化用繊維が成形物
の長手方向全長にわたって実質的に連続し、且つ互いに
ほぼ平行な状態で配列していることを特徴とする長繊維
強化熱可塑性ポリエステル樹脂よりなるストランド、ペ
レット、テープ又はシート状成形品。 ４ 請求項３記載の長繊維強化熱可塑性ポリエステル樹
脂ペレットを射出成形してなる強化用繊維の重量平均繊
維長が０．５ｍｍ以上で分散している成形品。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051427A JP2983569B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 長繊維強化熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法及び該樹脂よりなる成形品 |
| EP19910301524 EP0444867A3 (en) | 1990-03-02 | 1991-02-26 | Process for preparing long fiber-reinforced thermoplastic polyester resin and molded article made therefrom |
| KR1019910003300A KR910016826A (ko) | 1990-03-02 | 1991-02-28 | 장섬유강화 열가소성 폴리에스테르수지의 제조방법 및 그로부터 제조된 성형품 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051427A JP2983569B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 長繊維強化熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法及び該樹脂よりなる成形品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255157A true JPH03255157A (ja) | 1991-11-14 |
| JP2983569B2 JP2983569B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=12886631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051427A Expired - Fee Related JP2983569B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 長繊維強化熱可塑性ポリエステル樹脂の製造法及び該樹脂よりなる成形品 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0444867A3 (ja) |
| JP (1) | JP2983569B2 (ja) |
| KR (1) | KR910016826A (ja) |
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| CN102015265A (zh) * | 2007-10-30 | 2011-04-13 | Fl史密斯公司 | 改进的纤维增强的塑料复合物及其制造方法和设备 |
| CN103171154A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-06-26 | 浙江科成电气有限公司 | 一种纤维增强环氧树脂拉挤棒的制造方法及设备 |
| JP2015218227A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 日油株式会社 | 防曇剤組成物、防曇剤塗布液、防曇膜、及び防曇物品 |
| JP2016064607A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | トヨタ自動車株式会社 | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 |
| CN115867421A (zh) * | 2020-08-25 | 2023-03-28 | 普兰迪斯控股有限公司 | 通过长丝缠绕制造成形物体的工艺 |
| JP2023083810A (ja) * | 2021-12-06 | 2023-06-16 | ポリプラスチックス株式会社 | 射出成形用ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物、及び射出成形品 |
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| JP3777145B2 (ja) | 2002-06-21 | 2006-05-24 | 旭ファイバーグラス株式会社 | ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット及びその製造方法 |
| FR2882958B1 (fr) * | 2005-03-09 | 2011-03-18 | Saint Gobain Vetrotex | Batonnets de renforts concentres et leur fabrication |
| KR100927193B1 (ko) * | 2007-11-19 | 2009-11-18 | (주)삼박 | 장섬유 강화 열가소성 수지의 성형방법 및 성형장치 |
| WO2009082114A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Cheil Industries Inc. | Polymer alloy composition |
| EP2386397B2 (de) * | 2010-05-11 | 2020-04-29 | Basf Se | Pultrusionsverfahren, pultrudiertes Halbzeug und seine Verwendung |
| US20110306718A1 (en) * | 2010-05-11 | 2011-12-15 | Basf Se | Pultrusion process |
| US9238347B2 (en) | 2010-06-11 | 2016-01-19 | Ticona Llc | Structural member formed from a solid lineal profile |
| RU2013102597A (ru) | 2010-06-22 | 2014-07-27 | ТИКОНА ЭлЭлСи | Способ изготовления армированных одноосно ориентированных профилей |
| CA2800931A1 (en) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Ticona Llc | Reinforced hollow profiles |
| KR20130088034A (ko) * | 2010-06-22 | 2013-08-07 | 티코나 엘엘씨 | 연속 섬유 및 장섬유를 함유하는 열가소성 프리프레그 |
| KR101771287B1 (ko) * | 2013-07-30 | 2017-08-25 | (주)엘지하우시스 | 연속섬유 보강 수지 복합재 및 그 성형품 |
| CN105729832A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-07-06 | 安徽冠廷科技有限公司 | 一种碳纤维复合工字钢的生产工艺 |
| CN105729744A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-07-06 | 安徽冠廷科技有限公司 | 一种碳纤维复合t型钢的生产工艺 |
| CN105835379A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-08-10 | 安徽冠廷科技有限公司 | 一种玻璃纤维复合型材的生产工艺 |
| CN114889169A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-08-12 | 余小兵 | 一种轻型化太阳能边框及其生产工艺 |
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| DK131330B (da) * | 1970-07-30 | 1975-06-30 | H F Drostholm | Fremgangsmåde og apparat til fremstilling af fiberarmerede harpiksprofiler. |
| US4486373A (en) * | 1980-11-18 | 1984-12-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Method for producing reinforced thermoplastic resin composition |
| JPS60154029A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-13 | Ube Nitto Kasei Kk | 棒状連続押出成形体の整形方法および整形装置 |
| FR2581346A1 (fr) * | 1985-05-06 | 1986-11-07 | Silec Liaisons Elec | Procede de fabrication d'un renfort composite non metallique longiligne, notamment pour cables |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2051427A patent/JP2983569B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-26 EP EP19910301524 patent/EP0444867A3/en not_active Withdrawn
- 1991-02-28 KR KR1019910003300A patent/KR910016826A/ko not_active Abandoned
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| KR910016826A (ko) | 1991-11-05 |
| EP0444867A3 (en) | 1992-12-09 |
| EP0444867A2 (en) | 1991-09-04 |
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