JPH051229B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、機械型打ちプレスで型打ち（スタン
ピング成形の一種）するのに適したガラス繊維強
化複合体に関するもので、特に気密性と難燃性が
要求される分野の用途に用いられるガラス繊維強
化複合体に関するものである。 ［従来の技術］ 従来、機械型打ちプレスで型打ちするのに適合
するガラス繊維強化複合体に供される樹脂として
は、優れた機械的諸物性、成形加工性及び安価で
あることから、結晶性ポリプロピレンが使用され
ている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、結晶性ポリプロピレンをベース
ポリマーにして複合したガラス繊維強化複合体
は、機械型打ちプレスで型打ち加工すると、特に
複雑な形状の部分（例えば、リブ部、コーナー
部）の気密性が悪く、かつ可燃であるという大き
な欠点を有している。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、上述の点に鑑み、型打ち加工す
ることにより、特に複雑な形状部での気密性が良
好であるガラス繊維強化複合体、さらに気密性が
良好で難燃性の付与されたガラス繊維強化複合体
を提供すべく鋭意研究した結果、本発明を完成し
た。 すなわち、本発明は、マツト状のガラス繊維
に、変性ポリプロピレン及びアミン系化合物にて
表面処理された水酸化マグネシウムからなる難燃
剤を含むポリプロピレン樹脂を含浸せしめてなる
ガラス繊維強化複合体を提供するものである。 本発明において使用されるマツト状のガラス繊
維としては、ガラス長繊維（ストランド）が均一
に分散したストランドからなるマツトが使用さ
れ、均一なストランド分布を維持するためにマツ
トに充分な一体性あるいは保形性を付与したもの
が望ましい。この目的のためには、バーブ付針に
よつてマツトをニードルパンチングするに際し
て、バーブ付針はただマツトを貫通してマツト中
の繊維を交絡させ、且つマツトをゆるく結合さ
せ、決して強く結合させることはない。このため
機械型打ちプレスで型打ちする間に、マツトのス
トランドは樹脂の流れとともに自由に移動する。 本発明においては、変性ポリプロピレン及びア
ミン系化合物にて表面処理された水酸化マグネシ
ウムからなる難燃剤を含むポリプロピレン樹脂が
使用される。 前記ポリプロピレン樹脂（結晶性ポリプロピレ
ン）とは、ポリプロピレンホモポリマー、結晶性
エチレン−プロピレンランダムコポリマー、結晶
性エチレン−プロピレンブロツクコポリマー、結
晶性エチレン−プロピレンランダム重合ポストエ
チレン−プロピレンブロツクコポリマー、及び結
晶性プロピレン−ブテンコポリマーの総称であ
り、本発明の結晶性ポリプロピレンとしては、エ
チレン含有量が0.1〜10重量％の結晶性エチレン
−プロピレンランダムコポリマー、およびトータ
ールエチレン含有量が１〜20重量％の結晶性エチ
レン−プロピレンランダム重合ポストエチレン−
プロピレンブロツクコポリマーが、物性および成
形性の点から好ましい。前記の結晶性ポリプロピ
レンは、メルトフローレイトインデツクス
（MFR）が0.5〜100ｇ／10分であるものが好まし
い。 本発明における変性ポリプロレンとは、上記の
結晶性ポリプロピレンを有機過酸化物等の触媒の
存在下に有機シラン化合物あるいは不飽和カルボ
ン酸類などの変性剤によつて熱処理して得られる
ものの総称であり、特に有機シラン化合物で変性
したものが好ましい。前記の変性ポリプロピレン
は、変性剤のグラフト率が0.01〜10重量％、特に
0.1〜５重量％で、MFRが１〜150ｇ／10分であ
るものが好ましい。 前記の変性剤としては、ビニルトリエトキシシ
ラン、メタアクリロイルオキシトリメトキシシラ
ン、γ−メタアクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、メタアクリロイルオキシシクロヘ
キシルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロイ
ルオキシプロピルトリアセチルオキシシラン、メ
タアクリロイルオキシトリエトキシシラン、γ−
メタアクリロイルオキシプロピルトリエトキシシ
ランなどの有機シラン化合物、アクリル酸、無水
マレイン酸、無水イタコン酸、エンド−ビシクロ
−〔２，２，１〕−５−ヘプテン−２，３−無水ジ
カルボン酸などの不飽和カルボン酸および酸無水
物、アクリルグリシジルエーテル、２−メチル−
アリルグリシジルエーテル、アクリル酸ナトリウ
ム、メタアクリル酸ナトリウム、アクリル酸カル
シウム、メタアクリル酸カルシウム、アクリル酸
マグネシウム、メタアクリル酸マグネシウム、ア
クリル酸亜鉛、メタアクリル酸亜鉛、アクリル酸
アルミニウム、メタアクリル酸アルミニウム、ア
クリル酸鉄（）、メタアクリル酸鉄（）など
の（メタ）アクリル酸の金属塩化合物、トリアリ
ルシアヌレート、トリ（２−メチルアリル）シア
ヌレート、１，３，５−トリアクリロイルヘキサ
ヒジロ−ｓ−トリアジン、１，３，５−トリアク
リロイルヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、１，
３，５−トリメタアクリロイルヘキサヒドロ−ｓ
−トリアジン、４−アクリロイルオキシフエノー
ル、４−（アクリロイルオキシメチル）フエノー
ル、４−アクリロイルオキシベンジルアルコー
ル、４−メタアクリロイルオキシフエノール、４
−メタアクリロイルオキシベンジルアルコール、
４−（メタアクリロイルオキシメチル）ベンジル
アルコールなどが挙げられる。これらの内でも、
有機シラン化合物が好ましい。前記の変性剤は、
１種のみ使用してもよく２種以上を混合して使用
してもよい。 さらに前記の有機過酸化物としては、１分半減
期温度が約160〜260℃の温度となるようなものが
好ましく、そのようなものとしては、例えば第三
ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ
第三ブチルジパーオキシフタレート、第三ブチル
パーオキシアセテート、２，５−ジメチル−２，
５−ジ（第三ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，
５−ジメチル−２，５−ジ（第三ブチルパーオキ
シ）ヘキシン−３、第三ブチルパーオキシラウレ
ート、第三ブチルパーオキシマレイツクアシツ
ド、第三ブチルパーオキシベンゾエート、メチル
エチルケトンパーオキシサイド、ジクミルパーオ
キシサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、
第三ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメ
チルヘキサン２，５−ジハイドロパーオキサイド
などが挙げられる。これらの有機過酸化物は、１
種のみ使用してもよく２種以上を混合して使用し
てもよい。 前記のポリプロピレン樹脂と変性剤と有機過酸
化物との配合割合は、希望する変性ポリプロピレ
ンのMFRなどによつて変化するが、一般的には、
ポリプロピレン樹脂100重量部に対して、変性剤
が0.01〜10重量部、特に0.1〜５重量部、有機過
酸化物が0.01〜５重量部、特に0.1〜２重量部の
範囲が好ましい。 また、変性剤と有機過酸化物との配合割合は、
変性剤100重量部に対し、有機過酸化物が５〜80
重量部の範囲が好ましい。 この発明で用いる変性ポリプロピレンは、例え
ばポリプロピレン樹脂と変性剤と有機過酸化物と
からそれ自体公知の方法によつて、好適には、有
機過酸化物が分解しない条件下で公知の適当な混
合方法を適用してポリプロピレン樹脂と変性剤と
有機過酸化物とを混合し、得られた混合物をポリ
プロピレン樹脂が溶融するが、分解しない温度、
好ましくは、約180〜260℃、特に220〜250℃の温
度に加熱反応させることによつて得られる。最も
簡便な加熱処理操作は、前記混合物を前記温度で
２〜５分間程度押出機内で溶融加熱することであ
る。 以上のようにして得られた変性ポリプロピレン
は、MFRが１〜150ｇ／10分、特に10〜150ｇ／
10分のものが好ましい。 変性ポリプロピレンは前記ポリピロピレン樹脂
と混合するが、ポリプロピレン樹脂中の変性ポリ
プロピレンの割合は５重量％以上、特に10〜70重
量％が好ましい。 また、本発明において使用するポリプロピレン
樹脂には、変性ポリプロピレンのほか、更に難燃
剤を配合することが必要であり、その難燃剤はア
ミン系化合物にて表面処理された水酸化マグネシ
ウムからなるものであることが必要である。即
ち、難熱剤としては、水酸化マグネシウムが知ら
れているが、表面処理の種類によりその効果が大
きく異なるのである。従来、一般的に使用されて
いる高級脂肪酸処理品では、十分な効果が得られ
ず、アミン系化合物、例えば、アミノシラン化合
物、アミノ酸の誘導体で表面処理した水酸化マグ
ネシウムが好適に使用される。 ここで、表面処理は水酸化マグネシウムに所定
量の表面処理剤を配合し、タンブラー式、Ｖ型ブ
レンダー、ヘンシエルミキサー等を用いてドライ
ブレンドする方法、又はアルコール、水等の溶媒
に希釈し、水酸化マグネシウムを浸漬する方法を
用いて通常に行う。また、上記表面処理は、通常
0.3〜10％、好ましくは0.5〜５％の割合でなされ
る。 表面処理に用いるアミノシラン化合物として
は、具体的にはγ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミ
ノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン等が挙げられ、また、アミノ酸の誘導体とし
ては、具体的には、アミノ酸と脂肪酸の縮合物
（ラウロイル、サルコシン）が挙げられる。 以上のようなアミン系化合物にて表面処理され
る水酸化マグネシウムとしては、従来公知のもの
が使用され、その平均粒径は0.3〜10μ、比表面積
（BET）は２〜20m²／ｇのものが通常用いられ
る。 前記難燃剤の配合量は、ポリプロピレン100部
に対し、アミン系化合物にて表面処理した水酸化
マグネシウム25〜400部、特に50〜200部が好まし
い。 本発明において、前記のマツト状のガラス繊維
とポリプロピレン樹脂との割合は、ガラス繊維10
〜60重量％、特に20〜50重量％とポリプロピレン
樹脂90〜40重量％、特に80〜50重量％が好まし
い。 本発明のガラス繊維強化複合体は、前記のガラ
ス長繊維（ストランド）からなるマツト構造体
に、前記の変性ポリプロピレン及びアミン系化合
物にて表面処理された水酸化マグネシウムからな
る難熱剤を含むポリプロピレン樹脂を浸みこま
せ、その後必要であれば、この構造体の圧縮し、
冷却固化してシート状樹脂含浸物として得られ
る。そのためにはマツトと樹脂の層とを重ね合せ
て積層し、熱と圧力を加えた後冷却する。マツト
および樹脂の層を複数とし、これを適宜に組合わ
せてもよく、また溶融した樹脂層を用い、上記操
作を連続的に行うこともできる。このようにして
得られるシート状樹脂含浸物であるガラス繊維強
化複合体を、必要に応じて切断して所望の大きさ
のシート状ガラス繊維強化複合体を製造する。 本発明のガラス繊維強化複合体を機械型打ちプ
レスで型打ちすることによつて、剛性及び熱変形
温度が高いことは勿論のこと、更に複雑な形状の
部分でも気密性が良好で且つ難燃性の成形品を得
ることができる。機械型打ちプレスで型打ちする
には、例えば所定の大きさに切断されたシートを
樹脂が溶融するような温度まで予熱し（このとき
シートはその中の繊維、即ちストランドの弾性回
復のために予熱前の厚さの数倍に膨れがある）、
この膨れあがつた含浸物をそのまま、または好ま
しくは２枚以上重ね合せて、冷却されている金型
に導入して型打ちプレスを行う。 本発明のガラス繊維強化複合体を機械型打ちプ
レスで型打ちすることによつて、種々のガラス繊
維強化樹脂成形品を製造することができる。 ［実施例］ 以下、本発明について、更に実施例により説明
する。 まず、以下に各例において使用したポリマーを
示す。 Ａ：所定量の公知の酸化防止剤〔BET（２，６−
ジ−tert−ブチルハイドロキシトルエン）〕を
添加したMFR2.0ｇ／10分、エチレン含有量４
％（重量％、以下同じ）の結晶性エチレン−プ
ロピレンランダムコポリマー Ｂ：所定量の公知の酸化防止剤〔イルガノツクス
（Irganox）1010、チバガイギー社製〕を添加
したMFR9.0ｇ／10分、トータルのエチレン含
有量が5.5％の結晶性エチレン−プロピレンラ
ンダム重合ポストエチレン−プロピレンブロツ
クコポリマー Ｃ：Ｂにγ−メタクリルアクリロキシプロピルト
リメトキシシランおよびｔ−ブチルパーオキシ
ベンゾエートを、B100部（重量部、以下同じ）
に対して各々0.5部／0.25部添加し、220℃で熱
処理して得たMFR50ｇ／10分の変性ポリプロ
ピレン Ｄ：A40部に、難燃剤として高級脂肪酸（オレイ
ン酸）で２％表面処理した水酸化マグネシウム
60部を配合し、溶融混合して得た難燃性ポリプ
ロピレン Ｅ：A40部に、難燃性としてラウロイル サルコ
シンで２％表面処理した水酸化マグネシウム60
部を配合し、溶融混合して得た難燃性ポリプロ
ピレン Ｆ：A40部に、難燃性としてγ−アミノプロピル
トリエトキシシランで２％表面処理した水酸化
マグネシウム60部を配合し、溶融混合して得た
難燃性ポリプロピレン Ｇ：C40部に、難燃性として高級脂肪酸（オレイ
ン酸）で２％表面処理した水酸化マグネシウム
60部を配合し、溶融混合して得た難燃性ポリプ
ロピレン Ｈ：C40部に、難燃剤としてラウロイル サルコ
シンで２％表面処理した水酸化マグネシウム60
部を配合し、溶融混合して得た難燃性ポリプロ
ピレン Ｉ：C40部に、難燃剤としてγ−アミノプロピル
トリエトキシシランで２％表面処理した水酸化
マグネシウム60部を配合し、溶融混合して得た
難燃性ポリプロピレン、 尚、上記において使用した水酸化マグネシウム
は、平均粒径が0.71μ、比表面積が9.0m²／ｇであ
つた。 実施例１〜６、比較例１〜３ 表面処理したガラス繊維連続ストランド（平均
径230μ）を、渦巻状に重ね合せたマツトを、約
１cm²当り合計で約22本の針の割合でニードルパン
チングして得たガラスマツト２枚と、これらの２
枚のガラスマツトの間に押出機から供給される溶
融ポリマー（以下、メルトポリマーという）と、
予めシート状に成形したポリマー（以下、オーバ
ーレイポリマーという）を、交互に積層し、加圧
下（２Kg／cm²）に加熱（250℃）、冷却（20℃）
し、次いでカツターで切断し、ガラス繊維強化複
合体の平板を得た。 この平板を適当な大きさに切断し、赤外線加熱
炉で210℃に加熱後、油圧プレスにセツトされた
金型上にチヤージして、次の条件にて半円筒型の
成形品を加圧成形した。 成形条件：型締力200トン 型締冷却時間90秒 型温60℃ 次に、下記の条件で成形品の気密テストを行つ
た。 すなわち、半円筒型の成形体２個をパツキング
を介して組付けして気密容器状となし、その内部
に1.5Kg／cm²の空気圧を加えつつこれを水槽中に
没入させ、内部加圧空気の漏洩の有無を気密容器
の表面への気泡の付着の有無を目視検査すること
によつて判定した。 気密結果については、◎：非常に良好、○：良
好、×：やや不良、××：不良 として評価した。 難燃性の評価は、上記半円筒型の成形品を水平
にして中央部をブンセンバーナーで３分間接炎後
消えるまでの燃焼の様子を観察し（水平燃焼テス
ト）、また上記半円筒型成形品を垂直に立てて端
部に３分間接炎後消えるまでの燃焼の様子を観察
した（垂直燃焼テスト）。 難燃性結果については、 ◎：炎を離したら瞬時に消える。 ○：１分以内に消える。 ×：１〜５分以内に消える。 ××：５分後でも消えない。 とした。 これらの結果は、表−１に示した。 尚、表中、PPはポリプロピレン樹脂、GFはガ
ラス繊維を表わす。

【表】 ［発明の効果］ 上述のように、本発明のガラス繊維強化複合体
によれば、型打ち加工することにより、複雑な形
状部での気密性が良好であり、且つ難燃性である
ガラス繊維強化成形品を与える強化複合体を得る
ことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マツト状のガラス繊維に、変性ポリプロピレ
   ン及びアミン系化合物にて表面処理された水酸化
   マグネシウムからなる難燃剤を含むポリプロピレ
   ン樹脂を含浸せしめてなるガラス繊維強化複合
   体。 ２ 変性ポリプロピレンが、結晶性ポリプロピレ
   ンを有機シラン化合物あるいは不飽和カルボン酸
   類化合物で変性したポリマーである特許請求の範
   囲第１項記載のガラス繊維強化複合体。