JPH05124036A - 繊維補強樹脂体の製造法 - Google Patents

繊維補強樹脂体の製造法

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JPH05124036A
JPH05124036A JP3067811A JP6781191A JPH05124036A JP H05124036 A JPH05124036 A JP H05124036A JP 3067811 A JP3067811 A JP 3067811A JP 6781191 A JP6781191 A JP 6781191A JP H05124036 A JPH05124036 A JP H05124036A
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JP
Japan
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resin
glass fiber
melt viscosity
thermoplastic resin
fiber bundle
Prior art date
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Pending
Application number
JP3067811A
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English (en)
Inventor
Shigeharu Arai
新井重治
Atsuto Kobayashi
小林淳人
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Asahi Fiber Glass Co Ltd
Original Assignee
Asahi Fiber Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Fiber Glass Co Ltd filed Critical Asahi Fiber Glass Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/12Making granules characterised by structure or composition
    • B29B9/14Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10Polymers of propylene
    • B29K2023/12PP, i.e. polypropylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
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  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) [目的]高強度の、均質なFRTP成形体が得られる。 [構成]溶融粘度の低い熱可塑性樹脂を被着させたガラ
ス繊維束の切断物と、溶融粘度の高い熱可塑性樹脂パレ
ットとを混合して成形し、FRTP成形品を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガラス繊維で補強された
熱可塑性樹脂体(FRTP成形品)の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス繊維束切断物(CS)と熱可塑性
樹脂ペレットとを押出機中で加熱しつつ混練することに
なりペレットを製造し、(以下CS法という。)このペ
レットを原料として射出成形法によりFRTP成形品を
製造することは広く行われている。又、長尺のガラス繊
維束を熱可塑性樹脂溶融物中を通過させて、ガラス繊維
束の表面に該樹脂を被着させた後切断してFRTP成形
用ペレットとなし、(以下長尺法いう。)、このペレッ
トを原料として射出成形法によりFRTP成形品を製造
することも広く行われている。(例えば特公昭57−1
7686号公報、特公昭61−40113号公報参照)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、次のよう
な問題点を有する。CS法においては、CSと樹脂ペレ
ットとを押出機中で混練する際、CSを構成するガラス
繊維が寸断させるため、高強度のFRTP成形品を得る
ことはできない。長尺法においては、ガラス繊維束に熱
可塑性樹脂を均一に含浸させるためには、樹脂粘度が低
い状態で含浸を行う必要があり、樹脂粘度が高い状態で
は、樹脂ガラス繊維束の内部に浸み込み難く、ガラス繊
維束内に、樹脂の含浸が不充分な個処、或は、樹脂の含
浸が全く行われない個処が発生し、均質なFRTP成形
品を得ることができない。
【0004】FRTP成形品の強度は、熱可塑性樹脂の
組成が一定の場合、一般に熱可塑性樹脂の分子量(重合
度)の大きい程大となる傾向を有するが、分子量を大と
すると粘度も大となってしまい、分子量の大きい熱可塑
性樹脂を使用すると含浸を均一に行なうことが困難とな
り、含浸を均一に行なうためには低分子量の樹脂を使用
することが必要となる。このため所望の高強度の、特に
衝撃強度の高いFRTP成形品が得難くなる。熱可塑性
樹脂を高温に加熱することにより、粘度を低下させるこ
とはできるが、加熱温度を大とすると樹脂の分解、劣化
が生ずるばかりでなく、熱損失も大となり、又装置の耐
用年数も低下する。
【0005】本発明は、上述した従来技術の問題点を解
消し、溶融粘度の高い熱可塑性樹脂溶融物を使用し、長
尺法により、高強度の均質なFRTP成形品を製造する
方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、長尺のガラス繊維束を溶融粘度
の低い熱可塑性樹脂溶融物中を連続的に通過させてその
表面に上記熱可塑性樹脂を被着させたガラス繊維束の切
断物と、上樹脂より溶融粘度の高い熱可塑性樹脂とを成
形機に供給して加圧、加熱下に所望の形状を附与するこ
とによりFRTP成形品を製造する。
【0007】次に、本発明を更に具体的に説明する。本
発明において使用される熱可塑性樹脂としては、ポリエ
チレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、熱
可塑性ポリエステル樹脂(例えばPET、PBT)、P
PS樹脂、ポエステル樹脂、AS樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂が例示される。溶融粘度の低い樹脂としては、そ
の溶融物粘度が同じ温度における溶融粘度の高い樹脂
(FRTP成形品を構成する主体となる樹脂)の粘度の
1/2以下、好ましくは1/4以下のものを使用するの
が適当である。
【0008】又、所望の溶融粘度の高い熱可塑性樹脂
(樹脂H)の被着を良好ならしめるための溶融粘度の低
い樹脂(樹脂L)としては、樹脂Hに対する混合性、相
溶性が良好であり、且つ樹脂Hの特性を低下させること
がないもの、或は樹脂Hとポリマーアロイを形成し、樹
脂Hの特性を向上させるものが適当である。適当であ
る。
【0009】本願発明によるときは、ガラス繊維束は予
め溶融粘度の低い熱可塑性樹脂溶融物で処理され、ガラ
ス繊維表面にはガラス繊維と馴染みの良好な溶融粘度の
低い樹脂層が形成される。溶融粘度の高い熱可塑性樹脂
はガラス繊維との馴染みが比較的低く、ガラス繊維束内
部へ浸み込み難いが、溶融粘度の低い熱可塑性樹脂との
馴染みが良好であり、溶融粘度の低い熱可塑性樹脂で予
め処理されたガラス繊維束への被着も良好で、均質に混
合し易くなる。
【0010】長尺のガラス繊維束としては、直径3〜2
3μ、望ましくは6〜16μ程度のガラス繊維に集束剤
を附与し、2,000〜6,000本程度、望ましくは
1,600〜4,000本程度集束した、1,000m
当りの重量(gr)(番手)が200〜4,500、望
ましくは500〜2,500程度のものが好適に使用で
きる。
【0011】このようなガラス繊維束しとては、番手の
小さい繊維束(ストランド)を所定本数引揃えたロービ
ング、或は所定本数のガラス繊維を一工程で集束するこ
とによって得られるロ−ビングを好適に使用することが
できる。集束剤としては、エポキシ系、ウレタン系のも
のを用い、又集束剤の附与量はガラス繊維に対し、固形
分として0.2〜2.0wt%、望ましくは0.4〜
1.0wt%とするのが適当である。なお、予めバルキ
ー処理をしたガラス繊維束を用いることもできる。
【0012】溶融粘度の低い熱可塑性樹脂ペレットを押
出機に供給して溶融し、この溶融物をクロスヘッドダイ
中に供給し、円筒状にロービングを回巻した回巻体から
ロービングを引出し、クロスヘッドダイに設けた入口か
らクロスヘッドダイ中に供給して、クロスヘッドダイに
入口と対向して設けた出口から引出し、例えば一対の逆
方向に回転するローラを有する引張り装置で引張ること
により、長尺のガラス繊維束表面に上記樹脂を被着させ
ることができ、樹脂はロービング内部迄充分含浸する。
なお、押出機及びクロスヘッドダイはFRTPの製造に
用いられる常用のものを使用できるので詳細な説明は省
略する。又特公昭57−17686号公報、特公昭61
−40113号公報記載の方法を使用することもでき
る。
【0013】なお又、ロービングは、上記樹脂溶融物の
温度とほぼ等しい温度迄予熱しておくのが望ましい。予
熱方法に特に限定はなく、赤外線加熱、温風加熱等を用
いることができる。又、クロスヘッドダイの出口から引
出されたロービングに冷風又は水を吹きつける等の方法
で、冷却し、ロービング表面に附着した樹脂を固化せし
めた状態で引張り装置に供給するのが望ましい。ロービ
ング(ガラス繊維束)に対する樹脂の被着量は、クロス
ヘッドダイ出口の大きさを増減することにより、所望値
に制御することができるが、この大きさをガラス含有率
が30〜80wt%、望ましくは40〜70wt%とな
るよう定めるのが適当である。樹脂の被着量があまり大
きいと、樹脂の含有量が過大となる部分が生じて樹脂と
ガラス繊維の割合が不均一となり易く、又、この被着量
があまり小さいと樹脂の含浸しない部分が発生し易い。
【0014】樹脂を被着させたガラス繊維束を3〜30
mm望ましくは6〜12mm程度に切断して切断物とな
し、この切断物と溶融粘度の高い樹脂ペレツトとを成形
機に供給し、常法に従い加圧、加熱にFRTP成形品を
製造する。例えば、上記切断物と溶融粘度の高い樹脂の
ペレットとを混合し、射出成形機に供給し、射出成形に
より所望の形状のFRTP成形品を製造することができ
る。切断物とペレットの混合比は、FRTPの組成に応
じて定められるが、通常重量比、100:5〜2,00
0望ましくは100:10〜1,000程度である。F
RTP成形中にガラス繊維と溶融粘度の低い樹脂、溶融
粘度の高い樹脂は、均一に混合し、且つガラス繊維が寸
断させることがなく、高強度の均質なFRTP成形品を
うることができる。
【0015】
【作用】長尺のガラス繊維束を溶融粘度の低い熱可塑性
樹脂溶融物中を連続的に通過させてその表面に上記熱可
塑性樹脂を被着、含浸させたガラス繊維束の切断物と、
上記樹脂より溶融粘度の高い熱可塑性樹脂とを成形機に
供給して加圧、加熱下に所望の形状を附与することによ
り、ガラス繊維の寸断、樹脂の劣化を招来することな
く、均質な、高強度のFRTP成形品を得る。
【0016】
【実施例】ガラス繊維束として、直径16μのガラス繊
維にエポキン系集束剤を固形分として0.7wt%被着
させ、4,000本集束してなる1,000m当りの重
量2,200grのロービングを用いた。MFR50g
/10分のポリプロピレン樹脂(PP)を250℃で押
出機で溶融し、クロスヘッドダイに供給し、上記ロービ
ングを230℃に予熱してクロスヘッドダイ中を通過さ
せ、このPPをロービングに被着含有させ、ガラス含有
率70wt%の丸棒とした。このロービングを12mm
の長さに切断し、この切断物とMFR3gr/10分の
PPペレットを1:2.5の割合で混合し、射出成形に
より製造したガラス含有率20wt%のFRTP成形品
の物性は次の通りであった。 アイゾットノッチ付衝撃強度 18 Kg−cm/cm 曲げ強度 10.5 Kg/mm2 曲げ弾性率 400 Kg/mm2
【0017】
【比較例1】実施例のMFR3gr/10分のPPの代
りに、MFR50g/10分のPPを用い、同様な試験
を行なった結果は次の通りであった。 アイゾットノッチ付衝撃強度 13 Kg−cm/cm 曲げ強度 10.5 Kg/mm2 曲げ弾性率 400 Kg/mm2
【0018】
【比較例2】実施例で使用したロービングを12mmの
長さに切断したと切断物とMFR3gr/10分のPP
ペレットを1:4の割合で押出機で十分溶融混練し、ガ
ラス含有率20wt%のペレットとし、このペレットを
用い、射出成形で得られたFRTP成形品について同様
な試験を行なった結果は次の通りであった。 アイゾットノッチ付衝撃強度 7.5 Kg−cm/cm 曲げ強度 9.7 Kg/mm2 曲げ弾性率 390 Kg/mm2
【0019】
【発明の効果】均質な、強度の大きいFRTP成形品を
得ることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29C 67/14 W 7188−4F // B29K 105:06

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長尺のガラス繊維束を溶融粘度の低い熱可
    塑性樹脂物溶融物中を連続的に通過させてその表面に上
    記熱可塑性樹脂を被着させたガラス繊維束の切断物と、
    上記樹脂より溶融粘度の高い熱可塑性樹脂とを成形機に
    供給して加圧、加熱下に所望の形状を附与することを特
    徴とする繊維補強樹脂体の製造法。
JP3067811A 1991-03-08 1991-03-08 繊維補強樹脂体の製造法 Pending JPH05124036A (ja)

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JP3067811A JPH05124036A (ja) 1991-03-08 1991-03-08 繊維補強樹脂体の製造法

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