JPH06102336B2 - 繊維補強熱可塑性樹脂体の製造方法 - Google Patents
繊維補強熱可塑性樹脂体の製造方法Info
- Publication number
- JPH06102336B2 JPH06102336B2 JP2141307A JP14130790A JPH06102336B2 JP H06102336 B2 JPH06102336 B2 JP H06102336B2 JP 2141307 A JP2141307 A JP 2141307A JP 14130790 A JP14130790 A JP 14130790A JP H06102336 B2 JPH06102336 B2 JP H06102336B2
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- thermoplastic resin
- resin
- glass fiber
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は繊維で補強された熱可塑性樹脂成形体(FRTP)
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
[従来の技術] FRTPは、ガラス繊維束切断物(チョップドストランド、
CSと略称)のような補強繊維と熱可塑性樹脂ペレット
(樹脂ペレット)とを配合し、混練機(エクストルーダ
ー)により充分混練し、射出成形することによって製造
されるが、FRTPの比重を小とするために例えばガラスバ
ルーンのような中空球状体も同時に混練することが多
い。
CSと略称)のような補強繊維と熱可塑性樹脂ペレット
(樹脂ペレット)とを配合し、混練機(エクストルーダ
ー)により充分混練し、射出成形することによって製造
されるが、FRTPの比重を小とするために例えばガラスバ
ルーンのような中空球状体も同時に混練することが多
い。
混練によりCSを構成するガラス繊維が寸断されてガラス
繊維の補強効果が小となって、得られたFRTPの強度が低
くなり易い。又CSと熱可塑性樹脂ペレットとの混合が不
均一になり易い。これらの問題点を解消するため、CSと
樹脂ペレットを混練する代りに、熱可塑性樹脂を予め被
着させたCSを用いることも提案されている。
繊維の補強効果が小となって、得られたFRTPの強度が低
くなり易い。又CSと熱可塑性樹脂ペレットとの混合が不
均一になり易い。これらの問題点を解消するため、CSと
樹脂ペレットを混練する代りに、熱可塑性樹脂を予め被
着させたCSを用いることも提案されている。
[発明が解決しようとする課題] 中空球状体は比重が小さく、比重の大きい、CS、熱可塑
性樹脂ペレットと混合されるため、三者の混合が均一に
行なわれず、熱可塑性樹脂中の中空球状体の分散が不均
一となり易く、又、充分比重の小さい成形体をうること
ができない。
性樹脂ペレットと混合されるため、三者の混合が均一に
行なわれず、熱可塑性樹脂中の中空球状体の分散が不均
一となり易く、又、充分比重の小さい成形体をうること
ができない。
CSに熱可塑性樹脂を被着させる方法としては、熱可塑性
樹脂溶融物中を長尺のガラス繊維束(ストランド)を走
行させてストランド表面に溶融物を被着させ、ダイスを
通して被着量をコントロールする方法が知られている。
この方法(溶融法)は樹脂の被着量を大とすることはで
きるが、樹脂の粘度が充分低くなるよう樹脂を容器中で
高温に加熱する必要があり、樹脂は容器中に相当時間滞
留する。又、容器中には樹脂が停溜して流動しない部分
があり、この部分の樹脂は特に長時間加熱される。この
ため樹脂の分解、変質が生じ易い。
樹脂溶融物中を長尺のガラス繊維束(ストランド)を走
行させてストランド表面に溶融物を被着させ、ダイスを
通して被着量をコントロールする方法が知られている。
この方法(溶融法)は樹脂の被着量を大とすることはで
きるが、樹脂の粘度が充分低くなるよう樹脂を容器中で
高温に加熱する必要があり、樹脂は容器中に相当時間滞
留する。又、容器中には樹脂が停溜して流動しない部分
があり、この部分の樹脂は特に長時間加熱される。この
ため樹脂の分解、変質が生じ易い。
CSを樹脂モノマーと共に重合釜中に仕込んで重合を行な
い、ガラス繊維を含有する重合生成物をペレット状にす
るコリメート法によるときは上述した強度低下はない
が、その都度、樹脂の種類に応じた、特別の重合装置が
必要となるのみならず、又樹脂は懸濁重合によって製造
されるものに限定される。更に、CSを重合中均一に重合
液中に浮遊させておくことが必要となり、又多量の樹脂
を被着させることは困難であり、コリメート法は工業的
には必ずしも有利な方法と云うことはできない。
い、ガラス繊維を含有する重合生成物をペレット状にす
るコリメート法によるときは上述した強度低下はない
が、その都度、樹脂の種類に応じた、特別の重合装置が
必要となるのみならず、又樹脂は懸濁重合によって製造
されるものに限定される。更に、CSを重合中均一に重合
液中に浮遊させておくことが必要となり、又多量の樹脂
を被着させることは困難であり、コリメート法は工業的
には必ずしも有利な方法と云うことはできない。
本発明は、前述した従来技術の問題点を解消し、中空球
状体の混入が均一に行なわれ、又中空球状体の破損も少
なく、充分比重の小さいFRTPが得られ、且つ特別の重合
装置を用いることもなく、樹脂の劣化を招来することも
ない、高強度で均質なFRTPを製造するための製造方法を
提供することを目的としている。
状体の混入が均一に行なわれ、又中空球状体の破損も少
なく、充分比重の小さいFRTPが得られ、且つ特別の重合
装置を用いることもなく、樹脂の劣化を招来することも
ない、高強度で均質なFRTPを製造するための製造方法を
提供することを目的としている。
[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、ガラス
繊維に集束剤を附与集束してなるガラス繊維束の表面に
中空球状体並びに熱可塑性樹脂粉末を被着させた成形材
料(本成形材料と呼ぶ)を射出成形法或はプレス成形法
により加熱状態で成形する。
繊維に集束剤を附与集束してなるガラス繊維束の表面に
中空球状体並びに熱可塑性樹脂粉末を被着させた成形材
料(本成形材料と呼ぶ)を射出成形法或はプレス成形法
により加熱状態で成形する。
次に本発明を更に具体的に説明する。
本成形材料は以下詳述するように射出成形法或はプレス
成形法によって成形され、所定形状とされる。
成形法によって成形され、所定形状とされる。
本発明において使用するガラス繊維束としては、直径3
〜23μ、好ましくは6〜16μのガラス繊維に集束剤を附
与し、10〜4,000本好ましくは20〜2,000本集束したもの
を好適に使用することができる。
〜23μ、好ましくは6〜16μのガラス繊維に集束剤を附
与し、10〜4,000本好ましくは20〜2,000本集束したもの
を好適に使用することができる。
集束剤としてはポリウレタン、エポキシ樹脂、アクリル
樹脂のような被膜形成剤、有機ケイ素のようなカップリ
ング剤、脂肪酸アミドのような潤滑剤を夫々0.1〜15wt
%、0.01〜3wt%、0.01〜3wt%好ましくは夫々1〜10wt
%、0.1〜1wt%、0.1〜1wt%含む集束剤を、固形分とし
て0.05〜2wt%、好ましくは0.1〜1wt%附与したものを
用いるのが適当である。
樹脂のような被膜形成剤、有機ケイ素のようなカップリ
ング剤、脂肪酸アミドのような潤滑剤を夫々0.1〜15wt
%、0.01〜3wt%、0.01〜3wt%好ましくは夫々1〜10wt
%、0.1〜1wt%、0.1〜1wt%含む集束剤を、固形分とし
て0.05〜2wt%、好ましくは0.1〜1wt%附与したものを
用いるのが適当である。
中空球状体としては、ガラスバルーンが適当であり、又
粒径1〜200μ程度の比較的小径のものを用いるのが好
ましい。中空球状体は予め、熱可塑性樹脂溶融物と混合
し、このようにして得られた中空球状体を含む熱可塑性
樹脂を使用し、前述した溶融法によって長尺のガラス繊
維束表面に被着することもできるが、接着剤を用いて中
空球状体をガラス繊維束表面に被着せしめるのが適当で
ある。
粒径1〜200μ程度の比較的小径のものを用いるのが好
ましい。中空球状体は予め、熱可塑性樹脂溶融物と混合
し、このようにして得られた中空球状体を含む熱可塑性
樹脂を使用し、前述した溶融法によって長尺のガラス繊
維束表面に被着することもできるが、接着剤を用いて中
空球状体をガラス繊維束表面に被着せしめるのが適当で
ある。
例えば、接着剤を表面に附与した長尺のガラス繊維束
を、流動状態に保った中空球状体中を走行せしめてもよ
く、或は接着剤を表面に附与したCSと、好ましくは流動
状態に保った中空球状体とを混合してもよい。
を、流動状態に保った中空球状体中を走行せしめてもよ
く、或は接着剤を表面に附与したCSと、好ましくは流動
状態に保った中空球状体とを混合してもよい。
更に又長尺のガラス繊維束に電位を附与しておく、静電
法を用いることもできる。
法を用いることもできる。
接着剤としてはポリウレタン、エポキシ樹脂等、好まし
くはポリウレタンを用い、0.1〜30wt%、好ましくは1
〜20wt%、の溶液として附与するのが適当である。接着
剤の附与はスプレー、ディップ等の方法で好適に行なう
ことができる。
くはポリウレタンを用い、0.1〜30wt%、好ましくは1
〜20wt%、の溶液として附与するのが適当である。接着
剤の附与はスプレー、ディップ等の方法で好適に行なう
ことができる。
又接着剤の附与量は固形分としてガラス繊維束の0.1〜1
0wt%、好ましくは0.5〜5wt%とするのが適当である。
0wt%、好ましくは0.5〜5wt%とするのが適当である。
熱可塑性樹脂粉末としては、0.1〜1,000μの粒子の割合
が少なくとも、70wt%、望ましくは80wt%となるように
微粉砕したものが適当である。
が少なくとも、70wt%、望ましくは80wt%となるように
微粉砕したものが適当である。
又、熱可塑性樹脂粉末は、接着剤を用いてガラス繊維束
に被着させるのが適当であり、被着方法としては、前述
した中空球状体の被着方法と同一の方法を用いることが
でき、使用する接着剤の種類及び使用量も同一であるの
で詳細な説明は省略する。
に被着させるのが適当であり、被着方法としては、前述
した中空球状体の被着方法と同一の方法を用いることが
でき、使用する接着剤の種類及び使用量も同一であるの
で詳細な説明は省略する。
ガラス繊維束に対する樹脂の被着量に特に限定はなく、
樹脂の種類、成形材料の用と等に応じて適宜定めうる
が、本発明によるときは、ガラス繊維束100重量部に対
し10〜2,000重量部の樹脂を被着させることができる。
樹脂の種類、成形材料の用と等に応じて適宜定めうる
が、本発明によるときは、ガラス繊維束100重量部に対
し10〜2,000重量部の樹脂を被着させることができる。
なお、本発明においては、ガラス繊維束に、中空球状
体、熱可塑性樹脂粉末の他に、更に、炭素繊維、アラミ
ド繊維のような繊維を被着させることもでき、FRTPの特
性を一層向上させることもできる。
体、熱可塑性樹脂粉末の他に、更に、炭素繊維、アラミ
ド繊維のような繊維を被着させることもでき、FRTPの特
性を一層向上させることもできる。
これらの繊維は直径0.1〜50μ、望ましくは1〜20μ、
長さ1.5〜50mm、望ましくは3〜25mmのモノフィラメン
ト状或は1,000m当りの重量が5〜1,000g望ましくは10〜
500g程度の、細い繊維束として用いるのが適当である。
これらの繊維の種類及び被着量は、FRTPに附与すべき特
性に応じて選択される。
長さ1.5〜50mm、望ましくは3〜25mmのモノフィラメン
ト状或は1,000m当りの重量が5〜1,000g望ましくは10〜
500g程度の、細い繊維束として用いるのが適当である。
これらの繊維の種類及び被着量は、FRTPに附与すべき特
性に応じて選択される。
更に又、熱可塑性樹脂粉末の他に帯電防止剤、酸化防止
剤、充填剤等を被着させることにより、FRTPの特性を更
に向上させることもできる。
剤、充填剤等を被着させることにより、FRTPの特性を更
に向上させることもできる。
本成形材料は長尺のまま堆積させてマット状の成形材料
とし、プレス成形法によりFRTPを製造することもできる
が、本成形材料として比較的短いもの、長さ1.5〜50m
m、望ましくは3〜25mmの長さのものを用い、射出成形
法によってFRTPを製造する場合、本成形材料は特に優れ
た次のような効果を奏する。
とし、プレス成形法によりFRTPを製造することもできる
が、本成形材料として比較的短いもの、長さ1.5〜50m
m、望ましくは3〜25mmの長さのものを用い、射出成形
法によってFRTPを製造する場合、本成形材料は特に優れ
た次のような効果を奏する。
中空球状体の分布が均一であり、中空球状体が破損する
ことがなく、低比重のFRTPをうることができる。又、コ
リメート法によって得られた成形材料に比し、樹脂被着
量も大きく、製造も容易で、樹脂の分解、変質を生ずる
ことがなく、繊維長の長い、強度の大きい、FRTPをうる
ことができる。
ことがなく、低比重のFRTPをうることができる。又、コ
リメート法によって得られた成形材料に比し、樹脂被着
量も大きく、製造も容易で、樹脂の分解、変質を生ずる
ことがなく、繊維長の長い、強度の大きい、FRTPをうる
ことができる。
[作用] ガラス繊維束の表面に中空球状体を被着させることによ
り、中空球状体の分布を均一とし、又成形品中の中空球
状体の破損を防止する。
り、中空球状体の分布を均一とし、又成形品中の中空球
状体の破損を防止する。
又、粉末状の熱可塑性樹脂特に粒径0.1〜1,000μの粒子
の割合が少なくとも70wt%である熱可塑性樹脂粉末をガ
ラス繊維束の表面に被着せしめることにより、樹脂の被
着量が大きく、樹脂の分解、変質もなく、しかも長いガ
ラス繊維を含有する成形材料をうることができ、この形
成材料を加熱状態で成形することにより、比重が小さ
く、高強度で均質なFRTPをうることができる。
の割合が少なくとも70wt%である熱可塑性樹脂粉末をガ
ラス繊維束の表面に被着せしめることにより、樹脂の被
着量が大きく、樹脂の分解、変質もなく、しかも長いガ
ラス繊維を含有する成形材料をうることができ、この形
成材料を加熱状態で成形することにより、比重が小さ
く、高強度で均質なFRTPをうることができる。
[実施例] 直径13μのガラス繊維に、ポリウレタンを5wt%、アミ
ノシランを0.5wt%含む集束剤を固形分として0.5wt%附
与し、1,000本集束してガラス繊維束とし、6mmの長さに
切断してCSとした。このCSにポリウレタンエマルジョン
(固形分10wt%)を固形分として2wt%附与し、ナイロ
ン樹脂粉末(平均粒子径300μ)及び平均粒子径40μの
ガラスバルーンを夫々ガラス繊維が30wt%、ナイロン樹
脂が50wt%、ガラスバルーンが20wt%となるように被着
させた。
ノシランを0.5wt%含む集束剤を固形分として0.5wt%附
与し、1,000本集束してガラス繊維束とし、6mmの長さに
切断してCSとした。このCSにポリウレタンエマルジョン
(固形分10wt%)を固形分として2wt%附与し、ナイロ
ン樹脂粉末(平均粒子径300μ)及び平均粒子径40μの
ガラスバルーンを夫々ガラス繊維が30wt%、ナイロン樹
脂が50wt%、ガラスバルーンが20wt%となるように被着
させた。
この繊維束の切断物(CS)を用いて射出成形法により試
験片を作成し、ASTM D790号の方法により測定した曲げ
強度は25.1Kg/mm2であり、又比重は1.19であった。
験片を作成し、ASTM D790号の方法により測定した曲げ
強度は25.1Kg/mm2であり、又比重は1.19であった。
[比較例] 実施例と同一のガラス繊維束の切断30重量部と、ガラス
バルーン20重量部と、ナイロン樹脂50重量部とを用い、
押出機でペレット化した後、実施例と同一の実験を行な
った。強度及び比重は夫々23.4Kg/mm2、1.31であった。
バルーン20重量部と、ナイロン樹脂50重量部とを用い、
押出機でペレット化した後、実施例と同一の実験を行な
った。強度及び比重は夫々23.4Kg/mm2、1.31であった。
[発明の効果] 強度の大きい、均質な低比重のFRTPをうることができ
る。又、製造に特殊装置を用いる必要もなく、製造も容
易である。
る。又、製造に特殊装置を用いる必要もなく、製造も容
易である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 B29K 105:12
Claims (1)
- 【請求項1】ガラス繊維に集束剤を附与集束してガラス
繊維束となし、このガラス繊維束の表面に熱可塑性樹脂
粉末並びに中空球状体を被着せしめてなる成形材料を射
出成形法或はプレス成形法により加熱状態で成形するこ
とを特徴とする繊維補強熱可塑性樹脂体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2141307A JPH06102336B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 繊維補強熱可塑性樹脂体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2141307A JPH06102336B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 繊維補強熱可塑性樹脂体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0435909A JPH0435909A (ja) | 1992-02-06 |
| JPH06102336B2 true JPH06102336B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=15288849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2141307A Expired - Fee Related JPH06102336B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 繊維補強熱可塑性樹脂体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06102336B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0614973Y2 (ja) * | 1987-07-14 | 1994-04-20 | トヨタ自動車株式会社 | 軽量frp成形用のプリフォ−ム構造体 |
| FR2648957B1 (fr) * | 1989-06-22 | 1991-11-15 | France Etat Armement | Materiau composite a caracteristiques modulables par preimpregnation d'une fibre continue |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP2141307A patent/JPH06102336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0435909A (ja) | 1992-02-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |