JP3073988B1 - 有機繊維強化樹脂ペレットの製法 - Google Patents
有機繊維強化樹脂ペレットの製法Info
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 射出成形、射出圧縮成形、押出成形、ブロー
成形などの製造原料として使用することにより、耐衝撃
特性に優れた成形品を与えると共に、リサイクル性に優
れた有機繊維強化樹脂ペレットの製法を確立すること。 【解決手段】 マトリックス成分をポリオレフィン系樹
脂とし、強化繊維として合成有機繊維を含む有機繊維強
化樹脂ペレットを溶融引抜き法によって製造する方法で
あって、上記強化繊維として、上記ポリオレフィン系樹
脂よりも５０℃以上高い融点を有する合成有機繊維を使
用し、該ポリオレフィン系樹脂を、その融点よりも４０
℃以上高い温度で且つ前記合成有機繊維の融点未満の温
度で加熱溶融し、溶融した該ポリオレフィン系樹脂浴に
前記合成有機繊維を浸漬すると共に、該浸漬時間が６秒
を超えない時間で樹脂浴から引き出し、得られた樹脂含
浸合成有機繊維を切断してペレット化する。
成形などの製造原料として使用することにより、耐衝撃
特性に優れた成形品を与えると共に、リサイクル性に優
れた有機繊維強化樹脂ペレットの製法を確立すること。 【解決手段】 マトリックス成分をポリオレフィン系樹
脂とし、強化繊維として合成有機繊維を含む有機繊維強
化樹脂ペレットを溶融引抜き法によって製造する方法で
あって、上記強化繊維として、上記ポリオレフィン系樹
脂よりも５０℃以上高い融点を有する合成有機繊維を使
用し、該ポリオレフィン系樹脂を、その融点よりも４０
℃以上高い温度で且つ前記合成有機繊維の融点未満の温
度で加熱溶融し、溶融した該ポリオレフィン系樹脂浴に
前記合成有機繊維を浸漬すると共に、該浸漬時間が６秒
を超えない時間で樹脂浴から引き出し、得られた樹脂含
浸合成有機繊維を切断してペレット化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機繊維強化樹脂ペ
レットの製法に関し、より詳細には、射出成形、射出圧
縮成形、押出成形、ブロー成形などの製造原料として使
用することにより、耐衝撃特性に優れた成形品を与える
と共に、リサイクル性に優れた有機繊維強化樹脂ペレッ
トの製法に関するものであり、この方法によって得られ
るペレットは、例えばバンパーフェイシア、サイドモー
ル、バッテリートレー、ファンシュラウド、エンジンカ
バー、インスツルメントパネル、コンソールボックス、
シフトレバーベース、ホイールカバー、エアスポイラー
の如き自動車用の内外装部品；コンクリートパネルや防
音壁の如き土木建築資材；パレットやコンテナなどの輸
送部品；椅子や机などの家具部品などの製造に有効に活
用できる。
レットの製法に関し、より詳細には、射出成形、射出圧
縮成形、押出成形、ブロー成形などの製造原料として使
用することにより、耐衝撃特性に優れた成形品を与える
と共に、リサイクル性に優れた有機繊維強化樹脂ペレッ
トの製法に関するものであり、この方法によって得られ
るペレットは、例えばバンパーフェイシア、サイドモー
ル、バッテリートレー、ファンシュラウド、エンジンカ
バー、インスツルメントパネル、コンソールボックス、
シフトレバーベース、ホイールカバー、エアスポイラー
の如き自動車用の内外装部品；コンクリートパネルや防
音壁の如き土木建築資材；パレットやコンテナなどの輸
送部品；椅子や机などの家具部品などの製造に有効に活
用できる。
【０００２】
【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂の耐熱性や剛性を
向上させるためにガラス繊維やタルクなどの無機フィラ
ーを含有させた成形材料の欠点である耐衝撃性、特に低
温での耐衝撃性を改善するための手段として、合成有機
繊維を混合した成形材料が多数提案されている(特公平6
-25288号、特開平4-202545号、特開昭62-146945号、特
開平3-290453号、特開平6-306216号各公報など)。
向上させるためにガラス繊維やタルクなどの無機フィラ
ーを含有させた成形材料の欠点である耐衝撃性、特に低
温での耐衝撃性を改善するための手段として、合成有機
繊維を混合した成形材料が多数提案されている(特公平6
-25288号、特開平4-202545号、特開昭62-146945号、特
開平3-290453号、特開平6-306216号各公報など)。
【０００３】これらのうち、特公平6-25288号、特開昭6
2-146945号、特開平3-290453号、特開平6-306216号など
の各公報に開示されている成形材料は、原材料をミキサ
ーで加熱撹絆して混練したり、ロール、押出し機、コニ
ーダーなどで溶融混練してペレット化する方法により製
造される。これらの方法では、強化繊維とマトリックス
樹脂の分散を促進するため機械的に混練されるので、該
混練工程で強化繊維の折損が起こり、強化繊維の特性が
十分に活かせない。
2-146945号、特開平3-290453号、特開平6-306216号など
の各公報に開示されている成形材料は、原材料をミキサ
ーで加熱撹絆して混練したり、ロール、押出し機、コニ
ーダーなどで溶融混練してペレット化する方法により製
造される。これらの方法では、強化繊維とマトリックス
樹脂の分散を促進するため機械的に混練されるので、該
混練工程で強化繊維の折損が起こり、強化繊維の特性が
十分に活かせない。
【０００４】特に機械的な混練を２００℃以上の高温で
行なうと、強化繊維である合成有機繊維が熱劣化を起こ
し、満足のいく耐衝撃性、特に低温での耐衝撃性が得ら
れないことも明らかにされている（特公平6-25288号公
報など）。更に、特開平3-290453号公報に記載された実
施例でも、１９０℃で加熱混練されており、特開昭62-1
46945号公報でも、好ましい溶融混練温度は１７０〜２
３０℃、より好ましくは１８０〜２００℃と記述されて
おり、実施例では１８０℃で溶融混練を行なっている。
行なうと、強化繊維である合成有機繊維が熱劣化を起こ
し、満足のいく耐衝撃性、特に低温での耐衝撃性が得ら
れないことも明らかにされている（特公平6-25288号公
報など）。更に、特開平3-290453号公報に記載された実
施例でも、１９０℃で加熱混練されており、特開昭62-1
46945号公報でも、好ましい溶融混練温度は１７０〜２
３０℃、より好ましくは１８０〜２００℃と記述されて
おり、実施例では１８０℃で溶融混練を行なっている。
【０００５】こうした溶融混練法では、強化繊維をマト
リックス樹脂に均一分散させるため長時間混練しなけれ
ばならず、この間の強化繊維の熱劣化を抑えるには極力
低い温度で溶融混練を行なうことが望まれるが、低温で
マトリックス樹脂の粘度が高い状態で混練を行なうと、
混練工程で強化繊維が受ける機械的な力も大きくなって
強化繊維が引き伸ばされてしまったり、あるいは破断し
て繊維長が短くなり、十分な強化効果が発現されなくな
る。
リックス樹脂に均一分散させるため長時間混練しなけれ
ばならず、この間の強化繊維の熱劣化を抑えるには極力
低い温度で溶融混練を行なうことが望まれるが、低温で
マトリックス樹脂の粘度が高い状態で混練を行なうと、
混練工程で強化繊維が受ける機械的な力も大きくなって
強化繊維が引き伸ばされてしまったり、あるいは破断し
て繊維長が短くなり、十分な強化効果が発現されなくな
る。
【０００６】一方、特開平4-202545号公報には、特許第
2569380号や特許第2833694号に開示されている様に溶融
させたマトリックス用樹脂を連続した強化繊維束に含浸
させて引き抜き、得られるストランド状物を切断するこ
とにより、合成有機繊維の配合されたペレット状の成形
材料を得る方法が開示されている。しかしこの公報に
は、溶融含浸させるマトリックス用樹脂の温度について
の記述はあるものの、含浸時間についての記述は見られ
ない。
2569380号や特許第2833694号に開示されている様に溶融
させたマトリックス用樹脂を連続した強化繊維束に含浸
させて引き抜き、得られるストランド状物を切断するこ
とにより、合成有機繊維の配合されたペレット状の成形
材料を得る方法が開示されている。しかしこの公報に
は、溶融含浸させるマトリックス用樹脂の温度について
の記述はあるものの、含浸時間についての記述は見られ
ない。
【０００７】一般に、強化繊維束に溶融したマトリック
ス樹脂を十分に含浸させるには樹脂の粘度を低くする必
要があり、通常は溶融樹脂の温度を上げることにより粘
度を下げる方法が採用される。ところが、有機繊維／ガ
ラス繊維の重量比が１．９を超える複合強化材では、後
記比較例でも明らかにする如く最終的に得られる成形品
の耐衝撃性が著しく低くなる。これは、有機繊維が高温
に晒さらされる時間が長くなって熱劣化を起こすためと
推定される。有機繊維の熱劣化を避けるためにマトリッ
クス用溶融樹脂の温度を低くすると、溶融樹脂粘度が高
くなるため生産性が低下するばかりでなく、繊維束への
樹脂の含浸も不十分となり、得られるペレットから繊維
が抜け落ちて毛玉となり射出成形時にホッパーでブリッ
ジ現象を起こす等の原因になる。
ス樹脂を十分に含浸させるには樹脂の粘度を低くする必
要があり、通常は溶融樹脂の温度を上げることにより粘
度を下げる方法が採用される。ところが、有機繊維／ガ
ラス繊維の重量比が１．９を超える複合強化材では、後
記比較例でも明らかにする如く最終的に得られる成形品
の耐衝撃性が著しく低くなる。これは、有機繊維が高温
に晒さらされる時間が長くなって熱劣化を起こすためと
推定される。有機繊維の熱劣化を避けるためにマトリッ
クス用溶融樹脂の温度を低くすると、溶融樹脂粘度が高
くなるため生産性が低下するばかりでなく、繊維束への
樹脂の含浸も不十分となり、得られるペレットから繊維
が抜け落ちて毛玉となり射出成形時にホッパーでブリッ
ジ現象を起こす等の原因になる。
【０００８】更に特開平3-7307号や特開昭50-67350号公
報に開示されている如く、強化繊維織物に樹脂を含浸し
たシートを製造しておき、これを切断してペレットを得
る方法も提案されているが、工程数が多くて経済的に不
利であるばかりでなく、シートを切断する際に少なから
ぬロスを生じるという問題がある。
報に開示されている如く、強化繊維織物に樹脂を含浸し
たシートを製造しておき、これを切断してペレットを得
る方法も提案されているが、工程数が多くて経済的に不
利であるばかりでなく、シートを切断する際に少なから
ぬロスを生じるという問題がある。
【０００９】強化繊維であるガラス繊維を長くすること
によって耐衝撃性を改善する方法も知られており、この
方法を採用すると低温での耐衝撃性も幾分改善される
が、ガラス繊維は合成有機繊維に比べて破損し易いこと
もあって、満足のいく改善効果は得られない。しかもリ
サイクルする際にガラス繊維は合成有機繊維に比べて破
損し易いため、再成形する過程でのガラス繊維の折損が
避けられず、強化繊維長が保持できなくなってリサイク
ル品の耐衝撃性能が劣悪となる。
によって耐衝撃性を改善する方法も知られており、この
方法を採用すると低温での耐衝撃性も幾分改善される
が、ガラス繊維は合成有機繊維に比べて破損し易いこと
もあって、満足のいく改善効果は得られない。しかもリ
サイクルする際にガラス繊維は合成有機繊維に比べて破
損し易いため、再成形する過程でのガラス繊維の折損が
避けられず、強化繊維長が保持できなくなってリサイク
ル品の耐衝撃性能が劣悪となる。
【００１０】また、リサイクルに際しては成形品を切断
してペレット化しなければならないが、ガラス繊維が折
損して空気中に放出され、作業者がチクチク感を感じる
など作業環境を悪化させるという問題も生じてくる。
してペレット化しなければならないが、ガラス繊維が折
損して空気中に放出され、作業者がチクチク感を感じる
など作業環境を悪化させるという問題も生じてくる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な従
来技術の問題点に着目してなされたものであり、その目
的は、合成有機繊維の熱劣化などによるダメージを可及
的に抑えて耐衝撃性を高めると共に、リサイクル性にも
優れた長繊維強化樹脂ペレットを得ることのできる方法
を提供することにある。
来技術の問題点に着目してなされたものであり、その目
的は、合成有機繊維の熱劣化などによるダメージを可及
的に抑えて耐衝撃性を高めると共に、リサイクル性にも
優れた長繊維強化樹脂ペレットを得ることのできる方法
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る製法とは、マトリックス成分をポ
リオレフィン系樹脂とし、強化繊維として合成有機繊維
を含む有機繊維強化樹脂ペレットを溶融引抜き法によっ
て製造する方法であって、上記強化繊維として、融点が
２００℃を超え、２６５℃までの範囲の合成有機繊維を
使用し、該ポリオレフィン系樹脂を、その融点よりも４
０℃以上高い温度で且つ前記合成有機繊維の融点未満の
温度で加熱溶融し、溶融した該ポリオレフィン系樹脂浴
に前記合成有機繊維を浸漬すると共に、該浸漬時間が６
秒を超えない時間で樹脂浴から引き出し、得られた樹脂
含浸合成有機繊維を切断するところに要旨を有してい
る。
のできた本発明に係る製法とは、マトリックス成分をポ
リオレフィン系樹脂とし、強化繊維として合成有機繊維
を含む有機繊維強化樹脂ペレットを溶融引抜き法によっ
て製造する方法であって、上記強化繊維として、融点が
２００℃を超え、２６５℃までの範囲の合成有機繊維を
使用し、該ポリオレフィン系樹脂を、その融点よりも４
０℃以上高い温度で且つ前記合成有機繊維の融点未満の
温度で加熱溶融し、溶融した該ポリオレフィン系樹脂浴
に前記合成有機繊維を浸漬すると共に、該浸漬時間が６
秒を超えない時間で樹脂浴から引き出し、得られた樹脂
含浸合成有機繊維を切断するところに要旨を有してい
る。
【００１３】上記方法を実施するに当たっては、前記合
成有機繊維をポリオレフィン系樹脂の溶融浴から撚りが
掛けられた状態で引き出す方法を採用することにより、
一層優れた強度特性の成形品を与えるペレットを得るこ
とができるので好ましい。また、前記ポリオレフィン系
樹脂浴の溶融温度を、当該ポリオレフィン系樹脂の融点
よりも６０℃以上高い温度に設定すれば、強化繊維への
マトリックス樹脂の含浸をより効率よく行なうことがで
きるので好ましい。
成有機繊維をポリオレフィン系樹脂の溶融浴から撚りが
掛けられた状態で引き出す方法を採用することにより、
一層優れた強度特性の成形品を与えるペレットを得るこ
とができるので好ましい。また、前記ポリオレフィン系
樹脂浴の溶融温度を、当該ポリオレフィン系樹脂の融点
よりも６０℃以上高い温度に設定すれば、強化繊維への
マトリックス樹脂の含浸をより効率よく行なうことがで
きるので好ましい。
【００１４】更に本発明の方法を実施するに当たり、合
成有機繊維の一部または全部として金属メッキまたは金
属コーティングの施されたものを使用し、あるいは強化
繊維として金属繊維を併用すれば、衝撃特性や電磁波シ
ールド効果の高められた成形材料として優れた効果を備
えたものが得られるので好ましい。
成有機繊維の一部または全部として金属メッキまたは金
属コーティングの施されたものを使用し、あるいは強化
繊維として金属繊維を併用すれば、衝撃特性や電磁波シ
ールド効果の高められた成形材料として優れた効果を備
えたものが得られるので好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明においては、上記の様にマ
トリックス成分をポリオレフィン系樹脂とし、強化繊維
として合成有機繊維を含む有機繊維強化樹脂ペレットを
溶融引抜き法によって製造する際に、強化繊維として、
融点が２００℃を超え、２６５℃までの範囲の合成有機
繊維が選択使用される。
トリックス成分をポリオレフィン系樹脂とし、強化繊維
として合成有機繊維を含む有機繊維強化樹脂ペレットを
溶融引抜き法によって製造する際に、強化繊維として、
融点が２００℃を超え、２６５℃までの範囲の合成有機
繊維が選択使用される。
【００１６】上記強化繊維は、上記ポリオレフィン系樹
脂よりも５０℃以上高い融点を有する合成有機繊維であ
る。その理由は、合成有機繊維の融点がマトリックス樹
脂として用いられるポリオレフィン系樹脂の融点に対し
て５０℃未満の温度差を有するものでは、ポリオレフィ
ン系樹脂の溶融温度が合成有機繊維に近接しているた
め、該合成有機繊維の熱劣化を生じることなく該繊維に
ポリオレフィン系樹脂を効率よく含浸させることが困難
になるからである。即ち上記融点差が５０℃未満のもの
では、ポリオレフィン系樹脂を合成有機繊維に対して含
浸の容易な溶融粘度となるまで高温に加熱すると、含浸
温度の上昇によって合成有機繊維が含浸工程で熱劣化を
起こし、合成有機繊維の強化効果が十分に発揮されなく
なり、また、合成有機繊維が熱劣化を生じない低温の含
浸温度では、ポリオレフィン系樹脂の溶融粘度が高くな
って満足のいく含浸を実現できなくなるからである。
脂よりも５０℃以上高い融点を有する合成有機繊維であ
る。その理由は、合成有機繊維の融点がマトリックス樹
脂として用いられるポリオレフィン系樹脂の融点に対し
て５０℃未満の温度差を有するものでは、ポリオレフィ
ン系樹脂の溶融温度が合成有機繊維に近接しているた
め、該合成有機繊維の熱劣化を生じることなく該繊維に
ポリオレフィン系樹脂を効率よく含浸させることが困難
になるからである。即ち上記融点差が５０℃未満のもの
では、ポリオレフィン系樹脂を合成有機繊維に対して含
浸の容易な溶融粘度となるまで高温に加熱すると、含浸
温度の上昇によって合成有機繊維が含浸工程で熱劣化を
起こし、合成有機繊維の強化効果が十分に発揮されなく
なり、また、合成有機繊維が熱劣化を生じない低温の含
浸温度では、ポリオレフィン系樹脂の溶融粘度が高くな
って満足のいく含浸を実現できなくなるからである。
【００１７】従って、合成有機繊維の熱劣化を起こすこ
となくポリオレフィン系樹脂の含浸をより効率よく進め
る上では、上記融点差が少なくとも５０℃以上、より好
ましくは６０℃以上となる様に、合成有機繊維の融点に
応じてポリオレフィン系樹脂の種類を選択することが必
要となる。
となくポリオレフィン系樹脂の含浸をより効率よく進め
る上では、上記融点差が少なくとも５０℃以上、より好
ましくは６０℃以上となる様に、合成有機繊維の融点に
応じてポリオレフィン系樹脂の種類を選択することが必
要となる。
【００１８】しかも、合成有機繊維にポリオレフィン系
樹脂を含浸する際には、該ポリオレフィン系樹脂を、そ
の融点よりも４０℃以上、より好ましくは６０℃以上高
い温度で且つ前記合成有機繊維の融点未満の温度で加熱
溶融し、溶融した該ポリオレフィン系樹脂浴に前記合成
有機繊維を浸漬すると共に、該浸漬時間が６秒を超えな
い時間で樹脂浴から引き出すことが、合成有機繊維を熱
劣化させることなくポリオレフィン系樹脂を十分に含浸
させる上で極めて重要となる。
樹脂を含浸する際には、該ポリオレフィン系樹脂を、そ
の融点よりも４０℃以上、より好ましくは６０℃以上高
い温度で且つ前記合成有機繊維の融点未満の温度で加熱
溶融し、溶融した該ポリオレフィン系樹脂浴に前記合成
有機繊維を浸漬すると共に、該浸漬時間が６秒を超えな
い時間で樹脂浴から引き出すことが、合成有機繊維を熱
劣化させることなくポリオレフィン系樹脂を十分に含浸
させる上で極めて重要となる。
【００１９】しかして、含浸時の溶融樹脂温度が、ポリ
オレフィン系樹脂の融点よりも４０℃未満の温度域で
は、ポリオレフィン系樹脂の溶融粘度が十分に低くなら
ないため満足な含浸率を確保できなくなり、含浸不足に
よる欠陥品を生じる原因になる。そのため、含浸時の溶
融樹脂温度は、ポリオレフィン系樹脂の融点よりも４０
℃以上、より好ましくは６０℃以上の高温域に設定する
ことが不可欠となる。但し、含浸時の溶融樹脂温度を合
成有機繊維の融点以上に高めると、含浸時に当該合成有
機繊維が溶融して繊維強化材としての特性が発揮できな
くなるので、該融点未満の温度に抑えることが必須とな
る。含浸時の合成有機繊維の溶融や熱劣化をより確実に
抑えるうえでは、含浸時の溶融樹脂温度を合成有機繊維
の融点よりも５℃以上、より好ましくは１０℃以上低い
温度域に設定することが望ましい。
オレフィン系樹脂の融点よりも４０℃未満の温度域で
は、ポリオレフィン系樹脂の溶融粘度が十分に低くなら
ないため満足な含浸率を確保できなくなり、含浸不足に
よる欠陥品を生じる原因になる。そのため、含浸時の溶
融樹脂温度は、ポリオレフィン系樹脂の融点よりも４０
℃以上、より好ましくは６０℃以上の高温域に設定する
ことが不可欠となる。但し、含浸時の溶融樹脂温度を合
成有機繊維の融点以上に高めると、含浸時に当該合成有
機繊維が溶融して繊維強化材としての特性が発揮できな
くなるので、該融点未満の温度に抑えることが必須とな
る。含浸時の合成有機繊維の溶融や熱劣化をより確実に
抑えるうえでは、含浸時の溶融樹脂温度を合成有機繊維
の融点よりも５℃以上、より好ましくは１０℃以上低い
温度域に設定することが望ましい。
【００２０】但し、たとえ上記含浸樹脂温度条件を満た
したとしても、含浸浴内での合成有機繊維の保持時間が
長くなると、合成有機繊維の熱劣化が進行してくるの
で、こうした熱劣化を可及的に抑えて強化繊維としての
強化効果を有効に保持するには、合成有機繊維の含浸浴
での浸漬時間が６秒、より好ましくは４秒、更に好まし
くは３秒を超えない様に、浸漬走行速度をコントロール
することが必須となる。また十分な含浸状態を確保する
には、少なくとも０．２秒程度以上、より好ましくは
０．５秒程度以上を確保することが望ましい。
したとしても、含浸浴内での合成有機繊維の保持時間が
長くなると、合成有機繊維の熱劣化が進行してくるの
で、こうした熱劣化を可及的に抑えて強化繊維としての
強化効果を有効に保持するには、合成有機繊維の含浸浴
での浸漬時間が６秒、より好ましくは４秒、更に好まし
くは３秒を超えない様に、浸漬走行速度をコントロール
することが必須となる。また十分な含浸状態を確保する
には、少なくとも０．２秒程度以上、より好ましくは
０．５秒程度以上を確保することが望ましい。
【００２１】かくして含浸を行なった後は、溶融樹脂浴
から含浸ロービング繊維束として引き出し、得られた含
浸ロービング繊維束を冷却後適当な長さに切断すると繊
維強化複合樹脂ペレットが得られる。この際、含浸工程
で繊維束に撚りを掛けた状態で樹脂浴から引き出す様に
すれば、後でも詳述する如く含浸効率が高められると共
に、ペレット状に切断した後の強化繊維の長さも若干長
くなり、強化効果の一段と高められたペレットを得るこ
とができるので好ましい。
から含浸ロービング繊維束として引き出し、得られた含
浸ロービング繊維束を冷却後適当な長さに切断すると繊
維強化複合樹脂ペレットが得られる。この際、含浸工程
で繊維束に撚りを掛けた状態で樹脂浴から引き出す様に
すれば、後でも詳述する如く含浸効率が高められると共
に、ペレット状に切断した後の強化繊維の長さも若干長
くなり、強化効果の一段と高められたペレットを得るこ
とができるので好ましい。
【００２２】上記の様に本発明では、マトリックスとし
て使用するポリオレフィン系樹脂として、強化繊維であ
る合成有機繊維の融点を考慮して適正な融点のものを選
択使用すると共に、含浸時における該ポリオレフィン系
樹脂の溶融温度と含浸時間を適正に制御することによっ
て、合成有機繊維の溶融や熱劣化を可及的に防止しつつ
十分な含浸を実現できる様にしたところに特徴を有して
いるが、これらポリオレフィン系樹脂および合成有機繊
維の更に好ましい選択基準を例示すると次の通りであ
る。
て使用するポリオレフィン系樹脂として、強化繊維であ
る合成有機繊維の融点を考慮して適正な融点のものを選
択使用すると共に、含浸時における該ポリオレフィン系
樹脂の溶融温度と含浸時間を適正に制御することによっ
て、合成有機繊維の溶融や熱劣化を可及的に防止しつつ
十分な含浸を実現できる様にしたところに特徴を有して
いるが、これらポリオレフィン系樹脂および合成有機繊
維の更に好ましい選択基準を例示すると次の通りであ
る。
【００２３】即ち、まず強化用の合成有機繊維として
は、融点が２１０℃を超えるものを選択することが望ま
しい。しかして融点が２１０℃以下の合成有機繊維で
は、含浸用ポリオレフィン系樹脂の溶融温度をそれ未満
の温度に設定しなければならず、溶融樹脂の粘度が高い
ため合成有機繊維束への樹脂の含浸が悪くなって、得ら
れるペレットから有機繊維が抜け落ち易くなって成形
時、トラブルの原因となる恐れが出てくるからである。
は、融点が２１０℃を超えるものを選択することが望ま
しい。しかして融点が２１０℃以下の合成有機繊維で
は、含浸用ポリオレフィン系樹脂の溶融温度をそれ未満
の温度に設定しなければならず、溶融樹脂の粘度が高い
ため合成有機繊維束への樹脂の含浸が悪くなって、得ら
れるペレットから有機繊維が抜け落ち易くなって成形
時、トラブルの原因となる恐れが出てくるからである。
【００２４】一方、融点が２８０℃以上の高耐熱性の有
機繊維は、当該有機繊維に熱的ダメージを与えない範囲
で溶融ポリオレフィン系樹脂温度を有機繊維束に十分含
浸可能な粘度にまで高めることができるので、敢えて本
発明を適用せずとも満足のいくペレットを得ることがで
きるが、それらの高耐熱性有機繊維は価格が高いため、
マトリックス成分として汎用のポリオレフィン系樹脂を
適用する本発明の用途には不向きである。
機繊維は、当該有機繊維に熱的ダメージを与えない範囲
で溶融ポリオレフィン系樹脂温度を有機繊維束に十分含
浸可能な粘度にまで高めることができるので、敢えて本
発明を適用せずとも満足のいくペレットを得ることがで
きるが、それらの高耐熱性有機繊維は価格が高いため、
マトリックス成分として汎用のポリオレフィン系樹脂を
適用する本発明の用途には不向きである。
【００２５】従って本発明では、融点が２００℃を超え
２６５℃までの範囲の合成有機繊維が適用されるが、価
格や機械的物性値のバランスの良さから好ましい合成有
機繊維は、ポリエチレンテレフタレート繊維(融点：２
５５℃前後)、ポリブチレンテレフタレート繊維(融点：
２３０℃前後)、ナイロン６繊維(融点：２１５℃前
後)、ナイロン６６繊維(融点：２６０℃前後)である。
リサイクルすることをも考慮して、耐熱老化性や成形品
の耐熱性の観点からより好ましいのは、ポリエチレンテ
レフタレート繊維とナイロン６６繊維である。これらの
有機繊維は単独で使用してもよく、あるいは他の種類の
繊維と組合わせて使用することも可能である。
２６５℃までの範囲の合成有機繊維が適用されるが、価
格や機械的物性値のバランスの良さから好ましい合成有
機繊維は、ポリエチレンテレフタレート繊維(融点：２
５５℃前後)、ポリブチレンテレフタレート繊維(融点：
２３０℃前後)、ナイロン６繊維(融点：２１５℃前
後)、ナイロン６６繊維(融点：２６０℃前後)である。
リサイクルすることをも考慮して、耐熱老化性や成形品
の耐熱性の観点からより好ましいのは、ポリエチレンテ
レフタレート繊維とナイロン６６繊維である。これらの
有機繊維は単独で使用してもよく、あるいは他の種類の
繊維と組合わせて使用することも可能である。
【００２６】強化繊維の形態はロービング(長尺の繊維
束)が最適であり、繊維径は０．５μｍ以上、１００μ
ｍ以下、より好ましくは１μｍ以上、５０μｍ以下のも
のが推奨される。強度的には４ｇ／デニール以上、好ま
しくは６ｇ／デニール以上の繊維を用いることが、耐衝
撃性を改善する上で有効である。
束)が最適であり、繊維径は０．５μｍ以上、１００μ
ｍ以下、より好ましくは１μｍ以上、５０μｍ以下のも
のが推奨される。強度的には４ｇ／デニール以上、好ま
しくは６ｇ／デニール以上の繊維を用いることが、耐衝
撃性を改善する上で有効である。
【００２７】強化繊維の配合量は１０重量％以上、５０
重量％以下、より好ましくは１５重量％以上、４０重量
％以下が望ましく、１０重量％未満では耐衝撃性が十分
でなく、一方５０重量％を超えると樹脂の繊維束への含
浸が悪くなると共に、成形する際の成形性が悪くなり、
表面外観も満足なものが得られ難くなる。
重量％以下、より好ましくは１５重量％以上、４０重量
％以下が望ましく、１０重量％未満では耐衝撃性が十分
でなく、一方５０重量％を超えると樹脂の繊維束への含
浸が悪くなると共に、成形する際の成形性が悪くなり、
表面外観も満足なものが得られ難くなる。
【００２８】なお合成有機繊維としては中実繊維が一般
的に使用されるが、必要によっては内部に円形状や田字
状など任意の中空部を有する中空繊維を使用して軽量化
を図ることも有効である。また、表面処理などの施され
ていない汎用の合成有機繊維以外にも、場合によっては
該繊維の一部もしくは全部としてその表面にニッケルな
どの金属メッキや金属コーティングを施した有機繊維を
使用すれば、当該金属被覆層の作用によって強化効果が
一段と高められると共に、電磁波シールド効果などにも
優れた成形材料とすることができるので好ましい。同様
の目的で、ＳＵＳ、ニッケル−チタン合金、銅の如き金
属繊維を適量併用することも有効である。
的に使用されるが、必要によっては内部に円形状や田字
状など任意の中空部を有する中空繊維を使用して軽量化
を図ることも有効である。また、表面処理などの施され
ていない汎用の合成有機繊維以外にも、場合によっては
該繊維の一部もしくは全部としてその表面にニッケルな
どの金属メッキや金属コーティングを施した有機繊維を
使用すれば、当該金属被覆層の作用によって強化効果が
一段と高められると共に、電磁波シールド効果などにも
優れた成形材料とすることができるので好ましい。同様
の目的で、ＳＵＳ、ニッケル−チタン合金、銅の如き金
属繊維を適量併用することも有効である。
【００２９】また、リサイクルＰＥＴボトル等から再生
したリサイクル合成有機繊維、あるいは複数種の樹脂か
らなるコアーシェル型やバイコンポーネント型の合成有
機繊維を要求特性に応じて使用することも可能であり、
更には、タルクや炭酸カルシウムなどの無機フィラー、
顔料などの着色剤、難燃剤、光安定剤などを適量含有す
る合成有機繊維を使用することも可能である。
したリサイクル合成有機繊維、あるいは複数種の樹脂か
らなるコアーシェル型やバイコンポーネント型の合成有
機繊維を要求特性に応じて使用することも可能であり、
更には、タルクや炭酸カルシウムなどの無機フィラー、
顔料などの着色剤、難燃剤、光安定剤などを適量含有す
る合成有機繊維を使用することも可能である。
【００３０】本発明でマトリックス成分として使用され
るポリオレフィン系樹脂の種類は特に制限されないが、
物性や価格の点で、ポリプロピレン(ＰＰ)、高密度ポリ
エチレン(ＨＤＰＥ)、直鎖低密度ポリエチレン(ＬＬＤ
ＰＥ)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、あるいはブテ
ン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などのα一オレフィ
ンやそれらの共重合体などのポリオレフィン系樹脂、或
いは不飽和カルボン酸やその誘導体で変性した変性ポリ
オレフィン系樹脂、またはそれらの２種類以上のブレン
ド物が好ましく使用される。
るポリオレフィン系樹脂の種類は特に制限されないが、
物性や価格の点で、ポリプロピレン(ＰＰ)、高密度ポリ
エチレン(ＨＤＰＥ)、直鎖低密度ポリエチレン(ＬＬＤ
ＰＥ)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、あるいはブテ
ン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などのα一オレフィ
ンやそれらの共重合体などのポリオレフィン系樹脂、或
いは不飽和カルボン酸やその誘導体で変性した変性ポリ
オレフィン系樹脂、またはそれらの２種類以上のブレン
ド物が好ましく使用される。
【００３１】変性に用いられる不飽和カルボン酸あるい
はその誘導体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸、イタコン酸、フマル酸、あるいはそれらの酸
のエステル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙
げられるが、特に好ましいのは、無水マレイン酸、メタ
クリル酸グリシジルエステルである。
はその誘導体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸、イタコン酸、フマル酸、あるいはそれらの酸
のエステル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙
げられるが、特に好ましいのは、無水マレイン酸、メタ
クリル酸グリシジルエステルである。
【００３２】本発明を実施するに当たっては、合成有機
繊維とポリオレフィン系樹脂の界面強度を改善するた
め、合成有機繊維との反応性を有すると共にポリオレフ
ィン系樹脂との密着性にも優れた各種の変性樹脂をポリ
オレフィン系樹脂浴に添加することも可能である。それ
らの中でも特に好ましいのは、ナイロン繊維の場合は無
水マレイン酸変性ポリオレフィン、ポリエステル繊維の
場合はオキサゾリン変性ポリオレフィンやメタクリル酸
グリシジルエステル変性ポリオレフィン、無水マレイン
酸変性ポリオレフィンなどであり、これらを添加する
と、得られるペレットを成形材料として用いた成形品の
物性を一段と高めることができるので好ましい。変性ポ
リオレフィン系樹脂の好ましい添加量は、ポリオレフィ
ン系樹脂に対して０．１重量％以上、１５重量％以下、
より好ましくは０．２重量％以上、１２重量％以下、更
に好ましくは０．５重量％以上、１０重量％以下であ
る。
繊維とポリオレフィン系樹脂の界面強度を改善するた
め、合成有機繊維との反応性を有すると共にポリオレフ
ィン系樹脂との密着性にも優れた各種の変性樹脂をポリ
オレフィン系樹脂浴に添加することも可能である。それ
らの中でも特に好ましいのは、ナイロン繊維の場合は無
水マレイン酸変性ポリオレフィン、ポリエステル繊維の
場合はオキサゾリン変性ポリオレフィンやメタクリル酸
グリシジルエステル変性ポリオレフィン、無水マレイン
酸変性ポリオレフィンなどであり、これらを添加する
と、得られるペレットを成形材料として用いた成形品の
物性を一段と高めることができるので好ましい。変性ポ
リオレフィン系樹脂の好ましい添加量は、ポリオレフィ
ン系樹脂に対して０．１重量％以上、１５重量％以下、
より好ましくは０．２重量％以上、１２重量％以下、更
に好ましくは０．５重量％以上、１０重量％以下であ
る。
【００３３】本発明では、必要により適量の無機フィラ
ーを溶融させたポリオレフィン系樹脂中に分散させてお
き、該樹脂と共に合成有機繊維束に含浸させることも可
能であり、該無機フィラーとしては、粉末状の無機フィ
ラーであって、例えばタルク、炭酸カルシウム、水酸化
カルシウム、硫酸バリウム、マイカ、ケイ酸カルシウ
ム、クレー、カオリン、シリカ、アルミナ、ウォラスト
ナイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化
チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛などが例示され、これらは
単独で使用し得る他、必要により２種以上を併用するこ
とができる。
ーを溶融させたポリオレフィン系樹脂中に分散させてお
き、該樹脂と共に合成有機繊維束に含浸させることも可
能であり、該無機フィラーとしては、粉末状の無機フィ
ラーであって、例えばタルク、炭酸カルシウム、水酸化
カルシウム、硫酸バリウム、マイカ、ケイ酸カルシウ
ム、クレー、カオリン、シリカ、アルミナ、ウォラスト
ナイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化
チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛などが例示され、これらは
単独で使用し得る他、必要により２種以上を併用するこ
とができる。
【００３４】これら無機フィラーの中でも、価格と物性
のバランスを考慮して特に好ましいのはタルク、クレ
ー、マイカ、ウォラストナイトであり、中でも特に好ま
しいのはタルクである。タルクの平均粒径としては０．
５μｍ以上、１５μｍ以下のものが好ましいが、価格お
よび物性面で剛性が高く耐衝撃性を損ない難いという理
由から、より好ましくは１μｍ以上、５μｍ以下のもの
が推奨される。
のバランスを考慮して特に好ましいのはタルク、クレ
ー、マイカ、ウォラストナイトであり、中でも特に好ま
しいのはタルクである。タルクの平均粒径としては０．
５μｍ以上、１５μｍ以下のものが好ましいが、価格お
よび物性面で剛性が高く耐衝撃性を損ない難いという理
由から、より好ましくは１μｍ以上、５μｍ以下のもの
が推奨される。
【００３５】該無機フィラーの配合量は、成形品に求め
られる物性によって変わるが、通常５重量％以上、３０
重量％以下であり、配合量が５重量％未満では、無機フ
ィラーの配合によってもたらされる剛性や耐熱性の向上
効果が不十分となり、また３０重量％を超えると、成形
性確保の観点から配合し得る合成有機繊維の量が少なく
なり、満足のいく耐衝撃性が得られ難くなる。
られる物性によって変わるが、通常５重量％以上、３０
重量％以下であり、配合量が５重量％未満では、無機フ
ィラーの配合によってもたらされる剛性や耐熱性の向上
効果が不十分となり、また３０重量％を超えると、成形
性確保の観点から配合し得る合成有機繊維の量が少なく
なり、満足のいく耐衝撃性が得られ難くなる。
【００３６】ペレット長は２ｍｍ以上、２４ｍｍ以下が
好ましく、２ｍｍ未満では十分な機械的物性が得られ難
く、また、２４ｍｍを超えると成形時にホッパーでブリ
ッジを引き起こし易くなってスムーズな成形ができなく
なる。より好ましいペレット長は３ｍｍ以上、１５ｍｍ
以下、更に好ましくは３ｍｍ以上、１２ｍｍ以下であ
る。ペレット径は、生産性やハンドリング性を考慮する
と１．０ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下が好ましく、より好
ましくは２ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。
好ましく、２ｍｍ未満では十分な機械的物性が得られ難
く、また、２４ｍｍを超えると成形時にホッパーでブリ
ッジを引き起こし易くなってスムーズな成形ができなく
なる。より好ましいペレット長は３ｍｍ以上、１５ｍｍ
以下、更に好ましくは３ｍｍ以上、１２ｍｍ以下であ
る。ペレット径は、生産性やハンドリング性を考慮する
と１．０ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下が好ましく、より好
ましくは２ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。
【００３７】上記好ましいペレット長(Ｌ)とペレット径
(Ｄ)を両者の関係で表現すると、Ｌ／Ｄで１以上、６以
下が好ましく、該ペレットのＬ／Ｄが１未満では、ペレ
ット切断時に割れを起こし易く、強化繊維の毛羽立ちが
発生してハンドリング性が悪くなる傾向が生じてくる。
逆にＬ／Ｄが６を超えると、細長いペレットになって生
産性が悪くなるばかりでなく、たとえば射出成形を行な
う際のスクリューヘの噛込み時にペレットが折損し易く
なり、強化繊維長が短くなって十分な機械的物性値が確
保し難くなる。こうした観点から、より好ましいペレッ
トのＬ／Ｄ値は２〜４の範囲である。
(Ｄ)を両者の関係で表現すると、Ｌ／Ｄで１以上、６以
下が好ましく、該ペレットのＬ／Ｄが１未満では、ペレ
ット切断時に割れを起こし易く、強化繊維の毛羽立ちが
発生してハンドリング性が悪くなる傾向が生じてくる。
逆にＬ／Ｄが６を超えると、細長いペレットになって生
産性が悪くなるばかりでなく、たとえば射出成形を行な
う際のスクリューヘの噛込み時にペレットが折損し易く
なり、強化繊維長が短くなって十分な機械的物性値が確
保し難くなる。こうした観点から、より好ましいペレッ
トのＬ／Ｄ値は２〜４の範囲である。
【００３８】本発明に係る製法をより具体的に説明する
と、連続する強化繊維束を帯状に拡幅させ、拡幅させた
状態を保持しながら、適正な温度で加熱溶融されたポリ
オレフィン系樹脂浴中を通過させ、次いで該溶融ポリオ
レフィン系樹脂浴中で前記拡幅させた連続強化繊維束を
集束させ、集束後の前記連続強化繊維束をノズルを通し
て抜き出し、冷却後、一定の長さに切断することにより
強化用長繊維を含むペレットを製造する。この際、強化
用合成有機繊維が溶融樹脂浴中に入り、ノズルを通して
取り出されるまでの時間は、前述した理由から６秒を超
えない様に含浸時間を制御する。この時、より好ましく
は、特開平5-169445号公報に記載された様な方法で強化
繊維に撚りを与えながら溶融ポリオレフィン系樹脂を含
浸して引き抜く方法を採用することが望ましいことは、
先にも述べた通りである。
と、連続する強化繊維束を帯状に拡幅させ、拡幅させた
状態を保持しながら、適正な温度で加熱溶融されたポリ
オレフィン系樹脂浴中を通過させ、次いで該溶融ポリオ
レフィン系樹脂浴中で前記拡幅させた連続強化繊維束を
集束させ、集束後の前記連続強化繊維束をノズルを通し
て抜き出し、冷却後、一定の長さに切断することにより
強化用長繊維を含むペレットを製造する。この際、強化
用合成有機繊維が溶融樹脂浴中に入り、ノズルを通して
取り出されるまでの時間は、前述した理由から６秒を超
えない様に含浸時間を制御する。この時、より好ましく
は、特開平5-169445号公報に記載された様な方法で強化
繊維に撚りを与えながら溶融ポリオレフィン系樹脂を含
浸して引き抜く方法を採用することが望ましいことは、
先にも述べた通りである。
【００３９】しかして含浸工程で撚りをかけると、強化
繊維束への溶融樹脂の含浸が促進されてより良好な含浸
状態のペレットが得られると共に、たとえ製造時に強化
繊維の一部が切断したとしても、一緒に巻き込みながら
強化繊維ストランドを引き取ることができるので(不連
続の天然繊維を連続した糸に撚る要領)、連続繊維束が
完全に切断してペレット製造がストップするというトラ
ブルを生じることなく、安定した高速生産が可能になる
からである。また撚りが付与されることにより、ペレッ
ト長に比ベてペレット中に含まれる強化繊維の長さも少
し長くなり、より長い強化繊維をハンドリング上有利
(通常は、ペレット長が長くなると成形時にホッパーで
ブリッジを起こし易くなる)に取り扱うことが可能とな
る。
繊維束への溶融樹脂の含浸が促進されてより良好な含浸
状態のペレットが得られると共に、たとえ製造時に強化
繊維の一部が切断したとしても、一緒に巻き込みながら
強化繊維ストランドを引き取ることができるので(不連
続の天然繊維を連続した糸に撚る要領)、連続繊維束が
完全に切断してペレット製造がストップするというトラ
ブルを生じることなく、安定した高速生産が可能になる
からである。また撚りが付与されることにより、ペレッ
ト長に比ベてペレット中に含まれる強化繊維の長さも少
し長くなり、より長い強化繊維をハンドリング上有利
(通常は、ペレット長が長くなると成形時にホッパーで
ブリッジを起こし易くなる)に取り扱うことが可能とな
る。
【００４０】強化繊維にポリオレフィン系樹脂を溶融含
浸させる工程では、前述した様な溶融温度と含浸温度お
よび含浸時間を確保することを前提として、ポリオレフ
ィン系樹脂が十分に強化繊維に含浸する様に、ポリオレ
フィン系樹脂としては強化繊維束に含浸するのに適当な
溶融粘度になるものを選択し、可能な範囲で溶融粘度が
十分小さくなる温度にまでポリオレフィン系樹脂を加熱
溶融する。また、成形品の機械的物性値も考慮してポリ
オレフィン系樹脂の種類を選択することが望ましい。例
えばポリプロピレン系樹脂の場合は、目安としてメルト
フローレート(ＭＦＲ)(２３０℃、２．１６ｋｇｆ)で１
０ｇ／１０分以上、２００ｇ／１０分以下、より好まし
くは３０ｇ／１０分以上、１５０ｇ／１０分以下、更に
好ましくは４０ｇ／１０分以上、１００ｇ／１０分以下
のものを選択するのがよい。
浸させる工程では、前述した様な溶融温度と含浸温度お
よび含浸時間を確保することを前提として、ポリオレフ
ィン系樹脂が十分に強化繊維に含浸する様に、ポリオレ
フィン系樹脂としては強化繊維束に含浸するのに適当な
溶融粘度になるものを選択し、可能な範囲で溶融粘度が
十分小さくなる温度にまでポリオレフィン系樹脂を加熱
溶融する。また、成形品の機械的物性値も考慮してポリ
オレフィン系樹脂の種類を選択することが望ましい。例
えばポリプロピレン系樹脂の場合は、目安としてメルト
フローレート(ＭＦＲ)(２３０℃、２．１６ｋｇｆ)で１
０ｇ／１０分以上、２００ｇ／１０分以下、より好まし
くは３０ｇ／１０分以上、１５０ｇ／１０分以下、更に
好ましくは４０ｇ／１０分以上、１００ｇ／１０分以下
のものを選択するのがよい。
【００４１】ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲが上記範囲
未満では、長繊維を含むペレットの生産性が悪くなる傾
向が現われると共に、たとえ製造できたとしても強化繊
維への樹脂の含浸性が悪くなり、得られるペレットから
強化繊維の脱落が起こってハンドリングに問題を生じた
り、成形品としたときに強化繊維が分散不良となって機
械的物性値のバラツキが大きくなる傾向が現われてく
る。また、ＭＦＲが上記好適範囲を超える場合は、強度
や弾性、耐クリープ特性、耐疲労特性、耐熱性といった
材料特性が低下するため、満足のいく物性、特に高温特
性の成形品が得られ難くなる。
未満では、長繊維を含むペレットの生産性が悪くなる傾
向が現われると共に、たとえ製造できたとしても強化繊
維への樹脂の含浸性が悪くなり、得られるペレットから
強化繊維の脱落が起こってハンドリングに問題を生じた
り、成形品としたときに強化繊維が分散不良となって機
械的物性値のバラツキが大きくなる傾向が現われてく
る。また、ＭＦＲが上記好適範囲を超える場合は、強度
や弾性、耐クリープ特性、耐疲労特性、耐熱性といった
材料特性が低下するため、満足のいく物性、特に高温特
性の成形品が得られ難くなる。
【００４２】マトリックス成分として使用するポリオレ
フィン系樹脂には、用途に応じて分散剤、滑剤、難燃
剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収
剤、カーボンブラック、結晶化促進剤(増核剤)、可塑
剤、顔料や染料の如き着色剤などを含有させることも可
能である。
フィン系樹脂には、用途に応じて分散剤、滑剤、難燃
剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収
剤、カーボンブラック、結晶化促進剤(増核剤)、可塑
剤、顔料や染料の如き着色剤などを含有させることも可
能である。
【００４３】得られたペレットを、ポリオレフィン系樹
脂の融点以上、好ましくは２００℃以下の温度で溶融さ
せて成形すれば、耐衝撃性に優れた成形品が得られる。
脂の融点以上、好ましくは２００℃以下の温度で溶融さ
せて成形すれば、耐衝撃性に優れた成形品が得られる。
【００４４】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更して実施することも可能であり、それら
は何れも本発明の技術的範囲に包含される。
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更して実施することも可能であり、それら
は何れも本発明の技術的範囲に包含される。
【００４５】なお下記実施例において、原材料の融点
（軟化点）は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠し、ＤＳＣ
（示差走査熱量測定）曲線のピーク値によって求めた。
（軟化点）は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠し、ＤＳＣ
（示差走査熱量測定）曲線のピーク値によって求めた。
【００４６】実施例 (1)原材料 成分(A)：いずれもペレット状 (A-1)；密度が０．９０９ｇ／ｃｍ3の結晶性ポリプロピ
レン部分のみからなり、ＭＦＲ(２３０℃、２．１６ｋ
ｇｆ)が６０ｇ／１０分、融点が１６５℃のポリプロピ
レン系重合体、 (A-2)；密度が０．９０９ｇ／ｃｍ3の結晶性ポリプロピ
レン部分(Ｘ単位)９０重量％、エチレン含有が３９重量
％のプロピレン−エチレンランダム共重合部分(Ｙ単位)
１０重量％を各々含有し、全体のＭＦＲ(２３０℃、
２．１６ｋｇｆ)が４０ｇ／１０分、融点が１６４℃の
プロピレン−エチレンブロック共重合体。なおＹ単位部
の含有量の測定は、２ｇの試料を沸騰キシレン３００ｇ
中に２０分間浸漬して溶解させた後、室温まで冷却し、
析出した固相をガラスフィルターで濾取し、乾燥するこ
とによって求めた重量から逆算した値である。
レン部分のみからなり、ＭＦＲ(２３０℃、２．１６ｋ
ｇｆ)が６０ｇ／１０分、融点が１６５℃のポリプロピ
レン系重合体、 (A-2)；密度が０．９０９ｇ／ｃｍ3の結晶性ポリプロピ
レン部分(Ｘ単位)９０重量％、エチレン含有が３９重量
％のプロピレン−エチレンランダム共重合部分(Ｙ単位)
１０重量％を各々含有し、全体のＭＦＲ(２３０℃、
２．１６ｋｇｆ)が４０ｇ／１０分、融点が１６４℃の
プロピレン−エチレンブロック共重合体。なおＹ単位部
の含有量の測定は、２ｇの試料を沸騰キシレン３００ｇ
中に２０分間浸漬して溶解させた後、室温まで冷却し、
析出した固相をガラスフィルターで濾取し、乾燥するこ
とによって求めた重量から逆算した値である。
【００４７】成分(B)：ペレットまたは粉砕物 無水マレイン酸で変性した酸価２６ｍｇＫＯＨ／ｇで、
密度０．９５ｇ／ｃｍ 3、分子量４０，０００(ＧＰＣ法
による重量平均分子量)、溶融粘度１６，０００ｃｐｓ
(１６０℃)、融点が１５０℃のプロピレン系重合体(三
洋化成工業社製の「ユーメックス１００１」)、 成分(C)：有機繊維束(ロービング) (C-1)；ポリエチレンテレフタレート繊維(融点：２５５
℃)、繊維径１５μｍ(強度６ｇ／デニール)で３００本
のロービング、 (C-2)；ナイロン６６繊維(融点：２６０℃)、繊維径２
０μｍ(強度７ｇ／デニール)で５０本のロービング 成分(D)：粉状 タルク；平均粒径約１．８μｍの微粒子タルク(松村産
業社製商品名「ハイ・フィラー＃５０００ＰＪ)。
密度０．９５ｇ／ｃｍ 3、分子量４０，０００(ＧＰＣ法
による重量平均分子量)、溶融粘度１６，０００ｃｐｓ
(１６０℃)、融点が１５０℃のプロピレン系重合体(三
洋化成工業社製の「ユーメックス１００１」)、 成分(C)：有機繊維束(ロービング) (C-1)；ポリエチレンテレフタレート繊維(融点：２５５
℃)、繊維径１５μｍ(強度６ｇ／デニール)で３００本
のロービング、 (C-2)；ナイロン６６繊維(融点：２６０℃)、繊維径２
０μｍ(強度７ｇ／デニール)で５０本のロービング 成分(D)：粉状 タルク；平均粒径約１．８μｍの微粒子タルク(松村産
業社製商品名「ハイ・フィラー＃５０００ＰＪ)。
【００４８】(2)評価方法 1)曲げ強度、弾性率 ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測定（測定温度：２３
℃） 2)アイゾット衝撃値(ノッチ付き) ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して測定（試験片の厚み：４
ｍｍ、測定温度：２３℃および−３０℃）。
℃） 2)アイゾット衝撃値(ノッチ付き) ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して測定（試験片の厚み：４
ｍｍ、測定温度：２３℃および−３０℃）。
【００４９】(3)実施例および比較例 上記成分(A)〜(D)を表1に示す割合で配合し、同じく表1
示した樹脂温度、含浸時間で撚りをかけながらポリオレ
フィン系樹脂含浸連続有機繊維プリプレグ(ストランド)
を製造し、該ストランドをストランドカッターにより切
断して直径３ｍｍ、長さ８ｍｍの有機繊維強化ポリオレ
フィン系樹脂ペレットを得る。
示した樹脂温度、含浸時間で撚りをかけながらポリオレ
フィン系樹脂含浸連続有機繊維プリプレグ(ストランド)
を製造し、該ストランドをストランドカッターにより切
断して直径３ｍｍ、長さ８ｍｍの有機繊維強化ポリオレ
フィン系樹脂ペレットを得る。
【００５０】得られたペレットを、射出成形機(日本製
鋼所社製商品名「ＪＳＷ Ｊ２００ＳＡ」)を用いて樹
脂温度２００℃(金型温度：６０℃)で物性測定用試験片
(ＪＩＳ規格)を成形し、各試験片について評価試験を行
なう。
鋼所社製商品名「ＪＳＷ Ｊ２００ＳＡ」)を用いて樹
脂温度２００℃(金型温度：６０℃)で物性測定用試験片
(ＪＩＳ規格)を成形し、各試験片について評価試験を行
なう。
【００５１】評価試験結果を表２に示す。また、参考例
として実施例１で得たペレットを使用し、樹脂温度２３
０℃で成形して評価した結果も表２に示した。
として実施例１で得たペレットを使用し、樹脂温度２３
０℃で成形して評価した結果も表２に示した。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】表１，２より次の様に解析できる。
【００５５】実施例１〜７は本発明の規定要件を全て満
たす実施例であり、各ペレットはマトリックス樹脂が均
一に含浸されており、ペレットに強化繊維切れや毛羽立
ちなどは全く認められず、成形性にも優れたものであ
り、このペレットを用いた成形体は、曲げ強度、曲げ弾
性率、常温及び低温条件下での耐衝撃強度も良好であ
る。
たす実施例であり、各ペレットはマトリックス樹脂が均
一に含浸されており、ペレットに強化繊維切れや毛羽立
ちなどは全く認められず、成形性にも優れたものであ
り、このペレットを用いた成形体は、曲げ強度、曲げ弾
性率、常温及び低温条件下での耐衝撃強度も良好であ
る。
【００５６】これらに対し、本発明で定めるいずれかの
要件を欠く比較例は、含浸時の溶融樹脂浴温度が低すぎ
るため含浸時間を長くしても満足な含浸状態が得られず
（比較例１）、あるいは溶融樹脂温度が高すぎると短時
間でも強化繊維が熱劣化を起こして繊維切れを起こし
（比較例２）、あるいは適正な含浸樹脂浴温度を採用し
たとしても含浸時間が長過ぎるため強化繊維が熱劣化を
起こして、射出成形品の耐衝撃強度が劣悪であり（比較
例３，４）、いずれも本発明の目的を達成できていな
い。
要件を欠く比較例は、含浸時の溶融樹脂浴温度が低すぎ
るため含浸時間を長くしても満足な含浸状態が得られず
（比較例１）、あるいは溶融樹脂温度が高すぎると短時
間でも強化繊維が熱劣化を起こして繊維切れを起こし
（比較例２）、あるいは適正な含浸樹脂浴温度を採用し
たとしても含浸時間が長過ぎるため強化繊維が熱劣化を
起こして、射出成形品の耐衝撃強度が劣悪であり（比較
例３，４）、いずれも本発明の目的を達成できていな
い。
【００５７】表２に示した参考例は、製造条件面からす
ると本発明の規定要件を満たしているが、該ペレットを
用いた成形時の加熱温度が高過ぎるため成形時に熱劣化
を起こし、特に常温及び低温条件下での衝撃特性が劣悪
となっている。従って、本発明によって得られるペレッ
トの特性を有効に活かすには、成形加工時の温度も重要
であり、成形加工時の温度、あるいはリサイクル時の温
度を少なくとも強化繊維の融点以下、より好ましくは該
融点よりも４０℃程度以上、より好ましくは５０℃程度
以上低い温度に抑えることが望まれる。
ると本発明の規定要件を満たしているが、該ペレットを
用いた成形時の加熱温度が高過ぎるため成形時に熱劣化
を起こし、特に常温及び低温条件下での衝撃特性が劣悪
となっている。従って、本発明によって得られるペレッ
トの特性を有効に活かすには、成形加工時の温度も重要
であり、成形加工時の温度、あるいはリサイクル時の温
度を少なくとも強化繊維の融点以下、より好ましくは該
融点よりも４０℃程度以上、より好ましくは５０℃程度
以上低い温度に抑えることが望まれる。
【００５８】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、マ
トリックス成分として用いるポリオレフィン系樹脂と強
化用の合成有機繊維を、夫々の融点を考慮して適正に選
択すると共に、溶融含浸時の温度もそれらの融点に応じ
て適正に設定し、更に含浸時間を極力短く設定すること
によって、含浸時における有機合成繊維の熱劣化を生じ
ることなく優れた含浸効率の下で、優れた強度特性、特
に低温衝撃特性を有する成形体を与えると共に、リサイ
クル性にも優れた繊維強化樹脂ペレットを製造すること
ができる。
トリックス成分として用いるポリオレフィン系樹脂と強
化用の合成有機繊維を、夫々の融点を考慮して適正に選
択すると共に、溶融含浸時の温度もそれらの融点に応じ
て適正に設定し、更に含浸時間を極力短く設定すること
によって、含浸時における有機合成繊維の熱劣化を生じ
ることなく優れた含浸効率の下で、優れた強度特性、特
に低温衝撃特性を有する成形体を与えると共に、リサイ
クル性にも優れた繊維強化樹脂ペレットを製造すること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 康雄 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式 会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 浅井 俊博 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式 会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (56)参考文献 特開 平３−47714（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−9940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−12785（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−148515（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−51109（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−228376（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29B 11/16 B29B 15/08 - 15/14 C08J 5/04 - 5/08 C08J 5/24
Claims (8)
- 【請求項１】 マトリックス成分をポリオレフィン系樹
脂とし、強化繊維として合成有機繊維を含む有機繊維強
化樹脂ペレットを溶融引抜き法によって製造する方法で
あって、 上記強化繊維として、融点が２００℃を超え、２６５℃
までの範囲の合成有機繊維を使用し、該ポリオレフィン
系樹脂を、その融点よりも４０℃以上高い温度で且つ前
記合成有機繊維の融点未満の温度で加熱溶融し、溶融し
た該ポリオレフィン系樹脂浴に前記合成有機繊維を浸漬
すると共に、該浸漬時間が６秒を超えない時間で樹脂浴
から引き出し、得られた樹脂含浸合成有機繊維を切断す
ることを特徴とする有機繊維強化樹脂ペレットの製法。 - 【請求項２】 前記合成有機繊維をポリオレフィン系樹
脂の溶融浴から撚りが掛けられた状態で引き出す請求項
１に記載の製法。 - 【請求項３】 前記ポリオレフィン系樹脂浴の溶融温度
を、当該ポリオレフィン系樹脂の融点よりも６０℃以上
高い温度に設定する請求項１または２に記載の製法。 - 【請求項４】 合成有機繊維の一部または全部が、金属
メッキまたは金属コーティングの施されたものである請
求項１〜３のいずれかに記載の製法。 - 【請求項５】 強化繊維として金属繊維を併用する請求
項１〜４のいずれかに記載の製法。 - 【請求項６】 前記合成有機繊維が、ポリエチレンテレ
フタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ナ
イロン６繊維またはナイロン６６繊維のうち、少なくと
も１種である請求項１〜５のいずれかに記載の製法。 - 【請求項７】 前記浸漬時間が３秒を超えない時間であ
る請求項１〜６のいずれかに記載の製法。 - 【請求項８】 前記ポリオレフィン系樹脂がポリプロピ
レンである請求項１〜７のいずれかに記載の製法。
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| DE60012095T DE60012095T2 (de) | 1999-08-12 | 2000-08-10 | Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus Polyolefin verstärktet mit synthetischen Organischvesern |
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