JP2005089706A - 黒系着色した繊維強化樹脂組成物 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【解決手段】 下記成分
(A)ポリオレフィン樹脂
(B)酸変性ポリオレフィン樹脂
(C)強化繊維
(D)カーボンブラック
を含み、
成分(A)+(B):(C)=10〜95:90〜5(質量比)の範囲であり、かつ、
成分(D)が0.05〜10.0質量%の範囲で含まれる繊維強化樹脂組成物であって、
成分(D)カーボンブラックの、950℃、7分間熱したときの揮発分が3質量%以下であることを特徴とする繊維強化樹脂組成物;およびそれからなる成形品。
【選択図】 なし
Description
(A)ポリオレフィン樹脂
(B)酸変性ポリオレフィン樹脂
(C)強化繊維
(D)カーボンブラック
を含み、
成分(A)+(B):(C)=10〜95:90〜5(質量比)の範囲であり、かつ、
成分(D)が0.05〜10.0質量%の範囲で含まれる繊維強化樹脂組成物であって、
成分(D)カーボンブラックの、950℃、7分間熱したときの揮発分が3質量%以下であることを特徴とする繊維強化樹脂組成物を提供する。
本発明の第1の態様である、繊維強化樹脂組成物(以下、本発明の繊維強化樹脂組成物という)は、下記成分
(A)ポリオレフィン樹脂
(B)酸変性ポリオレフィン樹脂
(C)強化繊維
(D)カーボンブラック
を含み、
成分(A)+(B):(C)=10〜95:90〜5(質量比)の範囲であり、かつ、
成分(D)が0.05〜10.0質量%の範囲で含まれる繊維強化樹脂組成物であって、
成分(D)カーボンブラックの、950℃、7分間熱したときの揮発分が3質量%以下であることを特徴とする。
官能基の表面密度指数=揮発分/窒素吸着比表面積
カーボンブラックのDBP吸着量は、20〜120cm3/100gのものが好ましく、40〜70cm3/100gのものが特に好ましい。DBP吸着量は、JIS K 6217−1997に基づいて測定する。
カーボンブラックのpHは、5以上であることが好ましく、8以上であることが特に好ましい。pHは、カーボンブラックと蒸留水の混合液をガラス電極メーターで測定する。
パルス幅:9μs(45°)
パルス繰り返し時間:4秒
スペクトル幅:20000Hz
測定温度:130℃
積算回数:1000〜10000回
(i)ドデシルコハク酸と濃度調整用のポリプロピレンパウダーH700(商品名;出光石油化学(株)製)を用いて、ピーク面積とマレイン酸量との関係式を算出して検量線とする。
(ii)試料から、230℃の熱プレスにより、10分加熱後、4分間加圧(5MPa)、冷却プレスにより3分間加圧(5MPa)を行い、厚みが0.1mm程度のフィルムを作成する。
(iii)このフィルムをメチルエチルケトン(MEK)にて65℃、3時間洗浄後、110℃、2時間真空乾燥する。
(iv)乾燥後2時間以内に、フィルムのFT−IR透過スペクトルを測定し、FT−IRスペクトルの1670〜1810cm−1のピーク面積を計算し、(i)の検量線と比較してマレイン酸付加量を求める。
カーボンブラックまたはカーボンブラック樹脂組成物は、本発明の繊維強化樹脂組成物を製造する際に直接添加・混合してもよいし、成分(A)〜(C)からなる繊維強化樹脂ペレットを予め製造しておき、これにカーボンブラックまたはカーボンブラック樹脂組成物を添加・混合してもよい。さらに、射出成形品を製造する際に、繊維強化樹脂ペレットとカーボンブラック樹脂組成物をブレンドして射出成形品を製造してもよい。
(1)カーボンブラック樹脂組成物の製造
下記表1に記載の物性を有する下記カーボンブラックa〜eを用い、これらとポリプロピレン(製品名:J−3000GP;出光石油化学(株)製)、ポリプロピレンワックス(製品名:Ceridust6071;クラリアントジャパン社製)、酸化防止剤(製品名:イルガノックス1010;チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製)を、表1に記載の配合割合で、二軸押出機に入れ、カーボンブラック樹脂組成物A〜Eをそれぞれ製造した。なお、用いた市販のカーボンブラックを、950℃で7分間加熱し、揮発分を測定した。
a:トーカブラック#3855、東海カーボン(株)製
b:トーカブラック#3800、東海カーボン(株)製
c:三菱カーボンブラック#900、三菱化学(株)製
d:トーカブラック#8300、東海カーボン(株)製
e:デグサカラー用チャンネルブラック Special Black 5、デグサジャパン(株)製
プロピレン単独重合体(J−3000GP;出光石油化学(株)製)に、過酸化物(パーカドックス−14;化薬アクゾ(株)製)を加え、溶融混練氏、MFR=80g/10分まで分解して得たものと、マレイン酸変性プロピレン重合体(H−1000P;出光石油化学(株)製)とを、下記表2に示す割合で混合し、280℃で溶融して50mφ押出機からダイ内の含浸槽へ供給した。次にアミノシランを含むカップリング剤で処理されたガラス繊維(ER2310T−441N、繊維径17μm、収束本数約4000本;日本電気硝子(株)製)を、200℃で予熱して、280℃に加熱された上記の溶融された樹脂が供給されている含浸槽へ導いた。含浸槽中には、10本のロッド(直径10mm)を直線状に配置した。供給速度を20m/分に調整しつつ、上記ガラス繊維(ガラスロービング)を含浸槽内に送り込み、槽内のロッドにかけて溶融樹脂を含浸させ、含浸槽から引き出して冷却し、ペレタイザで切断してガラス繊維強化ポリプロピレンペレットを得た。ペレットの形状はやや楕円で、長径約2.2mm、短径約1.8mmであった。
上記(2)で製造した長繊維ガラス繊維強化ポリプロピレンペレットと上記(1)で製造したカーボンブラック樹脂組成物を、下記表2に記載の配合割合でドライブレンドし、JIS K 7152−1999の多目的試験片を、JIS K 6921−1997に従って成形し、試験片とした、これを下記試験で用いた。また、カーボンブラック樹脂組成物の代わりに希釈材としてポリプロピレン系樹脂(ホモポリプロピレンJ−3000GP、出光石油化学(株)製)を添加した繊維強化樹脂組成物からなる試験片(比較基準)も同様にして製造した。得られた試験片(成形品)の物性を下記表2に示す。
(i)引張り強度(MPa):
JIS K 7162−1994に準拠して測定
(ii)引張り強度の保持率(%):
実施例または比較例の引張り強度/比較基準の引張り強度×100
JIS K 7171−1941に準拠して測定
(iv)曲げ強度の保持率(%):
実施例または比較例の曲げ強度/比較基準の曲げ強度×100
JIS K 7171−1941に準拠して測定
JIS K 7711−1996に準拠し、23℃で測定
上記(vi)のサンプルを600℃、2時間加熱灰化し、画像処理装置(ルーゼックス社製)で500〜2000本分の画像を取り込み、各繊維長を測定し、下記の式に基づき重量平均繊維長を計算した。
重量平均繊維長=Σ(繊維長)2/Σ繊維長
Claims (9)
- 下記成分
(A)ポリオレフィン樹脂
(B)酸変性ポリオレフィン樹脂
(C)強化繊維
(D)カーボンブラック
を含み、
成分(A)+(B):(C)=10〜95:90〜5(質量比)の範囲であり、かつ、
成分(D)が0.05〜10.0質量%の範囲で含まれる繊維強化樹脂組成物であって、
成分(D)カーボンブラックの、950℃、7分間熱したときの揮発分が3質量%以下であることを特徴とする繊維強化樹脂組成物。 - 上記成分(D)カーボンブラックの、官能基の表面密度指数が0.03以下であることを特徴とする請求項1に記載の繊維強化樹脂組成物。
- 引張り強度が140MPa以上であり、かつ、
上記成分(D)を含まない、成分(A)、(B)および(C)からなる繊維強化樹脂組成物と比較した引張り強度の保持率が90%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の繊維強化樹脂組成物。 - 曲げ強度が220MPa以上であり、かつ、
上記成分(D)を含まない、成分(A)、(B)および(C)からなる繊維強化樹脂組成物と比較した曲げ強度の保持率が90%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物。 - 前記成分(A)ポリオレフィン樹脂がポリプロピレンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物。
- 前記成分(C)強化繊維が、ガラス繊維または炭素繊維であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物。
- 前記成分(C)強化繊維の繊維径が3〜30μmの範囲、長さが2〜200mmの範囲であり、該強化繊維の少なくとも一部が樹脂成分中で互いに略平行に並んでいる形態を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物。
- 前記成分(C)強化繊維が、表面処理を施した繊維強化樹脂であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂組成物からなる成形品。
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