JP4779300B2 - 繊維−ポリプロピレン樹脂複合体とそのペレット、および繊維強化樹脂成形品 - Google Patents

Description

本発明は、繊維−ポリプロピレン樹脂複合体とそのペレット、および、これらを用いて得られる繊維強化樹脂成形体に関する。さらに詳細には、クリープ特性に優れた繊維強化樹脂成形体、およびクリープ特性に優れ、前記繊維強化樹脂成形品の材料として好適な繊維−ポリプロピレン樹脂複合体とそのペレットに関する。

従来、ポリプロピレン樹脂の剛性や衝撃強度等の機械的強度を向上させる手段として、フィラーやガラス繊維等を配合することが知られている。
例えば、特開平３−１２１１４６号公報には、ポリオレフィンと、変性ポリオレフィン系重合体と、２ｍｍ以上の長さを有する強化用繊維を含有してなる長繊維強化成形用ポリオレフィン樹脂組成物が記載されている。

また、特開平４−２９８５５３号公報には、ポリプロピレン系樹脂、低密度ポリエチレン、ガラス繊維および変性ポリオレフィンからなるガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物が記載されており、ポリプロピレン系樹脂としてプロピレンとエチレンのブロック共重合体を使用できることが記載されている。

そして、特開平９−１８３８６９号公報には、強化用連続ガラス繊維束を引きながら、前記ガラス繊維束にポリオレフィン樹脂を含浸し、切断して得られる長繊維強化ポリオレフィン樹脂ペレットが記載されており、ポリオレフィン樹脂としてプロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンのランダムまたはブロック共重合体を使用できることが記載されている。

しかし、上記の公報に記載されている長繊維強化樹脂組成物とそのペレット、および、それらの樹脂組成物またはペレットからなる成形体は、クリープ特性について更なる改良が求められる。

特開平３−１２１１４６号公報 特開平４−２９８５５３号公報 特開平９−１８３８６９号公報

本発明の目的は、クリープ特性に優れた繊維強化樹脂成形品、およびクリープ特性に優れ、前記繊維強化樹脂成形品の材料として好適な繊維−ポリプロピレン樹脂複合体とそのペレットを提供することにある。

本発明者等は、かかる実状に鑑みて鋭意検討を重ねた結果、以下に記す発明を完成した。
［１］ 下に定義する成分（Ａ）２０〜９５重量％と、重量平均繊維長が２〜１００ｍｍの繊維である成分（Ｂ）８０〜５重量％を含有する繊維−ポリプロピレン樹脂複合体（ここで、成分（Ａ）の量と成分（Ｂ）の量は共に、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計量に対する量である）。
成分（Ａ）：プロピレンとエチレン及びα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種の単量体とを共重合して得られるプロピレン系ランダム共重合体である成分（Ａ−１）を含有し、前記エチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量が０．１〜３重量％のプロピレン系樹脂、または該プロピレン系樹脂を不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性して得られる変性プロピレン系樹脂（ただし、前記重合単量体単位の前記含有量は、当該プロピレン系樹脂に含有される全重合単量体単位の量に対する量である）。
以下の説明において、この複合体を「第一（の）複合体」と記すことがある。

［２］ 下に定義する樹脂（Ｄ）、及び該樹脂（Ｄ）１００重量部に対して５〜４００重量部の、重量平均繊維長が２〜１００ｍｍの繊維である成分（Ｂ）を含有する繊維−ポリプロピレン樹脂複合体。
樹脂（Ｄ）：下に定義する成分（Ａ’）６０〜９９．９重量％と、成分（Ｃ）である変性ポリオレフィン樹脂０．１〜４０重量％とからなる樹脂（ここで、成分（Ａ’）の量と成分（Ｃ）の量は共に、当該樹脂の全量に対する量であり、両者の合計は１００重量％である）。
成分（Ａ’）：プロピレンとエチレン及びα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種の単量体とを共重合して得られるプロピレン系ランダム共重合体である成分（Ａ−１）を含有し、前記エチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量が０．１〜３重量％のプロピレン系樹脂（ただし、前記重合単量体単位の前記含有量は、当該プロピレン系樹脂に含有される全重合単量体単位の量に対する量である）。
以下の説明において、この複合体を「第二（の）複合体」と記すことがある。

［３］ 上記［１］又は［２］に記載の繊維−ポリプロピレン樹脂複合体からなるペレットであって、該ペレット中において、成分（Ｂ）の個々の繊維が互いに平行に配列しているペレット。

［４］ 上記［１］又は［２］に記載の繊維−ポリプロピレン樹脂複合体を溶融混練し、得られた混練物を賦形してなる繊維強化樹脂成形体であって、該成形体中において、成分（Ｂ）に由来する繊維の重量平均繊維長が１ｍｍ以上である成形体。

本発明によれば、クリープ特性に優れた、すなわち、引張クリ−プ測定での破断時間が充分に長い繊維強化樹脂成形品、およびその材料として好適な繊維−ポリプロピレン樹脂複合体とそのペレットを得ることができる。

第一複合体に成分（Ａ）として含まれ、または第一複合体の成分（Ａ）の原料として用いられ、また第二複合体に成分（Ａ‘）として含まれる前記プロピレン系樹脂は、プロピレンとエチレン及びα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種の単量体とを共重合して得られるプロピレン系ランダム共重合体である成分（Ａ−１）を含有する樹脂である。

成分（Ａ−１）であるプロピレン系ランダム共重合体は、プロピレンとエチレン及びα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種の単量体とを共重合して得られる共重合体である。具体的には、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィンランダム共重合体等が挙げられる。

また、上記プロピレン系樹脂は、前記プロピレン系ランダム共重合体のみで構成されてもよく、また前記プロピレン系ランダム共重合体とプロピレン単独重合体（以下、成分（Ａ−２）と記すことがある）との混合物であってもよい。上記プロピレン系樹脂が成分（Ａ−１）と成分（Ａ−２）との混合物である場合、これに含有される成分（Ａ−１）の重量比率は通常、１０重量％以上１００重量％未満であり、好ましくは２０重量％以上１００重量％未満であり、より好ましくは２５重量％以上１００重量％未満である。成分（Ａ−１）の具体的な重量比率は、成分（Ａ−１）であるプロピレン系ランダム共重合体の共重合組成（すなわち、当該プロピレン系ランダム共重合体における各種重合単量体単位の比率）と、所望のプロピレン系樹脂に含まれるべき、エチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量に応じて適宜決定される。

上記プロピレン系樹脂に含有されるエチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量は０．１〜３重量％である。ここで、前記重合単量体単位の含有量は、当該プロピレン系樹脂に含有される全重合単量体単位の量に対する量である。

上記プロピレン系樹脂が成分（Ａ−１）であるプロピレン系ランダム共重合体のみで構成されている場合、成分（Ａ−１）は、エチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量が０．１〜３重量％であるランダム共重合体である。繊維強化樹脂成形品の剛性や衝撃強度、またはクリープ特性の観点から、成分（Ａ−１）に含有されるエチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量は、好ましくは０．２〜２．５重量％であり、より好ましくは０．４〜２重量％である。
成分（Ａ−１）に含まれるエチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量は、“新版 高分子分析ハンドブック”（日本化学会、高分子分析研究懇談会編 紀伊国屋書店（１９９５））に記載されているＩＲ法またはＮＭＲ法を用いて測定する。

一方、上記プロピレン系樹脂が成分（Ａ−１）であるプロピレン系ランダム共重合体と成分（Ａ−２）であるプロピレン単独重合体との混合物である場合には通常、成分（Ａ−１）に含有されるエチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量が０．１重量％を超え５重量％以下であるプロピレン系ランダム共重合体が成分（Ａ−１）として用いられる。この場合、上記プロピレン系樹脂に含有されるエチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量が０．１〜３重量％になるように、成分（Ａ−１）及び（Ａ−２）の量が決定される。前記重合単量体単位の含有量は、繊維強化樹脂成形品の剛性、衝撃強度、クリープ特性などの観点から、好ましくは０．２〜２．５重量％であり、より好ましくは０．４〜２重量％である。
上記プロピレン系樹脂が成分（Ａ−１）と成分（Ａ−２）との混合物である場合にも、当該プロピレン系樹脂に含まれるエチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する全重合単量体単位の含有量は、“新版 高分子分析ハンドブック”（日本化学会、高分子分析研究懇談会編 紀伊国屋書店（１９９５））に記載されているＩＲ法またはＮＭＲ法を用いて測定する。

成分（Ａ−１）であるプロピレン系ランダム共重合体におけるα−オレフィンは、炭素数４〜２０のα−オレフィンであり、例えば１−ブテン、２−メチル−１−プロペン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、メチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ペンテン、エチル−１−ペンテン、トリメチル−１−ブテン、メチルエチル−１−ブテン、１−オクテン、メチル−１−ペンテン、エチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ヘキセン、プロピル−１−ヘプテン、メチルエチル−１−ヘプテン、トリメチル−１−ペンテン、プロピル−１−ペンテン、ジエチル−１−ブテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン等が挙げられる。好ましくは、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンである。

成分（Ａ−１）であるプロピレン系ランダム共重合体のメルトフローレート（以下、ＭＦＲと略記する）は、繊維強化樹脂成形品中における繊維の分散性や、繊維強化樹脂成形品の外観や衝撃強度などの観点から、好ましくは５〜１５０ｇ／１０分であり、より好ましくは１０〜１００ｇ／１０分である。なお、ＭＦＲは、Ａ．Ｓ．Ｔ．Ｍ．Ｄ１２３８に従い、２３０℃、２１．２Ｎ荷重で測定した値である。

成分（Ａ−２）であるプロピレン単独重合体のＭＦＲは、繊維強化樹脂成形品中における繊維の分散性や、繊維強化樹脂成形品の外観や曲げ強度などの観点から、好ましくは５〜３００ｇ／１０分であり、より好ましくは５〜１５０ｇ／１０分であり、特に好ましくは１０〜１００ｇ／１０分である。なお、ＭＦＲは、Ａ．Ｓ．Ｔ．Ｍ．Ｄ１２３８に従い、２３０℃、２１．２Ｎ荷重で測定した値である。

上記変性プロピレン系樹脂は、未変性プロピレン系樹脂を原料として用い、“実用 ポリマーアロイ設計”（井出文雄著、工業調査会（１９９６））、Ｐｒｏｇ． Ｐｏｌｙｍ． Ｓｃｉ．，２４，８１−１４２（１９９９）、特開２００２−３０８９４７号公報等に記載されている溶融混練法によって製造する。
上記変性プロピレン系樹脂の調製に用いられる不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。また、不飽和カルボン酸の誘導体としては、前記の不飽和カルボン酸から誘導される酸無水物、エステル化合物、アミド化合物、イミド化合物、金属塩等が挙げられ、その具体例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸ジメチルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸モノアミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸モノアミド、マレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、メタクリル酸ナトリウム等が挙げられる。また、クエン酸やリンゴ酸のように、プロピレン系樹脂にグラフト重合する工程で脱水して不飽和カルボン酸を生じる化合物を用いてもよい。
不飽和カルボン酸またはその誘導体として、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸のグリシジルエステル、無水マレイン酸である。
また、繊維強化樹脂成形品の衝撃強度、疲労特性、剛性等の機械的強度の観点から、上記変性プロピレン系樹脂として好ましくは、不飽和カルボン酸およびその誘導体に由来する重合単量体単位を０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．０５〜１０重量％、特に好ましくは０．１〜５重量％含有する変性プロピレン系樹脂である。

本発明における成分（Ｂ）は、重量平均繊維長が２〜１００ｍｍの繊維である。成分（Ｂ）である繊維の重量平均繊維長は、繊維強化樹脂成形品の剛性や衝撃強度等の機械的強度、繊維−樹脂複合体の製造及び成形のしやすさの観点から、好ましくは３〜５０ｍｍである。なお、前記重量平均繊維長は、特開２００２−５９２４号公報に記載されている方法によって測定することができる。

成分（Ｂ）として用いられる繊維としては、無機繊維、有機繊維、天然繊維が挙げられ、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、芳香族ポリアミド繊維、ケナフ繊維、竹繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ジュート繊維、セルロース繊維、ラミー繊維等が挙げられる。好ましくはガラス繊維である。

成分（Ｂ）として用いられる繊維は、収束剤で収束された繊維であってもよい。収束剤としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、澱粉、植物油等が挙げられる。また、成分（Ｂ）として用いられる繊維の収束剤には、酸変性ポリオレフィン樹脂、表面処理剤、パラフィンワックス等の潤滑剤を配合してもよい。

プロピレン系樹脂との濡れ性や接着性等の改良のために、成分（Ｂ）用の繊維は表面処理剤で処理されていても良い。この表面処理剤としては、例えばシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、クロム系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、ボラン系カップリング剤等が挙げられ、好ましくはシラン系カップリング剤またはチタネート系カップリング剤であり、特に好ましくはシラン系カップリング剤である。

前記のシラン系カップリング剤としては、例えば、トリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、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、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、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、好ましくは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−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン類である。

繊維を表面処理剤で処理する方法としては、従来から慣用されている方法、例えば、水溶液法、有機溶媒法、スプレー法等が挙げられる。

本発明の第二の複合体は、下に定義する樹脂（Ｄ）、及び重量平均繊維長が２〜１００ｍｍの繊維である成分（Ｂ）を含有する繊維−ポリプロピレン樹脂複合体である。
樹脂（Ｄ）：下に定義する成分（Ａ’）６０〜９９．９重量％と、成分（Ｃ）である変性ポリオレフィン樹脂０．１〜４０重量％とからなる樹脂（ここで、成分（Ａ’）の量と成分（Ｃ）の量は共に、当該樹脂の全量に対する量であり、両者の合計は１００重量％である）。
成分（Ａ’）：前記プロピレン系ランダム共重合体である成分（Ａ−１）を含有し、前記エチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する重合単量体単位の含有量が０．１〜３重量％のプロピレン系樹脂（ただし、前記重合単量体単位の前記含有量は、当該プロピレン系樹脂に含有される全重合単量体単位の量に対する量である）。

成分（Ｃ）である変性ポリオレフィン樹脂は、以下の（１）〜（４）のいずれかである。
（１）オレフィンの単独重合体に、不飽和カルボン酸および／またはその誘導体をグラフト重合して得られる変性ポリオレフィン樹脂、
（２）少なくとも２種のオレフィンの共重合体に、不飽和カルボン酸および／またはその誘導体をグラフト重合して得られる変性ポリオレフィン樹脂、
（３）オレフィンを単独重合した後に少なくとも２種のオレフィンを共重合して得られるブロック共重合体に、不飽和カルボン酸および／またはその誘導体をグラフト重合して得られる変性ポリオレフィン樹脂。
（４）少なくとも１種のオレフィンと、不飽和カルボン酸および／またはその誘導体をランダム共重合あるいはブロック共重合して得られる変性ポリオレフィン樹脂。

変性ポリオレフィン樹脂の製造には、例えば、“実用 ポリマーアロイ設計”（井出文雄著、工業調査会（１９９６））、Ｐｒｏｇ． Ｐｏｌｙｍ． Ｓｃｉ．，２４，８１−１４２（１９９９）、特開２００２−３０８９４７号公報等に記載されている方法など、種々の方法を用いることができる。すなわち、溶液法、バルク法、溶融混練法のいずれの方法を用いてもよい。また、これらの方法を組み合わせて用いてもよい。

上記変性ポリオレフィン樹脂の調製に用いられる不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。また、不飽和カルボン酸の誘導体としては、前記の不飽和カルボン酸から誘導される酸無水物、エステル化合物、アミド化合物、イミド化合物、金属塩等が挙げられ、その具体例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸ジメチルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸モノアミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸モノアミド、マレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、メタクリル酸ナトリウム等が挙げられる。また、クエン酸やリンゴ酸のように、ポリオレフィンにグラフト重合する工程で脱水して不飽和カルボン酸を生じる化合物を用いてもよい。
不飽和カルボン酸および／またはその誘導体として、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸のグリシジルエステル、無水マレイン酸である。

好ましい成分（Ｃ）として、
（１）エチレンとプロピレンとから選ばれる少なくとも１種の単量体に由来する単位を主な構成単位とするポリオレフィン樹脂に、無水マレイン酸をグラフト重合することによって得られる変性ポリオレフィン樹脂、
（２）エチレンとプロピレンとから選ばれる少なくとも１種の単量体を主な成分とするオレフィンと、メタクリル酸グリシジルエステルまたは無水マレイン酸とを共重合することによって得られる変性ポリオレフィン樹脂
が挙げられる。

また、繊維強化樹脂成形品の衝撃強度、疲労特性、剛性等の機械的強度の観点から、成分（Ｃ）の変性ポリオレフィン樹脂として好ましくは、不飽和カルボン酸および／またはその誘導体に由来する重合単量体単位を０．１〜１０重量％含有する変性ポリオレフィン樹脂である。特に、不飽和カルボン酸および／またはその誘導体を用いて、ランダム共重合あるいはブロック共重合によって得られる変性ポリオレフィン樹脂の場合には、不飽和カルボン酸および／またはその誘導体に由来する重合単量体単位の含有量は３〜１０重量％が好ましく、グラフト重合によって得られる変性ポリオレフィン樹脂の場合には、不飽和カルボン酸および／またはその誘導体に由来する重合単量体単位の含有量は０．１〜１０重量％が好ましい。

本発明の第一複合体における成分（Ａ）と成分（Ｂ）の配合割合は、成分（Ａ）が２０〜９５重量％であり、成分（Ｂ）が８０〜５重量％である。ここに記載の成分（Ａ）の量と成分（Ｂ）の量は、共に、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計量に対する量である。

繊維強化樹脂成形品の剛性や衝撃強度等の機械的強度や、繊維−樹脂複合体の製造および成形のしやすさの観点から、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の配合割合は、好ましくは、成分（Ａ）が３０〜９０重量％であり、成分（Ｂ）が７０〜１０重量％である。

本発明の第二複合体において、樹脂（Ｄ）における成分（Ａ’）と成分（Ｃ）の配合割合は、成分（Ａ’）が９９．９〜６０重量％であり、成分（Ｃ）が０．１〜４０重量％である。ただし、ここに記載した成分（Ａ’）の量と成分（Ｃ）の量は、共に、樹脂（Ｄ）の全量に対する量であり、両者の合計は１００重量％である。

繊維強化樹脂成形品の剛性や衝撃強度等の機械的強度、及び疲労特性の観点から、樹脂（Ｄ）中の成分（Ａ’）と成分（Ｃ）の配合割合は、好ましくは、成分（Ａ’）が９９．５〜７０重量％であり、成分（Ｃ）が０．５〜３０重量％であり、より好ましくは、成分（Ａ’）が９９〜８０重量％であり、成分（Ｃ）が１〜２０重量％である。

第二複合体における、成分（Ｂ）の含有量は、繊維強化樹脂成形品の剛性や衝撃強度等の機械的強度や、繊維−樹脂複合体の製造及び成形のしやすさの観点から、樹脂（Ｄ）１００重量部に対して、５〜４００重量部であり、好ましくは、１０〜３００重量部である。

本発明の第一及び第二の複合体は、プロピレンを単独重合した後にエチレン−プロピレン共重合部を重合して得られるプロピレンブロック共重合体等のオレフィンを単独重合した後に少なくとも２種のオレフィンの共重合部を重合して得られるブロック共重合体や他のポリオレフィン樹脂など、１種以上の樹脂を含有してもよい。また、造核剤や結晶化促進剤を含有してもよい。

また、ポリオレフィン樹脂に一般的に添加される添加剤、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、中和剤、紫外線吸収剤等の安定剤、気泡防止剤、難燃剤、難燃助剤、分散剤、帯電防止剤、滑剤、シリカ等のアンチブロッキング剤、染料や顔料等の着色剤、可塑剤等を含有しても良い。

また、ガラスフレーク、マイカ、ガラス粉、ガラスビーズ、タルク、クレー、アルミナ、カーボンブラック、ウォルスナイト等の板状や粉粒状の無機化合物や、ウィスカー等を配合してもよい。

本発明の繊維−ポリプロピレン樹脂複合体の製造方法としては、プルトルージョン法を好ましく適用することができる。プルトルージョン法は、基本的には、連続した繊維束を引きながら樹脂を含浸させる方法であり、例えば、
（１）樹脂のエマルジョン、サスペンジョンあるいは溶液を入れた含浸槽の中に繊維束を通し、繊維束に樹脂を含浸させる方法、
（２）樹脂の粉末を繊維束に吹き付け、または、粉末を入れた槽の中に繊維束を通して繊維束に樹脂を付着させたのち、付着した樹脂を溶融して繊維束に含浸させる方法、
（３）クロスヘッドの中に繊維束を通しながら、押出機等から前記クロスヘッドに樹脂を供給し繊維束に含浸させる方法
等が挙げられ、好ましくは、上記（３）のクロスヘッドを用いる方法であり、特に好ましくは、特開平３−２７２８３０号公報等に記載されている型のクロスヘッドを用いる方法である。

また、上記のプルトルージョン法において、繊維束への樹脂の含浸操作は１段で行なってもよく、２段以上に分けて行ってもよい。

本発明の繊維−ポリプロピレン樹脂複合体の形態としては、例えば、ストランド、シート、平板、およびこれらを２〜１００ｍｍの範囲内の長さに裁断してなるペレットが挙げられる。繊維−ポリプロピレン樹脂複合体からなるペレットにおいて、成分（Ｂ）の個々の繊維は、互いに平行に配列していることが好ましい。射出成形へ適用の容易さの観点から好ましくは、長さ２〜５０ｍｍのペレットである。特に、成分（Ｂ）の個々の繊維が互いに平行に配列しており、繊維の配向おける複合体の長さと繊維の長さとが等しく２〜５０ｍｍの範囲にある形態が好ましい。

本発明の繊維−ポリプロピレン樹脂複合体またはそのペレットは、その溶融混練と、得られた溶融混練物の所望の形状への賦形を経て、繊維強化樹脂成形品に加工することができる。本発明の繊維強化樹脂成形品において、成分（Ｂ）に由来する繊維の重量平均繊維長は１ｍｍ以上であり、好ましくは１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。溶融混練物の賦形方法は特に限定されず、例えば射出成形法を適用することができる。重量平均繊維長が１ｍｍ以上である繊維を含有していることにより、本発明の繊維強化樹脂成形品は機械的強度に優れる。本発明の繊維−ポリプロピレン樹脂複合体、またはそのペレットから繊維強化樹脂成形品を製造する際の溶融混練条件および成形条件は、当業者の通常の知識に基づいて決定することができる。成形品中の繊維の重量平均繊維長は、特開２００２−５９２４号公報に記載されている方法によって測定することができる。なお、繊維−ポリプロピレン樹脂複合体またはそのペレットを用いて繊維強化樹脂成形品を製造する際の溶融混練時に、追加的な樹脂材料や添加剤を前記複合体やそのペレットに配合してもよい。

以下、実施例および比較例によって本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例または比較例で用いた評価用サンプルの製造方法を以下に示した。
（１）長繊維含有樹脂ペレットの製造方法
特開平３−１２１１４６号公報に記載されている方法に従って、含浸温度２７０℃、引取速度１３ｍ／分で長繊維含有樹脂ペレットを製造した。なお、用いたガラス繊維の繊維径は１６μｍであった。

（２）評価用サンプルの製造方法
上記（１）で得られた長繊維含有樹脂ペレットを用い、下記の成形機により下記の条件で射出成形して、評価用サンプルを製造した。
成形機（日本製鋼所製）
型締力 ：１５０ｔ
スクリュー ：深溝スクリュー
スクリュー径 ：４６ｍｍ
スクリューＬ／Ｄ：２０．３
成形条件
シリンダー温度：２５０℃
金型温度 ：５０℃
背圧 ：０ＭＰａ

実施例および比較例における評価方法を以下に示す。
（１）曲げ強度（単位：ＭＰａ）
曲げ強度は、Ａ．Ｓ．Ｔ．Ｍ Ｄ７９０に従って、下記条件で測定した。

測定温度 ：２３℃
サンプル厚み：６．４ｍｍ
スパン ：１００ｍｍ
引張速度 ：２ｍｍ／分

（２）引張強度（単位：ＭＰａ）
引張強度は、Ａ．Ｓ．Ｔ．Ｍ Ｄ６３８に従って、下記条件で測定した。
測定温度 ：２３℃
サンプル厚み：３．２ｍｍ
引張速度 ：１０ｍｍ／分

（３）ＩＺＯＤ衝撃強度（単位：ＫＪ／ｍ²）
ＩＺＯＤ衝撃強度は、Ａ．Ｓ．Ｔ．Ｍ Ｄ２５６に従って、下記条件で測定した。
測定温度 ：２３℃
サンプル厚み：６．４ｍｍ［Ｖノッチあり］

（４）重合コモノマー単位の含有量（単位：重量％）
樹脂に含まれる重合コモノマー単位の含有量は、“新版 高分子ハンドブック”（日本化学会、高分子分析研究懇談会編 紀伊国屋書店（１９９５））に記載された方法に従って、ＩＲ法によって求めた。

（５）引張クリープ測定での破断時間（単位：時間）
引張クリープ測定での破断時間は、下記条件によって測定した。測定には、図１に示した形状のサンプルを用いた。
測定器 ： ボールドウイン株式会社製 クリープ試験機 型式ＣＰ−６Ｐ−１００
温度 ： ８０℃
サンプル厚み ： ２．５ｍｍ
負荷応力 ： ４７ＭＰａ
チャック間距離 ： １００ｍｍ

実施例１
プロピレン系樹脂、繊維及び変性ポリオレフィン樹脂を用い、特開平３−１２１１４６号公報に記載されている方法により、表１に記載した組成で、繊維含有樹脂ペレットを作成した。ペレット中の繊維の含有量は４０重量％であり、ペレット長は９ｍｍであった。得られたペレットを射出成形して、図１に示すような物性測定用のサンプルを得た。得られたサンプルの引張強度、曲げ強度、ＩＺＯＤ衝撃強度、引張クリープ測定での破断時間を表１に示す。
なお、用いたプロピレン系樹脂は、プロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含量＝１．０重量%、ＭＦＲ＝２５ｇ／１０分）であった。一方、用いた変性ポリオレフィン樹脂は、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂（ＭＦＲ＝６０ｇ／１０分、無水マレイン酸グラフト量＝０．６重量％）であり、これは、エチレン−プロピレンブロック共重合体（極限粘度［η］＝２．８（ｄｌ／ｇ）、エチレン−プロピレン共重合体含量＝２１重量％）１００重量部に、無水マレイン酸１．０重量部、ジセチル パーオキシジカルボネート０．５０重量部、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシジイソプロピル）ベンゼン０．１５重量部、ステアリン酸カルシウム０．０５重量部、酸化防止剤テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン０．３重量部を添加してヘンシェルミキサーで十分に予備混合し、得られた混合物を単軸押出機に供給して混練を行うことにより調製した。押出機は、いすず加工機製単軸押出機 ＥＸＴ−９０（Ｌ／Ｄ＝３６，シリンダー径＝９０ｍｍ）であった。押出機のシリンダーは上流側半分を１８０℃に、下流側半分を２５０℃に設定し、スクリュー回転数は１３３ｒｐｍであった。

比較例１
実施例１において用いたプロピレン系樹脂を、プロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含量＝４．０重量%、ＭＦＲ＝２５ｇ／１０分）に変更した以外は、実施例１と同様にして繊維含有樹脂ペレットの調製、射出成形、及び物性の評価を行った。

比較例２
実施例１において用いたプロピレン系樹脂を、プロピレン単独重合体（エチレン含量＝０重量％、ＭＦＲ＝２５ｇ／１０分）に変更した以外は、実施例１と同様にして繊維含有樹脂ペレットの調製、射出成形、及び物性の評価を行った。

ａ−１：プロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含量＝１．０重量％、ＭＦＲ＝２５ｇ／１０分）
ａ−２：プロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含量＝４．０重量％、ＭＦＲ＝２５ｇ／１０分）
ａ−３：プロピレン単独重合体（エチレン含量＝０重量％、ＭＦＲ＝２５ｇ／１０分）
ｂ−１：ガラス繊維(繊維径１６μｍ)
ｃ−１：無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂（ＭＦＲ＝６０ｇ／１０分、無水マレイン酸グラフト量＝０．６重量％）

本発明の要件を満足する実施例１の製品は、クリープ特性に優れている（引張クリ−プ測定での破断時間が充分に長い）。
これに対して、ポリプロピレン系樹脂のエチレン含量が本発明に定める要件を満足しない比較例１および２の製品は、クリープ特性が不充分である（引張クリ−プ測定での破断時間が短い）。

引張クリ−プ測定に用いたサンプルの形状

Claims (3)

1. 下に定義する樹脂（Ｄ）、及び該樹脂（Ｄ）１００重量部に対して５〜４００重量部の、重量平均繊維長が２〜１００ｍｍの繊維である成分（Ｂ）を含有する繊維−ポリプロピレン樹脂複合体。
   樹脂（Ｄ）：下に定義する成分（Ａ’）６０〜９９．９重量％と、成分（Ｃ）である変性ポリオレフィン樹脂０．１〜４０重量％とからなる樹脂（ここで、成分（Ａ’）の量と成分（Ｃ）の量は共に、当該樹脂の全量に対する量であり、両者の合計は１００重量％である）。
   成分（Ａ’）：プロピレンとエチレン及びα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種の単量体とを共重合して得られるプロピレン系ランダム共重合体である成分（Ａ−１）を含有し、前記エチレン及びα−オレフィンからなる群に属する単量体に由来する重合単量体単位の含有量が０．１〜２．５重量％のプロピレン系樹脂（ただし、前記重合単量体単位の前記含有量は、当該プロピレン系樹脂に含有される全重合単量体単位の量に対する量である）。
2. 請求項１に記載の繊維−ポリプロピレン樹脂複合体からなるペレットであって、該ペレット中において、成分（Ｂ）の個々の繊維が互いに平行に配列しているペレット。
3. 請求項１に記載の繊維−ポリプロピレン樹脂複合体を溶融混練し、得られた混練物を賦形してなる繊維強化樹脂成形体であって、該成形体中において、成分（Ｂ）に由来する繊維の重量平均繊維長が１ｍｍ以上である成形体。

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