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JPH0616828A - シート状複合素材 - Google Patents

シート状複合素材

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JPH0616828A
JPH0616828A JP3680593A JP3680593A JPH0616828A JP H0616828 A JPH0616828 A JP H0616828A JP 3680593 A JP3680593 A JP 3680593A JP 3680593 A JP3680593 A JP 3680593A JP H0616828 A JPH0616828 A JP H0616828A
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JP
Japan
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composite material
weight
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fibers
polypropylene
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Withdrawn
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JP3680593A
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English (en)
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Horst Baumgartl
ホルスト、バウムガルトル
Alois Schlarb
アロイス、シュラルプ
Ludwig Wahl
ルートヴィヒ、ヴァール
Peter Dr Ittemann
ペーター、イテマン
Karl-Ludwig Brentrup
カール−ルートヴィヒ、ブレントルプ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25912582&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0616828(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリオレフィン母型材と天然繊維から成り、
比較的高い靭性、強度および衝撃強さを示す低廉な複合
素材を提供すること。 【構成】 ポリオレフィン母型材と補強材としての天然
繊維マットを有するシート状複合素材であって、天然繊
維が１０テックスより大きい線形密度を有することを特
徴とする複合素材。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明はポリオレフィン母型材および補強
材として天然繊維マットを有するシート状複合素材に関
するものである。
【０００２】
【従来技術】ポリプロピレン母型材および補強材として
ガラス繊維マットを有する複合素材は公知である。しか
しながら、この種の複合素材の用途は、比較的高価なガ
ラス繊維マットのために限定されている。コスト低減の
ための対策は、さらに廉価な繊維材料を使用することで
ある。
【０００３】西独特許出願公開１４５４９８８号公報に
は、熱可塑性樹脂と繊維物質とから成るあらかじめ製造
された複合素材を樹脂の流動温度まで加熱し、次いでこ
れを加圧下に成形して成形体を製造する方法が記載され
ている。この場合の繊維物質はマットの形態で使用さ
れ、本来的に有機的繊維でもよく、その例として羊毛お
よび綿が示されている。しかしながら、これらの繊維で
は、温度および靭性が低く、従って容易に破損する複合
体がもたらされる。ヨーロッパ特許出願公開３４５４６
３号は、熱可塑性樹脂の繊維補強ウェブに関するもので
あって、補強繊維マットを形成するための適当な天然繊
維として、ジュート麻繊維が例示されている。ポリオレ
フィン母型材とジュート麻繊維とを有する複合素材は、
確かに改善された強度、靭性を示すことが実証されてい
るが、衝撃強さが著しく低く、脆性裂開をもたらしやす
い。
【０００４】ＰＣＴ特許出願公開８８／１０２８６号公
報には、木粉およびシサル麻のような天然繊維を、ポリ
オレフィン母型材に添加して均質混合物をもたらし、こ
れを粉砕して複合素材を製造する方法が記載されてい
る。このような短繊維を含有する複合素材から形成され
るシートは、同様に強度および衝撃強さが低い。また平
均長さ６．３ｍｍのシサル麻繊維をシリコンオイルで被
覆し、熱可塑性樹脂顆粒と混和し、この混合物を射出成
形する、米国特許３７２８２９４号により製造される複
合素材は、シリコンオイルが疎水性樹脂マトリックス中
における親水性繊維の均質分散体をもたらす利点はある
が、上記と同様に欠点を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、ポリオレフィン母型材と天然繊維から成り、比較的
高い靭性、強度および衝撃強さを示す低廉な複合素材を
提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】しかるに上記の目的は、
ポリオレフィン母型材と補強材としての天然繊維マット
を有するシート状複合素材であって、天然繊維が１０テ
ックスより大きい線形密度を有することを特徴とする複
合素材により達成されることが本発明者らにより見出さ
れた。
【０００７】このような複合素材は、比較的廉価な再生
可能な原材料を使用することにより、有利な価格／性能
率を示す。
【０００８】本発明において、有利なポリオレフィンは
エチレンおよびプロヒレンの単独重合体および共重合体
である。ことに好ましいのは、メルトフローインデック
スＭＦＩが５から５００、ことに５０から４００ｇ／１
０分（２３０℃／２．１６ｋｇ）のポリプロピレンおよ
び例えばアクリル酸もしくはマレイン酸の無水物との同
等の共重合体である。使用されるポリオレフィン母型材
料が、ポリプロピレン９９−８０重量％、ポリプロピレ
ンを幹とし無水マレイン酸を枝とするグラフト共重合体
１−２０重量％の混合物である場合に、得られる複合素
材はことに高い強度および靭性を示す。このポリオレフ
ィンは、２０から５０重量％の天然短繊維ないし植物短
繊維、および場合により慣用の添加物、例えば安定剤、
充填剤、難燃化剤を含有する本発明複合素材のリサイク
ル回収された廃棄物を１００重量％まで含有していても
よい。
【０００９】使用される繊維マットは、極めて粗い植物
繊維、ことにシサル麻（サイザル麻の葉からの繊維）
（２５−３５テクス）、コイアル（ココやしの殻からの
繊維）（５０−９０テクス）あるいはバナナ繊維（２０
−３５テクス）から形成されることが好ましい。因みに
ジュート麻繊維の線形密度は３−４テクス、木綿繊維の
それは１０テクス以下である。なお本発明における繊維
マットは、少量の他の繊維、例えばガラス繊維、ジュー
ト麻繊維、亜麻繊維を含有していてもよい。
【００１０】マットは慣用の方法で繊維を敷き重ねある
いはカーディングすることにより形成され得る。マット
繊維は平均長さ１０ｍｍ以上、ことに２０から１００ｍ
ｍであることが好ましい。繊維自体を接着促進剤、サイ
ジング剤などでコーティングすることは必ずしも必要で
はないが、ポリオレフィン母型材と天然繊維の混合物
は、慣用の接着促進剤、例えば活性シランを０．１から
２重量％含有するのが好ましい。接着促進剤はポリオレ
フィン顆粒にドラム塗布し、あるいは繊維に含浸させ、
あるいは噴霧することにより添加される。他の好ましい
実施態様では、従来法によりニードリング処理したマッ
トが使用される。これは非処理マットに比しかさ高であ
る。繊維マットの坪量は２００から４０００ｇ・ｍ-2の
広い範囲で変化し得る。
【００１１】本発明による複合素材は、溶融ポリオレフ
ィンを繊維マットに含浸させて製造される。混合割合
は、製造された素材が２０から７０重量％、ことに３０
から５０重量％の繊維分を含有するようになされるのが
好ましい。好ましい実施態様では、ダブルベルトプレス
に繊維マットとポリオレフィン溶融体が同時に給送さ
れ、１から５０バールの圧力で両者が一体化される。ま
たポリオレフィンをフィルム、粉末、顆粒あるいは溶液
ないし乳濁液の形態で繊維マットに付加し、溶融点以上
の温度で両者を加圧合体させることによりバッチ式に、
あるいはカレンダーロールないしポリシングロールで連
続的に製造することも原則的に可能である。プレス処理
は充分に高い圧力下に行って、室温まで冷却してコンパ
クトなシート状半製品が形成されるようにしなければな
らない。
【００１２】ポリシングロール法はプラスチック処理工
業において一般的に行われており、例えば「クンストシ
ュトッフェ」７９号（１９８９年）１−９頁のＷ．ミュ
ラーおよびＭ．ディーンストによる論稿「インラインヘ
ルシュテルング、フォン、プラッテン、ウント、フォリ
エン」に記載されている。
【００１３】簡単な（従って廉価な）ポリシングロール
法と異なり、カレンダーロール法は、一般的にさらに高
いニップ圧をもたらし、周面制御装置を付設して、例え
ばロールを傾斜させて、高重量ロールを有する製造工場
における特殊な条件に適合せしめられる。
【００１４】この半製品をしかるべき寸法に切断し、慣
用の方法で合成樹脂軟化点以上の温度でプレスしあるい
は塑性成形して、例えば自動車産業、メカニカルエンジ
ニアリング、家具産業などにおいて使用される成形品に
することができる。
【００１５】
【実施例】実施例１ 坪量８００ｇ・ｍ-2のニードリング処理したシサル麻繊
維マット２枚を、メルトフローインデックスＭＦＩ８０
ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ）のポリプロピレ
ンの溶融体で含浸させ、ダブルベルトプレスでプレス処
理して、厚さ３．８ｍｍ、繊維分４０重量％のシート状
半製品を形成した。
【００１６】トリミングした半製品シートを２１０℃の
循環炉に給送し、６０℃の型温度で液圧プレスによりプ
レス成形して成形体とした。
【００１７】この成形体を切断してテスト試料とし、そ
の引張り強さおよび引張り弾性率をＤＩＮ、ＥＮ６３に
より、衝撃強さをＩＳＯ１７９により測定した。結果は
下表に示される。
【００１８】実施例２ 押出し処理前に活性シランをベースとする市販接着促進
剤をポリプロピレン顆粒にドラムで塗布し、１重量％の
この接着促進剤を含有するポリプロピレンを使用したほ
かは、実施例１と同様にして処理した。その測定結果は
下表に示される。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例３ 坪量４００ｇ／ｍ2 のニードリング処理したシサル麻繊
維マット２枚を、３本のロール（ロール幅１ｍ）から成
るポリシングロール装置において、ＭＦＩ８０ｇ／１０
分（２３０℃、２．１６ｋｇ）の溶融ポリプロピレンフ
ィルムで含浸させた。このフィルムは、ポリプロピレン
を２軸押出機でまず溶融させ、１ｍ幅の押出しダイで成
形したものである。
【００２１】この溶融フィルムを一方のシサル繊維マッ
ト上に敷き、フィルムの他方の面に他の１枚で被覆し
た。これを第１ロールニップ（設定厚さ１．９ｍｍ）に
通し、ここで冷却されたため粘度が増大したポリプロピ
レン溶融体を含浸させた。第２ロールニップを通過さ
せ、約６ｍの搬送路を通過させて、雰囲気により冷却し
た後、この半製品を半径２０ｃｍのカードボードローラ
上に巻上げた。
【００２２】押出しダイにおける溶融体温度を２１０
℃、ポリシングロール温度を６０℃、引張り速度を４ｍ
／分として、厚さ２．７ｍｍの半製品を製造した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アロイス、シュラルプ ドイツ連邦共和国、6710、フランケンター ル、ホーフグート、ペテルザウル、フォー レンホーフ （番地ナシ) (72)発明者 ルートヴィヒ、ヴァール ドイツ連邦共和国、6707、シファーシュタ ット、エーディト−シュタイン−シュトラ ーセ、14 (72)発明者 ペーター、イテマン ドイツ連邦共和国、6800、マンハイム、 31、シュテティナー、シュトラーセ、10ア ー (72)発明者 カール−ルートヴィヒ、ブレントルプ ドイツ連邦共和国、4500、オスナブリュッ ク、アルフレート−デルプ−シュトラー セ、22

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリオレフィン母型材と補強材としての
    天然繊維マットを有するシート状複合素材であって、天
    然繊維が１０テックスより大きい線形密度を有すること
    を特徴とする複合素材。
  2. 【請求項２】 ２０から７０重量％の繊維を含有するこ
    とを特徴とする請求項（１）による複合素材。
  3. 【請求項３】 繊維マットがニードリングされているこ
    とを特徴とする請求項（１）による複合素材。
  4. 【請求項４】 マットを構成する繊維が１０ｍｍより長
    い平均長さを有することを特徴とする請求項（１）によ
    る複合素材。
  5. 【請求項５】 繊維マットがシサル麻繊維から構成され
    ることを特徴とする請求項（１）による複合素材。
  6. 【請求項６】 ポリオレフィンが５から５００のメルト
    フローインデックスＭＦＩ（ｇ／１０分）（２３０℃／
    ２．１６ｋｇ）を有するポリプロピレンであることを特
    徴とする請求項（１）による複合素材。
  7. 【請求項７】 ポリオレフィン母型材が、ポリプロピレ
    ン９９−８０重量％と、無水マレイン酸を枝としグラフ
    ト共重合されたポリプロピレン１−２０重量％との混合
    物であることを特徴とする請求項（１）による複合素
    材。
  8. 【請求項８】 ０．１から２重量％の接着促進剤、例え
    ば反応性シランを含有することを特徴とする請求項
    （１）による複合素材。
  9. 【請求項９】 自動車用部品、機械部品、家具什器等の
    製造のために請求項（１）の複合素材を使用する方法。
JP3680593A 1992-03-07 1993-02-25 シート状複合素材 Withdrawn JPH0616828A (ja)

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DE4207244.1 1992-04-29
DE4213974 1992-04-29
DE4213974.0 1992-04-29

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EP (1) EP0560129B1 (ja)
JP (1) JPH0616828A (ja)
AT (1) ATE143680T1 (ja)
DE (1) DE59304012D1 (ja)
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