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JP6715686B2 - Fiber-reinforced resin composition and injection foam molding method - Google Patents
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JP6715686B2 - Fiber-reinforced resin composition and injection foam molding method - Google Patents

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Description

本発明は、ポリプロピレン系繊維強化樹脂組成物及びその射出発泡成形方法に関する。 The present invention relates to a polypropylene fiber reinforced resin composition and an injection foam molding method thereof.

ポリプロピレン系樹脂は、成形性、物性バランス、リサイクル特性、コストパフォーマンスなどに優れるため、日用品、住宅分野、家電分野、自動車部品など、種々の産業分野で樹脂材料として広く用いられている。また近年、自動車部品は燃費向上や地球温暖化ガス削減のため軽量化が強く要請されており、特に内装部品においては発泡成形体の使用が増加している。しかし、自動車内外装用部品には、さらなる軽量化と機械的特性の維持あるいは向上が求められている。このため、より発泡倍率が高く、しかも機械的特性に優れた射出発泡成形体の開発が求められている。 Polypropylene resins are widely used as resin materials in various industrial fields such as daily necessities, the field of home appliances, the field of home appliances, and automobile parts because they are excellent in moldability, balance of physical properties, recycling characteristics, cost performance and the like. Further, in recent years, there has been a strong demand for weight reduction of automobile parts in order to improve fuel efficiency and reduce global warming gas, and in particular, the use of foam molded articles for interior parts is increasing. However, for automobile interior and exterior parts, further weight reduction and maintenance or improvement of mechanical properties are required. Therefore, there is a demand for the development of an injection foam molded article having a higher expansion ratio and excellent mechanical properties.

自動車用の部材用途においては、樹脂部品の軽量化要求に対応するため、従来にも増して部材の剛性確保が求められるようになってきた。このために各種強化繊維に代表される充填剤を配合したプロピレン系樹脂組成物の射出発泡成形体が脚光を浴びるようになってきている。例えば、特許文献1には、ポリオレフィン樹脂と有機繊維とを含有する繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物を溶融後に物理発泡させることによって自動車部品用の射出発泡用成形体を成形する方法が開示されている。 In automotive member applications, in order to meet the demand for weight reduction of resin parts, it has been required to secure the rigidity of members more than ever before. For this reason, injection foam moldings of propylene-based resin compositions containing fillers represented by various reinforcing fibers have come into the limelight. For example, Patent Document 1 discloses a method of molding an injection-foaming molded article for automobile parts by physically foaming after melting a fiber-reinforced polyolefin resin composition containing a polyolefin resin and an organic fiber.

一般に発泡成形方法は、物理発泡と化学発泡の2つに分類される。物理発泡とは、射出成形機のシリンダー内で加圧された空気、炭酸ガス、窒素、あるいは揮発性溶媒を樹脂に溶解する方法である。化学発泡とは、射出成形機のホッパーから母材とともに化学発泡剤を投入して、熱分解もしくは化学反応により炭酸ガス、窒素、水、アンモニア等の気体を樹脂に混入させる方法である。 Generally, foam molding methods are classified into two types: physical foaming and chemical foaming. Physical foaming is a method of dissolving air, carbon dioxide gas, nitrogen, or a volatile solvent pressurized in a cylinder of an injection molding machine into a resin. The chemical foaming is a method in which a chemical foaming agent is charged together with a base material from a hopper of an injection molding machine, and a gas such as carbon dioxide gas, nitrogen, water, or ammonia is mixed into a resin by thermal decomposition or chemical reaction.

特許文献1で用いられている物理発泡の場合、気体の準備に加えて、気体を樹脂に溶解させる機構や、成形前に気体が樹脂から抜けないように圧力を維持する機構などが必要である。したがって、新たな射出成形機を導入したり、既存の射出成形機を改造する必要があり、初期投資および維持費用等のコストが高い。このような点から、初期投資が殆ど必要ない化学発泡のニーズが強いのが実情である。 In the case of the physical foaming used in Patent Document 1, in addition to gas preparation, a mechanism for dissolving the gas in the resin, a mechanism for maintaining pressure so that the gas does not escape from the resin before molding, and the like are required. .. Therefore, it is necessary to introduce a new injection molding machine or modify an existing injection molding machine, resulting in high costs such as initial investment and maintenance costs. From this point of view, there is a strong need for chemical foaming, which requires almost no initial investment.

化学発泡剤もまたその種類によって無機系発泡剤と有機系発泡剤の2つに大別することができる。重曹系または重曹・クエン酸併用系である無機系化学発泡剤は、ADCA(アゾジカルボンアミド)などを主成分とした有機系化学発泡剤とは異なり、分解時に生じる刺激臭が無いので、自動車分野をはじめ多くの分野で用いられている。ただし、重曹系の化学発泡剤を用いて射出発泡成形を行う際には、この化学発泡剤そのもの或いはその分解残渣が成形金型に付着し、発泡成形品の品質が悪化することが指摘されている。そこで、このような金型汚染を無くすために各種の方法が提案されている。例えば特許文献2には、ポリエチレンにエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体を少量添加し、クエン酸ナトリウム塩と重曹との混合物存在下で射出発泡成形する方法が開示されている。特許文献3には、プロピレン系重合体に(メタ)アクリル酸単独重合体を少量共存させ、化学発泡剤によって射出発泡する方法が開示されている。ただし、これらの特許文献では、強化繊維が配合された繊維強化樹脂組成物を化学発泡剤を用いて射出発泡成形する方法について何ら検討されていない。 Chemical foaming agents can also be broadly classified into two types, inorganic foaming agents and organic foaming agents, depending on their types. Inorganic chemical foaming agents that are baking soda or combined baking soda and citric acid have no irritating odor generated during decomposition, unlike organic chemical foaming agents whose main component is ADCA (azodicarbonamide). It is used in many fields including. However, when performing injection foam molding using a baking soda-based chemical foaming agent, it has been pointed out that the chemical foaming agent itself or its decomposition residue adheres to the molding die, degrading the quality of the foamed molded product. There is. Therefore, various methods have been proposed to eliminate such mold contamination. For example, Patent Document 2 discloses a method in which a small amount of an ethylene/(meth)acrylic acid copolymer is added to polyethylene and injection foam molding is performed in the presence of a mixture of sodium citrate salt and sodium bicarbonate. Patent Document 3 discloses a method in which a small amount of (meth)acrylic acid homopolymer is allowed to coexist in a propylene-based polymer and injection foaming is performed with a chemical foaming agent. However, in these patent documents, no study is made on a method of injection-foaming and molding a fiber-reinforced resin composition containing a reinforcing fiber by using a chemical foaming agent.

特開2011−189557号公報JP, 2011-189557, A 特開2004−285345号公報JP 2004-285345 A 特開2010−043161号公報JP, 2010-043161, A

本発明者らは、強化繊維が配合された樹脂組成物をこれら特許文献2または3に開示された方法で射出発泡成形すると、長期間の金型使用によって金型表面に錆びが発生し、或いは射出発泡成形体を高温・高湿条件下で長期間保管すると成形体内部から異物が表面にブリードアウトする課題があることを見出している。金型表面への錆びの発生はその発生量が僅かであってもキャビティ表面に微細シボ模様が描画されている場合では成形体に致命的なダメージを与える可能性が有る。すなわち、高温高湿条件下で強度等の物性の低下を起こすことなく、また金型表面に錆びを発生させることのない、化学発泡剤を用いた繊維強化射出発泡成形体の開発が必要である。 When the present inventors perform injection foam molding of a resin composition containing reinforcing fibers by the method disclosed in Patent Documents 2 or 3, rust occurs on the surface of the mold due to long-term use of the mold, or It has been found that there is a problem that foreign matter bleeds out from the inside of the molded product when the injection foam molded product is stored for a long time under high temperature and high humidity conditions. The generation of rust on the surface of the mold may cause fatal damage to the molded product if a fine grain pattern is drawn on the surface of the cavity, even if the amount is small. That is, it is necessary to develop a fiber-reinforced injection foam molding using a chemical foaming agent, which does not cause deterioration of physical properties such as strength under high temperature and high humidity conditions and does not cause rust on the mold surface. ..

すなわち本発明の目的は、強化繊維が配合されたプロピレン系重合体を化学発泡剤を用いて射出発泡成形するに際して、金型を長期間使用しても金型表面に錆びが発生しにくく、また射出発泡成形体を高温高湿下で保管しても強度等の物性の低下が生じにくい射出発泡成形用の繊維強化樹脂組成物及びその射出発泡成形方法を提供することにある。 That is, an object of the present invention is to prevent rusting on the mold surface even when the mold is used for a long time when injection-foaming a propylene-based polymer containing a reinforcing fiber by using a chemical foaming agent, and It is an object of the present invention to provide a fiber-reinforced resin composition for injection foam molding, in which physical properties such as strength do not easily deteriorate even when the injection foam molded article is stored under high temperature and high humidity, and an injection foam molding method thereof.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、母体樹脂であるプロピレン系重合体(A)に対して、特定量の極性樹脂(B)及び特定種類の且つ特定量の化学発泡剤(F)を配合して射出発泡成形するが非常に有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a specific amount of a polar resin (B) and a specific type and a specific amount of chemical foaming are added to a propylene polymer (A) which is a base resin. It was found that it is very effective to mix the agent (F) and injection foam molding, and completed the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.

[1]プロピレン系重合体(A)と、
カルボキシル基および/または酸無水物基を含む極性樹脂(B)と、
炭酸塩(f)を含有する化学発泡剤(F)と、
強化繊維(R)とを含み、
下記式(1)を満たすことを特徴とする射出発泡成形用の繊維強化樹脂組成物。

Figure 0006715686
(式(1)において、一つの酸無水物基は二個のカルボキシル基に等価であるとした) [1] a propylene-based polymer (A),
A polar resin (B) containing a carboxyl group and/or an acid anhydride group,
A chemical foaming agent (F) containing a carbonate (f),
Including reinforcing fiber (R),
A fiber-reinforced resin composition for injection foam molding, which satisfies the following formula (1).
Figure 0006715686
(In the formula (1), one acid anhydride group is equivalent to two carboxyl groups)

[2]カルボキシル基および/または酸無水物基を含む極性樹脂(B)が、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸および無水マレイン酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる1種以上の樹脂である前記[1]に記載の繊維強化樹脂組成物。
[3]炭酸塩(f)が、炭酸アンモニウム、アルカリ金属炭酸塩、炭酸水素アンモニウム、アルカリ金属炭酸水素塩からなる群より選ばれる1種以上の化合物である前記[1]または[2]に記載の繊維強化樹脂組成物。

[4]炭酸塩(f)が、炭酸水素ナトリウムである前記[3]に記載の繊維強化樹脂組成物。
[5]強化繊維(R)が、ガラス繊維(R1)である前記[1]〜[4]のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
[6]強化繊維(R)が、炭素繊維(R2)である前記[1]〜[4]のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
[7]強化繊維(R)の含有量が、繊維強化樹脂組成物全量に対して10〜50質量%である前記[1]〜[6]のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
[8]プロピレン系重合体(A)と極性樹脂(B)の合計100質量部中、プロピレン系重合体(A)の量が70〜99質量部である前記[1]〜[7]のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
[2] The polar resin (B) containing a carboxyl group and/or an acid anhydride group is ethylene/acrylic acid copolymer, ethylene/methacrylic acid copolymer, polyacrylic acid, polymethacrylic acid and maleic anhydride modified polypropylene. The fiber-reinforced resin composition according to the above [1], which is one or more resins selected from the group consisting of:
[3] The above-mentioned [1] or [2], wherein the carbonate (f) is one or more compounds selected from the group consisting of ammonium carbonate, alkali metal carbonate, ammonium hydrogencarbonate and alkali metal hydrogencarbonate. Fiber-reinforced resin composition.

[4] The fiber reinforced resin composition according to the above [3], wherein the carbonate (f) is sodium hydrogen carbonate.
[5] The fiber-reinforced resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the reinforcing fiber (R) is a glass fiber (R1).
[6] The fiber-reinforced resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the reinforcing fiber (R) is a carbon fiber (R2).
[7] The fiber-reinforced resin composition according to any one of [1] to [6], wherein the content of the reinforcing fiber (R) is 10 to 50 mass% with respect to the total amount of the fiber-reinforced resin composition.
[8] Any of the above-mentioned [1] to [7], wherein the amount of the propylene-based polymer (A) is 70 to 99 parts by weight in a total of 100 parts by weight of the propylene-based polymer (A) and the polar resin (B). A fiber-reinforced resin composition as described in.

[9]キャビティ部の容積が、前記[1]〜[8]のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物の溶融物の全体積量よりも小さくなるように、閉じた状態の金型の該キャビティ部に該樹脂組成物の溶融物を射出する工程、および、
前記工程の後に、該金型を最終成形体の容積まで開く工程
を有する射出発泡成形方法。
[9] The volume of the cavity is smaller than the total volume of the melt of the fiber-reinforced resin composition according to any one of the above [1] to [8]. A step of injecting a melt of the resin composition into the cavity, and
An injection foam molding method comprising a step of opening the mold up to the volume of the final molded body after the step.

本発明によれば、強化繊維が配合されたポリプロピレン系重合体を化学発泡剤を用いて射出発泡成形するに際して、金型を長期間使用しても金型表面に錆びが発生しにくく、また射出発泡成形体を高温高湿下で保管しても強度等の物性の低下が生じにくい射出発泡成形用の繊維強化樹脂組成物及びその射出発泡成形方法を提供できる。 According to the present invention, when injection-molding a polypropylene-based polymer containing a reinforcing fiber using a chemical foaming agent, rust is unlikely to occur on the mold surface even when the mold is used for a long period of time, and the injection is performed. It is possible to provide a fiber-reinforced resin composition for injection foam molding in which physical properties such as strength do not easily deteriorate even when the foam molded article is stored under high temperature and high humidity, and an injection foam molding method thereof.

以下、本発明の射出発泡成形用の繊維強化樹脂組成物を構成するプロピレン系重合体(A)、極性樹脂(B)、炭酸塩(f)を含有する化学発泡剤(F)および強化繊維(R)について説明する。以下の説明では、前記各成分を、各々、成分(A)、成分(B)、成分(f)、成分(F)および成分(R)と略称する場合がある。 Hereinafter, a chemical foaming agent (F) containing a propylene polymer (A), a polar resin (B), a carbonate (f) and a reinforcing fiber (constituting the fiber reinforced resin composition for injection foam molding of the present invention, R) will be described. In the following description, the respective components may be abbreviated as component (A), component (B), component (f), component (F) and component (R), respectively.

<プロピレン系重合体(A)>
本発明に用いるプロピレン系重合体(A)は、プロピレンの単独重合体でも良いし、プロピレンと他のモノマーとの共重合体でも良い。特に、プロピレンの単独重合体、プロピレンとエチレンおよび炭素原子数4〜20のα−オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα−オレフィンとのランダム共重合体またはブロック共重合体が好ましい。ランダム共重合体に占めるプロピレン起因骨格の含量は通常90〜99モル%、好ましくは92〜98モル%である。ブロック共重合体に占めるプロピレン起因の骨格含量は通常70〜99モル%、好ましくは75〜98モル%である。
<Propylene polymer (A)>
The propylene-based polymer (A) used in the present invention may be a homopolymer of propylene or a copolymer of propylene and another monomer. In particular, a homopolymer of propylene, a random copolymer or a block copolymer of propylene and ethylene and at least one α-olefin selected from α-olefins having 4 to 20 carbon atoms are preferable. The content of the propylene-derived skeleton in the random copolymer is usually 90 to 99 mol%, preferably 92 to 98 mol%. The skeleton content derived from propylene in the block copolymer is usually 70 to 99 mol %, preferably 75 to 98 mol %.

炭素原子数4〜20のα−オレフィンの具体例としては、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−ペンテン、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−ドデセン等を挙げることができる。この中でも1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテンのα−オレフィンを好ましく用いることができる。 Specific examples of the α-olefin having 4 to 20 carbon atoms include 1-butene, 2-methyl-1-propene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-pentene and 1-butene. Hexene, 2-ethyl-1-butene, 2,3-dimethyl-1-butene, 2-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 3,3-dimethyl- 1-butene, 1-heptene, methyl-1-hexene, dimethyl-1-pentene, ethyl-1-pentene, trimethyl-1-butene, methylethyl-1-butene, 1-octene, methyl-1-pentene, ethyl -1-hexene, dimethyl-1-hexene, propyl-1-heptene, methylethyl-1-heptene, trimethyl-1-pentene, propyl-1-pentene, diethyl-1-butene, 1-nonene, 1-decene, Examples thereof include 1-undecene and 1-dodecene. Among these, α-olefins such as 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, and 1-octene can be preferably used.

プロピレン系重合体(A)のASTM D1238に準拠して得られる230℃、荷重2.16kgでのメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.1〜500g/10分、より好ましくは0.2〜400g/10分、特に好ましくは0.3〜300g/10分である。これらMFRの範囲の下限値は、射出発泡成形性、外観等の点で意義がある。また上限値は、成形体の強度、耐摩耗性等の点で意義がある。 The melt flow rate (MFR) of the propylene-based polymer (A) obtained according to ASTM D1238 at 230° C. and a load of 2.16 kg is preferably 0.1 to 500 g/10 minutes, more preferably 0.2. ~400 g/10 min, particularly preferably 0.3-300 g/10 min. The lower limit of the MFR range is significant in terms of injection foaming moldability, appearance and the like. Further, the upper limit value is significant in terms of strength, wear resistance, etc. of the molded product.

プロピレン系重合体(A)は、好ましくはアイソタクティックポリプロピレン系重合体である。アイソタクティックプロピレン系重合体とは、NMR法により求めたアイソタクティックペンタッド分率が0.9以上、好ましくは0.95以上であるプロピレン系重合体である。プロピレン系重合体(A)は、チーグラーナッタ触媒を用いて調製されたものであっても良いし、メタロセン触媒を用いて調製されたものであっても良い。 The propylene polymer (A) is preferably an isotactic polypropylene polymer. The isotactic propylene-based polymer is a propylene-based polymer having an isotactic pentad fraction of 0.9 or more, preferably 0.95 or more, which is determined by an NMR method. The propylene polymer (A) may be prepared using a Ziegler-Natta catalyst or may be prepared using a metallocene catalyst.

<極性樹脂(B)>
本発明に用いる極性樹脂(B)は、カルボキシル基および/または酸無水物基を含む極性樹脂である。
<Polar resin (B)>
The polar resin (B) used in the present invention is a polar resin containing a carboxyl group and/or an acid anhydride group.

カルボキシル基を含む極性樹脂(B)としては、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、ポリアクリル酸およびポリメタクリル酸から選ばれる1種以上の化合物を好適に使用できる。これら重合体は公知の方法で製造できる。エチレン・アクリル酸共重合体のアクリル酸含量は、通常5.0〜40質量%好ましくは10〜30質量%である。エチレン・メタクリル酸共重合体のメタクリル酸含量は、通常2.0〜30質量%、好ましくは5.0〜25質量%である。 As the polar resin (B) containing a carboxyl group, one or more compounds selected from ethylene/acrylic acid copolymers, ethylene/methacrylic acid copolymers, polyacrylic acid and polymethacrylic acid can be preferably used. These polymers can be produced by a known method. The acrylic acid content of the ethylene/acrylic acid copolymer is usually 5.0 to 40% by mass, preferably 10 to 30% by mass. The methacrylic acid content of the ethylene/methacrylic acid copolymer is usually 2.0 to 30% by mass, preferably 5.0 to 25% by mass.

酸無水物基を含む極性樹脂(B)としては、不飽和カルボン酸無水物によって変性されたポリオレフィン系重合体を好適に使用できる。不飽和カルボン酸無水物の具体例としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ソルビン酸、メサコン酸、アンゲリカ酸等の酸無水物が挙げられる。中でも、入手容易性や取り扱い易さ点から、無水マレイン酸が好ましい。極性樹脂(B)に含まれる酸無水物基量は、通常0.01〜20質量%、好ましくは0.02〜10質量%、より好ましくは0.1〜5質量%である。 As the polar resin (B) containing an acid anhydride group, a polyolefin polymer modified with an unsaturated carboxylic acid anhydride can be preferably used. Specific examples of unsaturated carboxylic acid anhydrides include acid anhydrides such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, sorbic acid, mesaconic acid and angelic acid. Among them, maleic anhydride is preferable from the viewpoint of easy availability and easy handling. The amount of the acid anhydride group contained in the polar resin (B) is usually 0.01 to 20% by mass, preferably 0.02 to 10% by mass, and more preferably 0.1 to 5% by mass.

カルボキシル基および/または酸無水物基を含む極性樹脂(B)としては、特に、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸および無水マレイン酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる1種以上の樹脂を用いることが好ましい。 As the polar resin (B) containing a carboxyl group and/or an acid anhydride group, ethylene/acrylic acid copolymer, ethylene/methacrylic acid copolymer, polyacrylic acid, polymethacrylic acid and maleic anhydride modified polypropylene are particularly preferable. It is preferable to use at least one resin selected from the group consisting of

<化学発泡剤(F)>
本発明に用いる化学発泡剤(F)は、炭酸塩(f)を含有する化学発泡剤である。炭酸塩(f)の具体例としては、炭酸アンモニウム、アルカリ金属炭酸塩、炭酸水素アンモニウム、アルカリ金属炭酸水素塩が挙げられる。中でも、アルカリ金属炭酸水素塩が好ましく、特に炭酸水素ナトリウム(重曹)が好ましい。重曹を含んでなる分解型化学発泡剤はクエン酸等の発泡助剤を少量含んでいても良い。化学発泡剤(F)に含有される炭酸塩(f)の含有量は、通常5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%である。市販品をそのまま化学発泡剤(F)として用いることができる。化学発泡剤(F)は、成分(A)または成分(B)とマスターバッチ化して用いても良い。
<Chemical foaming agent (F)>
The chemical foaming agent (F) used in the present invention is a chemical foaming agent containing a carbonate (f). Specific examples of the carbonate (f) include ammonium carbonate, alkali metal carbonate, ammonium hydrogen carbonate, and alkali metal hydrogen carbonate. Of these, alkali metal hydrogen carbonates are preferable, and sodium hydrogen carbonate (baking soda) is particularly preferable. The decomposition type chemical foaming agent containing baking soda may contain a small amount of a foaming aid such as citric acid. The content of the carbonate (f) contained in the chemical foaming agent (F) is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 40% by mass. A commercially available product can be used as it is as the chemical foaming agent (F). The chemical foaming agent (F) may be used as a masterbatch with the component (A) or the component (B).

<強化繊維(R)>
本発明に用いる強化繊維(R)は特に限定されず、公知の様々な強化繊維を用いることができる。一般的には、ガラス繊維(R1)および炭素繊維(R2)から選ばれる1種以上の繊維を用いることが好ましい。
<Reinforcing fiber (R)>
The reinforcing fiber (R) used in the present invention is not particularly limited, and various known reinforcing fibers can be used. Generally, it is preferable to use at least one fiber selected from glass fiber (R1) and carbon fiber (R2).

ガラス繊維(R1)としては、例えばEガラス、Cガラス、Sガラス、耐アルカリガラス等のガラスを溶融紡糸してフィラメント状にした繊維を使用できる。ガラス繊維(好ましくはガラス長繊維)の原料としては、例えばガラスロービングとして市販されている連続状ガラス繊維束を使用できる。ガラス繊維(R1)は、平均繊維径3〜300μm、フィラメント集束本数400〜10,000本が好ましく、平均繊維径5〜25μm、フィラメント集束本数1,000〜6,000本がより好ましく、平均繊維径5〜20μm、フィラメント集束本数3,000〜5,000本が特に好ましい。 As the glass fiber (R1), for example, glass fibers such as E glass, C glass, S glass, and alkali glass can be melt-spun to form filaments. As the raw material of the glass fiber (preferably long glass fiber), for example, a continuous glass fiber bundle commercially available as glass roving can be used. The glass fiber (R1) preferably has an average fiber diameter of 3 to 300 μm and a filament focusing number of 400 to 10,000, more preferably an average fiber diameter of 5 to 25 μm, and a filament focusing number of 1,000 to 6,000, more preferably an average fiber. It is particularly preferable that the diameter is 5 to 20 μm and the number of filaments to be bundled is 3,000 to 5,000.

ガラス繊維(R1)の繊維長に関しては、樹脂組成物との溶融混練によってペレットにした状態で、そのペレット中の繊維長は通常0.5〜20mm、好ましくは1〜12mmである。ガラス繊維(R1)は連続繊維のような長繊維でも、チョップドストランドのような短繊維でも良い。 Regarding the fiber length of the glass fiber (R1), the fiber length in the pellet is usually 0.5 to 20 mm, preferably 1 to 12 mm in the state of being pelletized by melt-kneading with the resin composition. The glass fibers (R1) may be long fibers such as continuous fibers or short fibers such as chopped strands.

ガラス繊維(R1)の表面は、電解処理や集束剤処理などの公知の様々な表面処理方法により官能基を持たせても良い。表面処理としては集束剤を用いることが好ましく、カップリング剤を含む集束剤を用いることが特に好ましい。このように表面処理されたガラス繊維(R1)を用いるとポリプロピレンとの接着性が向上し、強度と外観の良好な成形体が得られる。集束剤としては、例えば、特開2003−253563号公報に記載されているようなカップリング剤を含むものが挙げられる。カップリング剤としては、アミノシランやエポキシシラン等のいわゆるシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤として知られているカップリング剤から適宜選択できる。 The surface of the glass fiber (R1) may be provided with a functional group by various known surface treatment methods such as electrolytic treatment and sizing agent treatment. A sizing agent is preferably used for the surface treatment, and a sizing agent containing a coupling agent is particularly preferably used. When the glass fiber (R1) thus surface-treated is used, the adhesiveness with polypropylene is improved, and a molded product having excellent strength and appearance can be obtained. Examples of the sizing agent include those containing a coupling agent as described in JP-A-2003-253563. The coupling agent can be appropriately selected from so-called silane coupling agents such as aminosilane and epoxysilane, and coupling agents known as titanium coupling agents.

炭素繊維(R2)としては、公知の様々な炭素繊維を使用できる。具体例としては、ポリアクリルニトリル系、レーヨン系、ピッチ系、ポリビニルアルコール系、再生セルロース、メゾフェーズピッチから製造されたピッチ系等の炭素繊維が挙げられる。炭素繊維(R2)は長繊維でも良いし、チョップドストランドのような短繊維でも良い。長繊維の原料としては、連続状繊維束を使用でき、これはトウとして市販されている。通常、その平均繊維径は3〜30μm、フィラメント集束本数は500〜80,000本であり、好ましくは、平均繊維径は4〜10μm、集束本数は12,000〜50,000本である。炭素繊維(R2)の繊維長に関しては、樹脂組成物との溶融混練によってペレットにした状態で、そのペレット中の繊維長は、通常0.5〜20mm、好ましくは0.5〜12mmである。 Various known carbon fibers can be used as the carbon fibers (R2). Specific examples thereof include carbon fibers of polyacrylonitrile type, rayon type, pitch type, polyvinyl alcohol type, regenerated cellulose, pitch type manufactured from mesophase pitch, and the like. The carbon fibers (R2) may be long fibers or short fibers such as chopped strands. A continuous fiber bundle can be used as a raw material for long fibers, which is commercially available as tow. Usually, the average fiber diameter is 3 to 30 μm, and the filament converging number is 500 to 80,000, and preferably the average fiber diameter is 4 to 10 μm and the converging number is 12,000 to 50,000. Regarding the fiber length of the carbon fiber (R2), in the state of being pelletized by melt-kneading with the resin composition, the fiber length in the pellet is usually 0.5 to 20 mm, preferably 0.5 to 12 mm.

炭素繊維(R2)は、集束剤(サイジング剤)を用いて束ねられた炭素繊維束であることが好ましい。具体的には、多数本の炭素繊維(R2)を集束剤で一体に束ねられた状態で使用することが好ましい。炭素繊維束を構成する集束剤は、機械的強度を高める観点から、例えば特許第5650117号公報に記載されているような、下記式(I)で表される繰り返し単位と、下記式(II)で表される繰り返し単位を含む共重合体からなる集束剤を用いることが好ましい。集束剤の付着量は、炭素繊維100質量部に対し好ましくは0.1〜6.0質量部、より好ましくは0.2〜5.0質量部である。

Figure 0006715686
The carbon fibers (R2) are preferably carbon fiber bundles bundled with a sizing agent (sizing agent). Specifically, it is preferable to use a large number of carbon fibers (R2) integrally bound with a sizing agent. The sizing agent constituting the carbon fiber bundle has a repeating unit represented by the following formula (I) and a formula (II) below, for example, as described in Japanese Patent No. 5650117, from the viewpoint of increasing mechanical strength. It is preferable to use a sizing agent composed of a copolymer containing a repeating unit represented by: The amount of the sizing agent attached is preferably 0.1 to 6.0 parts by mass, and more preferably 0.2 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber.
Figure 0006715686

(式(I)、(II)中、R及びRは各々独立に水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜18のアルコキシカルボニル基又は炭素数1〜17のアルキルカルボキシル基を示し、R及びRは各々独立に水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、Rは炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数5〜17のシクロアルキレン基、炭素数6〜12のアリーレン基、炭素数7〜12のアリールアルキレン基又は炭素数4〜30のポリオキシアルキレン基を示す。R〜Rは、それぞれ反復単位ごとに同一でもよいし、異なってもよい。) (In formulas (I) and (II), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alkylcarboxyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a C 1 to 6 carbon atom. Represents an alkyl group, and R 5 represents an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkylene group having 5 to 17 carbon atoms, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, an arylalkylene group having 7 to 12 carbon atoms, or 4 to 12 carbon atoms. The polyoxyalkylene group of 30. R 1 to R 5 may be the same or different for each repeating unit.)

本発明の繊維強化樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、ガラス繊維(R1)および炭素繊維(R2)以外の強化繊維(R)を使用しても良い。このような強化繊維として有機繊維が挙げられる。有機繊維としてはポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、綿、麻、絹、竹等の有機繊維が挙げられる。これら有機繊維は2種類以上を併用して用いても良い。本発明においては、強化繊維(R)は、例えば成分(A)とのマスターバッチ、成分(B)とのマスターバッチなど、マスターバッチの形態で配合されてもよい。 The fiber-reinforced resin composition of the present invention may use a reinforcing fiber (R) other than the glass fiber (R1) and the carbon fiber (R2) as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of such reinforcing fibers include organic fibers. Examples of the organic fibers include polyethylene fibers, polypropylene fibers, aramid fibers, polyester fibers, vinylon fibers, organic fibers such as cotton, hemp, silk and bamboo. You may use these organic fibers in combination of 2 or more types. In the present invention, the reinforcing fiber (R) may be blended in the form of a masterbatch such as a masterbatch with the component (A) and a masterbatch with the component (B).

本発明の強化繊維樹脂組成物全体に占める強化繊維(R)の含有量は、通常5〜50質量%、好ましくは10〜50質量%、より好ましくは10〜45質量%、特に好ましくは10〜40質量%である。強化繊維(R)の含有量が5質量%未満では繊維添加による物性改良効果が小さく、50質量%を超えると軽量化の効果が小さくなり好ましくない。 The content of the reinforcing fiber (R) in the entire reinforcing fiber resin composition of the present invention is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 50% by mass, more preferably 10 to 45% by mass, and particularly preferably 10 to 10. It is 40 mass %. When the content of the reinforcing fiber (R) is less than 5% by mass, the effect of improving the physical properties by adding the fiber is small, and when it exceeds 50% by mass, the effect of reducing the weight becomes small, which is not preferable.

<その他の成分>
本発明の強化繊維樹脂組成物には、必要に応じて他の成分、例えば、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩、酸化防止剤、耐候安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、可塑剤、滑剤、難燃剤、無機充填剤等の添加剤を配合できる。無機充填剤の具体例としては、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、ゼオライト、カーボンブラックが挙げられる。
<Other ingredients>
The reinforcing fiber resin composition of the present invention may further contain other components such as fatty acid amide, fatty acid metal salt, antioxidant, weathering stabilizer, light stabilizer, ultraviolet absorber, pigment, dye, plasticizer, if necessary. Additives such as lubricants, flame retardants and inorganic fillers can be added. Specific examples of the inorganic filler include silica, alumina, calcium carbonate, talc, clay, zeolite and carbon black.

また、本発明の目的を損なわない範囲において、成分(A)および成分(B)以外の他の重合体を配合することもできる。例えば、射出発泡成形体の耐衝撃性等の物性の向上を図る目的で、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン共重合体等のオレフィン重合体、およびこれら重合体に無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸またはその無水物をグラフトして得られる酸変性体を配合することもできる。 Further, a polymer other than the component (A) and the component (B) may be blended within a range not impairing the object of the present invention. For example, olefin polymers such as ethylene/(meth)acrylic acid ester copolymers, polyethylene, and ethylene/α-olefin copolymers, and these for the purpose of improving physical properties such as impact resistance of the injection-foam molded article. An acid-modified product obtained by grafting an unsaturated carboxylic acid such as maleic anhydride or its anhydride onto the polymer can also be blended.

<繊維強化樹脂組成物>
本発明の繊維強化樹脂組成物は、以上説明した成分(A)、成分(B)、成分(F)および成分(R)を含有する樹脂組成物である。本発明においては、成分(B)と成分(F)の配合量は、下記式(1)、好ましくは下記式(2)、より好ましくは下記式(3)に従って決定することが肝要である。これらの式を満たすことによって、射出発泡成形時の金型汚染や、高温高湿時の強度等の物性の低下を効果的に抑制できる。
<Fiber-reinforced resin composition>
The fiber-reinforced resin composition of the present invention is a resin composition containing the component (A), the component (B), the component (F) and the component (R) described above. In the present invention, it is important to determine the blending amounts of the component (B) and the component (F) according to the following formula (1), preferably the following formula (2), and more preferably the following formula (3). By satisfying these equations, it is possible to effectively suppress the mold contamination during injection foam molding and the deterioration of physical properties such as strength at high temperature and high humidity.

Figure 0006715686
Figure 0006715686

上記式(1)〜(3)において、一つの酸無水物基は二個のカルボキシル基に等価であるとした。すなわち、組成物中に酸無水物基(例えば成分(B)の酸無水物基)が存在する場合、1個の酸無水物基は2個のカルボキシル基から構成される基であるから、酸無水物基1個がカルボキシル基2個に相当するとして、組成物中のカルボキシル基数の全量を計算した。また、組成物中の炭酸塩(f)の量とカルボキシル量の単位はモルである。 In the above formulas (1) to (3), one acid anhydride group is equivalent to two carboxyl groups. That is, when an acid anhydride group (for example, the acid anhydride group of the component (B)) is present in the composition, one acid anhydride group is a group composed of two carboxyl groups, The total number of carboxyl groups in the composition was calculated, assuming that one anhydride group corresponds to two carboxyl groups. The unit of the amount of carbonate (f) and the amount of carboxyl in the composition is mol.

繊維強化樹脂組成物において、プロピレン系重合体(A)と極性樹脂(B)の合計100質量部中、プロピレン系重合体(A)の量は、好ましくは70〜99質量部、より好ましくは75〜97質量%である。 In the fiber-reinforced resin composition, the amount of the propylene-based polymer (A) is preferably 70 to 99 parts by weight, more preferably 75, based on 100 parts by weight of the total of the propylene-based polymer (A) and the polar resin (B). ˜97% by mass.

<繊維強化樹脂組成物の製造方法>
本発明の繊維強化樹脂組成物の製造方法は特に限定されず、例えば、成分(A)、成分(B)、成分(F)および成分(R)、並びに必要に応じてその他の成分を溶融混練するまたはドライブレンドすることにより調製できる。混練に用いる装置としては、例えば一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、熱ロールが挙げられる。
<Method for producing fiber-reinforced resin composition>
The method for producing the fiber-reinforced resin composition of the present invention is not particularly limited. For example, the component (A), the component (B), the component (F) and the component (R), and optionally other components are melt-kneaded. Or by dry blending. Examples of the apparatus used for kneading include a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a Banbury mixer, and a hot roll.

溶融混練(熱処理)の温度は好ましくは170〜250℃であり、溶融混練時間は好ましくは20秒〜20分である。各成分の混練は同時に行っても良いし、分割して行っても良い。繊維強化樹脂組成物の製造方法としては、例えば、各成分をタンブラー等の混合装置で均一に予備混合する工程と、予備混合物を溶融混練する工程とを含む方法が好ましい。溶融混練後の繊維強化樹脂組成物は、通常はペレットの形態で射出発泡用原料として使用される。一方、ドライブレンド法を採用する場合は、ドライブレンド後に押出機を通さず、直接射出成形機などの成形機に供する方法が好ましい。 The temperature of melt kneading (heat treatment) is preferably 170 to 250° C., and the time of melt kneading is preferably 20 seconds to 20 minutes. The respective components may be kneaded at the same time or may be divided. As a method for producing the fiber reinforced resin composition, for example, a method including a step of uniformly premixing the respective components with a mixing device such as a tumbler and a step of melt-kneading the premix is preferable. The fiber-reinforced resin composition after melt-kneading is usually used in the form of pellets as a raw material for injection foaming. On the other hand, when the dry blending method is adopted, it is preferable that the dry blending method is directly passed through a molding machine such as an injection molding machine without passing through an extruder.

<射出発泡成形方法>
本発明の繊維強化樹脂組成物は、射出発泡成形用として用いるものである。射出発泡成形方法は限定されず、公知の射出成形条件や公知の射出成形装置を用いれば良い。具体的には、射出温度(シリンダー温度)は通常180〜250℃であり、射出成形時間は、通常10秒〜5分である。
<Injection foam molding method>
The fiber-reinforced resin composition of the present invention is used for injection foam molding. The injection foam molding method is not limited, and known injection molding conditions and known injection molding apparatuses may be used. Specifically, the injection temperature (cylinder temperature) is usually 180 to 250° C., and the injection molding time is usually 10 seconds to 5 minutes.

特に、キャビティ部の容積が繊維強化樹脂組成物の溶融物の全体積量よりも小さくなるように、閉じた状態の金型の該キャビティ部に該樹脂組成物の溶融物を射出する工程、および、前記工程の後に、該金型を最終成形体の容積まで開く工程を有する射出発泡成形方法、いわゆるコアバック法が好ましい。 In particular, a step of injecting a melt of the resin composition into the cavity of the mold in a closed state so that the volume of the cavity is smaller than the total volume of the melt of the fiber reinforced resin composition, and An injection foam molding method having a step of opening the mold to the volume of the final molded body after the above step, a so-called core back method is preferable.

さらにインサート成形、接着などの方法により表皮材を貼合して加飾発泡成形体とすることもできる。表皮材としては公知のものを使用できる。表皮材の具体例としては、織布、不織布、編布、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーからなるフィルム、シートが挙げられる。さらに表皮材に、ポリウレタン、ゴム、熱可塑性エラストマー等のシートを積層した複合表皮材を使用してもよい。また表皮材には、さらにクッション層を設けることもできる。 Further, a decorative foam molding can be obtained by laminating a skin material by a method such as insert molding or adhesion. As the skin material, known materials can be used. Specific examples of the skin material include a woven cloth, a non-woven cloth, a knitted cloth, a film made of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer, and a sheet. Further, a composite skin material obtained by laminating sheets of polyurethane, rubber, thermoplastic elastomer, etc. on the skin material may be used. Further, a cushion layer may be further provided on the skin material.

<発泡成形体の用途>
本発明の繊維強化樹脂組成物を射出発泡成形して得られる発泡成形体は、様々な用途に有用である。例えば、自動車内装部品および外装部品等の自動車部品、二輪車部品、家具や電気製品の部品に好適に用いることができる。中でも、自動車部品用であることが好ましく、自動車内装部品用であることがより好ましい。自動車内装部品としては、例えば、インストルメンタルパネル、トリム、ドアーパネル、サイドプロテクター、コンソールボックス、コラムカバー等が挙げられる。自動車外装部品としては、例えば、バンパー、フェンダー、ホイールカバー等が挙げられる。二輪車部品としては、例えば、カウリング、マフラーカバー等が挙げられる。
<Applications of foamed molded products>
The foamed molded product obtained by injection-foaming and molding the fiber-reinforced resin composition of the present invention is useful for various applications. For example, it can be suitably used for automobile parts such as automobile interior parts and exterior parts, two-wheeled vehicle parts, furniture and parts for electric appliances. Among them, those for automobile parts are preferable, and those for automobile interior parts are more preferable. Examples of automobile interior parts include instrumental panels, trims, door panels, side protectors, console boxes, column covers and the like. Examples of automobile exterior parts include bumpers, fenders, wheel covers, and the like. Examples of motorcycle parts include cowlings and muffler covers.

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例および比較例において使用した各成分は、以下の通りである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The components used in the examples and comparative examples are as follows.

<プロピレン系重合体(A)>
「h−PP」:ホモポリプロピレン(プライムポリマー社製、商品名J137G、ASTM D1238Eに準拠して測定したMFR(230℃、2.16kg荷重)=30g/10分、アイソタクティックペンタッド分率mmmm=97.8%)
<Propylene polymer (A)>
“H-PP”: homopolypropylene (MFR (230° C., 2.16 kg load) measured according to ASTM D1238E, trade name J137G manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.=30 g/10 min, isotactic pentad fraction mm mm = 97.8%)

<極性樹脂(B)>
「B1」:エチレン・メタクリル酸共重合体(三井・デュポンポリケミカル社製、商品名ニュクレル(登録商標)N1525、メタクリル酸含有量=15質量%)
「B2」:エチレン・アクリル酸共重合体(ダウケミカルカンパニー社製、商品名プリマコール(登録商標)59801、アクリル酸含有量=20質量%)
「B3」:ポリアクリル酸(日本触媒社製、商品名アクアリック(登録商標)AS58)
「B4」:無水マレイン酸変性ポリプロピレン(ケムチュラ社製、商品名POLYBOND(登録商標)3200、ASTM D1238Eに準拠して測定したMFR(230℃、2.16kg荷重)=250g/10分、無水マレイン酸由来の構成単位含有量=2.2質量%)
<Polar resin (B)>
"B1": ethylene/methacrylic acid copolymer (manufactured by Mitsui/DuPont Polychemical, trade name Nucrel (registered trademark) N1525, methacrylic acid content=15% by mass)
"B2": ethylene-acrylic acid copolymer (trade name: Primacol (registered trademark) 59801, manufactured by Dow Chemical Company, acrylic acid content = 20 mass%)
"B3": polyacrylic acid (Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name Aqualic (registered trademark) AS58)
"B4": Maleic anhydride-modified polypropylene (manufactured by Chemtura, trade name POLYBOND (registered trademark) 3200, MFR measured according to ASTM D1238E (230°C, 2.16 kg load) = 250 g/10 minutes, maleic anhydride Derived structural unit content = 2.2% by mass)

<化学発泡剤(F)>
「H3510」:重曹(永和化成製、商品名H3510、炭酸水素ナトリウム含有量=25質量%)
<Chemical foaming agent (F)>
"H3510": baking soda (manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd., trade name H3510, sodium hydrogen carbonate content=25% by mass)

<強化繊維(R)>
「ガラス繊維」:ガラスロービング(日本電気硝子社製、商品名T−477N)、繊維径17μm
<Reinforcing fiber (R)>
"Glass fiber": glass roving (Nippon Electric Glass Co., Ltd., trade name T-477N), fiber diameter 17 μm

<その他の成分>
「黒色MB」:大日精化工業製、PT−RM H1016−45〔H〕
<Other ingredients>
"Black MB": PT-RM H1016-45 [H] manufactured by Dainichiseika Co., Ltd.

[実施例1〜6および比較例1〜6]
プロピレン系重合体(A)、極性樹脂(B)および強化繊維(R)を配合し、国際公開第2005/075554号公報に記載されている長繊維強化ペレット製造方法と同様にして50%GFマスターバッチ(長繊維強化ペレット)を作製した。具体的には、ポリプロピレン(A)、極性樹脂(B)をタンブラーにて均一に混合し、280℃設定の50mφ押出機から含浸槽へ供給し、次に、強化繊維(R)を含浸槽内へ送り込み、槽内のロッドにかけて開繊し、溶融樹脂を含浸させ、含浸槽から引き出し、冷却してペレタイズし、繊維量50質量%の長繊維強化ペレットを得た。
[Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6]
Propylene polymer (A), polar resin (B) and reinforcing fiber (R) are blended, and 50% GF master is prepared in the same manner as the long fiber reinforced pellet manufacturing method described in WO 2005/075554. A batch (long fiber reinforced pellet) was prepared. Specifically, polypropylene (A) and polar resin (B) are evenly mixed by a tumbler, supplied from a 50 mφ extruder set at 280° C. to an impregnation tank, and then reinforcing fiber (R) is placed in the impregnation tank. Was fed to the rod in the tank to open the fiber, impregnated with the molten resin, pulled out from the impregnation tank, cooled, and pelletized to obtain long fiber reinforced pellets having a fiber amount of 50% by mass.

さらに、この長繊維強化ペレットと、ポリプロピレン(A)、極性樹脂(B)、化学発泡剤(F)および黒色MBをタンブラーにて均一に混合した。表1および2に示す各成分の配合割合(質量部)は、この段階で混合するポリプロピレン(A)、極性樹脂(B)および化学発泡剤(F)と、長繊維強化ペレットに含まれるプロピレン系重合体(A)、極性樹脂(B)および強化繊維(R)との合計量を基準にした割合である。次いで、射出成型機(ニイガタマシンテクス社製、商品名NN220α)を用いて、シリンダー温度240℃、金型温度40℃、射出時間−保圧時間20秒(一次充填時間:3秒)、冷却時間25秒、保圧60MPaの条件で射出発泡成形し、試験片を得た。そして、以下の測定および評価を行った。結果を表1および2に示す。 Further, this long fiber reinforced pellet was uniformly mixed with polypropylene (A), polar resin (B), chemical foaming agent (F) and black MB with a tumbler. The blending ratio (parts by mass) of each component shown in Tables 1 and 2 is polypropylene (A), polar resin (B) and chemical foaming agent (F) mixed at this stage, and the propylene-based resin contained in the long fiber reinforced pellets. It is a ratio based on the total amount of the polymer (A), the polar resin (B) and the reinforcing fiber (R). Then, using an injection molding machine (manufactured by Niigata Machinetex, trade name NN220α), a cylinder temperature of 240°C, a mold temperature of 40°C, an injection time-a holding time of 20 seconds (primary filling time: 3 seconds), a cooling time. Injection-foam molding was performed under the conditions of a holding pressure of 60 MPa for 25 seconds to obtain a test piece. Then, the following measurements and evaluations were performed. The results are shown in Tables 1 and 2.

(1)炭酸塩(f)の量/カルボキシル基量
成分(B1)のメタクリル酸起因骨格含量=15質量%、成分(B2)のアクリル酸起因骨格含量=20質量%、成分(B3)のアクリル酸起因骨格含量=100質量%、成分30456炭酸水素ナトリウム(重曹)含量=25質量%として、[炭酸塩(f)の量/カルボキシル基量]を計算した。
(1) Amount of carbonate (f)/amount of carboxyl group Content of methacrylic acid-derived skeleton of component (B1)=15% by mass, content of skeleton derived from acrylic acid of component (B2)=20% by mass, acrylic of component (B3) [Amount of carbonate (f)/amount of carboxyl group] was calculated with the acid-derived skeleton content=100% by mass and the component 30456 sodium hydrogen carbonate (baking soda) content=25% by mass.

以上の各成分のうち、エチレン・メタクリル酸共重合体(B1)、エチレン・アクリル酸共重合体(B2)中のカルボキシル基含量、ポリアクリル酸(B3)中のカルボキシル基含量についてはメーカー報告値を用いた。また、化学発泡剤(H3510)中の炭酸水素ナトリウム含量については、化学発泡剤を乾式(500℃)分解後、希酸に溶解し定容および希釈したものを検液とし、ICP発光分光分析法により定量したナトリウム量によって算出した。 Of the above components, the manufacturer's reported values for the carboxyl group content in ethylene/methacrylic acid copolymer (B1) and ethylene/acrylic acid copolymer (B2) and the carboxyl group content in polyacrylic acid (B3) Was used. Regarding the content of sodium hydrogen carbonate in the chemical foaming agent (H3510), the chemical foaming agent was decomposed by dry (500° C.), dissolved in dilute acid, and then diluted to a fixed volume and diluted to obtain a test solution, which was then analyzed by ICP emission spectrometry. It was calculated by the amount of sodium determined by.

無水マレイン酸変性ポリプロピレン(B4)については、樹脂2gを採取し、500mlの沸騰p−キシレンに完全に加熱溶解し、その後冷却して1200mlのアセトンに投入し、析出物を濾過、乾燥してポリマー精製物を得た。次いで、ポリマー精製物を熱プレスして厚さ20μmのフィルムを作製した。このフィルムの赤外吸収スペクトル(1780cm−1付近)を測定し、酸無水物基の含有量を測定した。そして無水マレイン酸変性ポリプロピレン(B4)中のカルボキシル基(当量)は酸無水物基(当量)の2倍であるとして計算した。 For the maleic anhydride-modified polypropylene (B4), 2 g of the resin was taken, completely dissolved in 500 ml of boiling p-xylene by heating, then cooled and poured into 1200 ml of acetone, and the precipitate was filtered and dried to obtain a polymer. A purified product was obtained. Then, the purified polymer product was hot pressed to produce a film having a thickness of 20 μm. The infrared absorption spectrum (near 1780 cm −1 ) of this film was measured to measure the content of acid anhydride groups. The carboxyl group (equivalent) in the maleic anhydride-modified polypropylene (B4) was calculated as being twice the acid anhydride group (equivalent).

(2)発泡成形体の曲げ強度
曲げ試験はJIS K7171に準じ、以下の条件で実施した。
試験片形状:短冊状試験片(100mm×25mm×2mmt)
試験温度:23℃
支点間距離:60mm
試験速度:2mm/分
(2) Bending Strength of Foam Molded Article The bending test was carried out under the following conditions according to JIS K7171.
Test piece shape: Strip test piece (100 mm x 25 mm x 2 mmt)
Test temperature: 23℃
Distance between fulcrums: 60 mm
Test speed: 2mm/min

(3)高温・高湿処理後の発泡成形体の曲げ強度とその保持率
上記の条件で測定した曲げ強度(0hr)をSとし、60℃×90%RHに調節された高温高湿槽に500時間保管した後の試験片について同じ条件で測定した曲げ強度(500hr)をSとし、S/Sを曲げ強度保持率として算出した。
(3) Bending strength of foamed molded product after high temperature and high humidity treatment and its retention rate The bending strength ( 0 hr) measured under the above conditions is S 0, and the high temperature and high humidity tank adjusted to 60° C.×90% RH The bending strength (500 hr) measured on the test piece after being stored for 500 hours under the same conditions was S 1, and S 1 /S 0 was calculated as the bending strength retention rate.

(4)成形時に発生する金型錆びの評価方法
40mm×70mm×3.2mmの金型と、射出成形機(東芝機械社製、商品名EC40)を用いて、成形温度240℃、金型温度:40℃の条件で、120ショットのショートショットの連続成形を実施し、その後目視にて、フローフロント付近の金型の錆び発生有無を以下の基準で判定した。
「○」:錆びが全く認められなかった。
「△」:わずかに錆び状の異物が認められた。
「×」:明らかに錆びが認められた。
(4) Evaluation method of mold rust that occurs during molding Using a mold of 40 mm × 70 mm × 3.2 mm and an injection molding machine (Toshiba Kikai Co., Ltd., trade name EC40), molding temperature 240°C, mold temperature : 120 shots of short shots were continuously molded under the condition of 40° C., and then the presence or absence of rust in the mold near the flow front was visually determined based on the following criteria.
"○": No rust was observed.
“A”: A slight rust-like foreign substance was recognized.
“×”: Rust was clearly observed.

Figure 0006715686
Figure 0006715686

Figure 0006715686
Figure 0006715686

表1および表2から明らかなように、実施例1〜7では60℃×90%RHの高温・高湿処理後の発泡成形体の曲げ強度の保持率が高い、すなわち曲げ強度の低下が生じにくかった。また、120ショットのショートショットの連続成形を実施しても、金型の錆びが全く認められなかった。 As is clear from Table 1 and Table 2, in Examples 1 to 7, the foamed molded articles after the high temperature and high humidity treatment at 60° C.×90% RH had a high flexural strength retention rate, that is, a decrease in flexural strength occurred. It was difficult. Further, even when 120 shots of short shots were continuously formed, no rust was observed on the mold.

一方、比較例1及び3では、組成物中の全カルボキシル基量に対する炭酸塩(f)の配合比(当量比)が低過ぎるので、金型の錆びが発生した。比較例2、4および5では上記配合比が高過ぎるので、曲げ強度が大幅に低下した。比較例6では上記配合比が非常に低いので、曲げ強度が大幅に低下した。 On the other hand, in Comparative Examples 1 and 3, since the compounding ratio (equivalent ratio) of the carbonate (f) to the total amount of carboxyl groups in the composition was too low, rusting of the mold occurred. In Comparative Examples 2, 4 and 5, the above-mentioned compounding ratio was too high, so the bending strength was significantly reduced. In Comparative Example 6, since the compounding ratio was extremely low, the bending strength was significantly reduced.

本発明の繊維強化樹脂組成物を射出発泡成形して得られる発泡成形体は、様々な用途に有用である。例えば、自動車内装部品および外装部品等の自動車部品、二輪車部品、家具や電気製品の部品等に好適に用いることができる。 The foamed molded product obtained by injection-foaming and molding the fiber-reinforced resin composition of the present invention is useful for various applications. For example, it can be suitably used for automobile parts such as automobile interior parts and exterior parts, two-wheeled vehicle parts, parts for furniture and electric products, and the like.

Claims (9)

プロピレン系重合体(A)と、
カルボキシル基および/または酸無水物基を含む極性樹脂(B)と、
炭酸塩(f)を含有する化学発泡剤(F)と、
強化繊維(R)とを含み、
下記式(1)を満たすことを特徴とする射出発泡成形用の繊維強化樹脂組成物。
Figure 0006715686
(式(1)において、一つの酸無水物基は二個のカルボキシル基に等価であるとした)
A propylene-based polymer (A),
A polar resin (B) containing a carboxyl group and/or an acid anhydride group,
A chemical foaming agent (F) containing a carbonate (f),
Including reinforcing fiber (R),
A fiber-reinforced resin composition for injection foam molding, which satisfies the following formula (1).
Figure 0006715686
(In the formula (1), one acid anhydride group is equivalent to two carboxyl groups)
カルボキシル基および/または酸無水物基を含む極性樹脂(B)が、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸および無水マレイン酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる1種以上の樹脂である請求項1に記載の繊維強化樹脂組成物。 A group in which the polar resin (B) containing a carboxyl group and/or an acid anhydride group is composed of ethylene/acrylic acid copolymer, ethylene/methacrylic acid copolymer, polyacrylic acid, polymethacrylic acid and maleic anhydride modified polypropylene. The fiber-reinforced resin composition according to claim 1, which is one or more resins selected from the following. 炭酸塩(f)が、炭酸アンモニウム、アルカリ金属炭酸塩、炭酸水素アンモニウム、アルカリ金属炭酸水素塩からなる群より選ばれる1種以上の化合物である請求項1または2に記載の繊維強化樹脂組成物。 The fiber-reinforced resin composition according to claim 1 or 2, wherein the carbonate (f) is one or more compounds selected from the group consisting of ammonium carbonate, alkali metal carbonate, ammonium hydrogen carbonate, and alkali metal hydrogen carbonate. .. 炭酸塩(f)が、炭酸水素ナトリウムである請求項3に記載の繊維強化樹脂組成物。 The fiber reinforced resin composition according to claim 3, wherein the carbonate (f) is sodium hydrogen carbonate. 強化繊維(R)が、ガラス繊維(R1)である請求項1〜4のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。 The fiber-reinforced resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the reinforcing fiber (R) is a glass fiber (R1). 強化繊維(R)が、炭素繊維(R2)である請求項1〜4のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。 The fiber-reinforced resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the reinforcing fiber (R) is a carbon fiber (R2). 強化繊維(R)の含有量が、繊維強化樹脂組成物全量に対して10〜50質量%である請求項1〜6のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。 Content of reinforcing fiber (R) is 10-50 mass% with respect to the fiber-reinforced resin composition whole quantity, The fiber-reinforced resin composition in any one of Claims 1-6. プロピレン系重合体(A)と極性樹脂(B)の合計100質量部中、プロピレン系重合体(A)の量が70〜99質量部である請求項1〜7のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。 The fiber reinforced according to any one of claims 1 to 7, wherein the amount of the propylene polymer (A) is 70 to 99 parts by mass in 100 parts by mass of the total of the propylene polymer (A) and the polar resin (B). Resin composition. キャビティ部の容積が、請求項1〜8のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物の溶融物の全体積量よりも小さくなるように、閉じた状態の金型の該キャビティ部に該樹脂組成物の溶融物を射出する工程、および、
前記工程の後に、該金型を最終成形体の容積まで開く工程
を有する射出発泡成形方法。
The resin composition in the cavity of the mold in a closed state such that the volume of the cavity is smaller than the total volume of the melt of the fiber reinforced resin composition according to any one of claims 1 to 8. Injecting a melt of the object, and
An injection foam molding method comprising a step of opening the mold up to the volume of the final molded body after the step.
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