CN101195698A - 含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物和由该组合物得到的成形体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其中含有5－70wt％无机纤维(A)和30－95wt％改性聚烯烃树脂(B)，其中所述改性聚烯烃树脂(B)是利用选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物对聚烯烃树脂进行改性而得到的改性聚烯烃树脂，并且无机纤维(A)含有30－50wt％的SiO2。另外，改性聚烯烃树脂(B)的一部分可以替换为未改性聚烯烃树脂(C)。
Description
技术领域
本发明涉及含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物及其成形体。更详细地是涉及刚性和冲击强度优异的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物和由该组合物得到的成形体。
背景技术
一直以来，作为改进聚烯烃树脂机械强度的手段，已知有含有纤维的聚烯烃树脂组合物。例如，在特开平10-176085号公报中，记载了以改良注射成形体的机械强度和表面外观为目的将丙烯系聚合物和丙烯系树脂强化玻璃纤维结构体熔融混炼而得到的、玻璃纤维的重均纤维长度/数均纤维长度不到5的玻璃纤维强化树脂组合物。
此外，在WO03/022918中，记载了以缩短成形体制造中的循环时间并且改良机械特性和破裂压力为目的含有聚酰胺和经筛分(sizing)的玄武岩纤维等纤维状填料的热塑性成形材料。
然而，即使对于上述公报中所记载的树脂组合物及其成形体而言，也需要对刚性和冲击强度进行改良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刚性和冲击强度优异的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物及其成形体。
本发明中的一种方式，涉及一种含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其特征在于含有5-70wt％无机纤维(A)和30-95wt％改性聚烯烃树脂(B)(其中，所述无机纤维(A)的量和所述改性聚烯烃树脂(B)的量分别基于该无机纤维(A)和聚烯烃树脂(B)的总量)，所述改性聚烯烃树脂是用选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物对聚烯烃树脂进行改性而得到的改性聚烯烃树脂，并且无机纤维(A)含有30-50wt％的SiO2。
此外，本发明在其它方式中，
涉及一种含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其特征在于含有5-70wt％无机纤维(A)和30-95wt％聚烯烃树脂组合物(I)(其中，所述无机纤维(A)的量和所述聚烯烃树脂组合物(I)的量分别基于该无机纤维(A)和聚烯烃树脂组合物(I)的总量)，并且所述聚烯烃树脂组合物(I)含有0.5-40wt％的改性聚烯烃树脂(B)和99.5-60wt％的聚烯烃树脂(C)(此处，改性聚烯烃树脂(B)的量和聚烯烃树脂(C)的量分别基于该改性聚烯烃树脂(B)和聚烯烃树脂(C)的总量)，其中所述改性聚烯烃树脂(B)是用选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物对聚烯烃树脂进行改性而得到的改性聚烯烃树脂，并且无机纤维(A)含有30-50wt％的SiO2。
此外，本发明在其它方式中，
涉及由上述任一种含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物所得到的成形体。
发明效果
本发明的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物及其成形体，在刚性和冲击强度方面优异。
具体实施方式
本发明中的无机纤维(A)含有二氧化硅(SiO2)，并且其含量为30-50wt％。从含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物及其成形体的冲击强度和刚性等机械强度的观点、以及含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物的生产率观点考虑，无机纤维(A)的SiO2含量优选为35-50wt％，进一步优选为40-50wt％，更优选为45-50wt％。
无机纤维(A)中，除二氧化硅(SiO2)外，还可以含有氧化铝(Al2O3)、氧化铁(FeO)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钠(Na2O)等成分。从含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物及其成形体的冲击强度和刚性等机械强度的观点、以及含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物的生产率观点考虑，Al2O3含量优选为13.0-16.3wt％，更优选为14.0-15.3wt％，FeO含量优选为5.3-10.1wt％，更优选为6.3-9.1wt％，CaO含量优选为9.8-12.9wt％，更优选为10.8-11.9wt％，MgO含量优选为7.2-10.7wt％，更优选为8.2-9.7wt％，Na2O含量优选为2.0-2.5wt％，更优选为2.3wt％。
作为无机纤维(A)，可以列举，例如硅酸钙纤维、玄武岩纤维(basaltfiber)、石棉等，优选为玄武岩纤维。所谓玄武岩纤维，是通过对熔融的玄武岩(basalt)进行纺丝而得到的纤维。作为玄武岩纤维的制造方法，可以列举，例如WO93/17975中所记载的制造方法。
在无机纤维(A)上，还可以涂布收敛剂(收束剂)。作为收敛剂，可以列举聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸系树脂、环氧树脂、淀粉、植物油等。此外，在收敛剂中，还可以配合有改性聚烯烃树脂、偶合剂、石蜡等润滑剂。
为了改良无机纤维(A)和树脂的润湿性和胶粘性等，还可以在收敛剂中配合偶合剂。作为偶合剂，可以列举，例如硅烷系偶合剂、钛酸酯系偶合剂、铝系偶合剂、铬系偶合剂、锆系偶合剂、硼烷系偶合剂等，其中优选为硅烷系偶合剂或钛酸酯系偶合剂，更优选为硅烷系偶合剂。
作为所述硅烷系偶合剂，可以列举，例如，三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷等，优选γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基硅烷类。
涂布在无机纤维(A)上的收敛剂的加热损失开始温度，从由本发明含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物所得到的成形体的外观、以及本发明含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物的制造难易的观点考虑，优选为180-300℃，更优选为190-270℃，进一步优选为200-250℃，并且更进一步优选为220-250℃。收敛剂的加热损失开始温度，是在空气氛围下以10℃/分钟的升温速度，从室温到600℃所测定的热重量测定(TG测定)而算出的。由TG曲线算出加热损失开始温度，是根据在JIS K7120-1987记载的TG曲线读法中所记载的方法而进行的。
作为用所述收敛剂处理无机纤维(A)的方法，可以列举一直以来所惯用的方法，例如水溶液法、有机溶剂法、喷雾法等。关于水溶液法，在《界面控制和复合材料的设计》(井出文雄著，希格玛(シグマ)出版(1995))第4章的浸渍加热法(湿式)的说明中有记载。此外，也可以参见日本胶粘协会杂志(日本接着協会誌)，22(4)，214-225(1986)。有机溶剂法也记载在《界面控制和复合材料的设计》(井出文雄著，希格玛(シグマ)出版(1995))第4章的浸渍搅拌法(干式)的说明中。关于喷雾法，其在《工业用纤维材料手册》(纤维学会编，日刊工业新闻社(1994))中的“5.无机纤维”的记载中有说明。
无机纤维(A)的重均纤维长度，从含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物及其成形体的冲击强度和刚性等机械强度的观点、以及含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物的制造和成形难易的观点考虑，优选为1-50mm，更优选为2-30mm，进一步优选为3-15mm。另外，无机纤维(A)的重均纤维长度，在通过溶剂萃取等除去树脂后，可以用特开2002-5924号公报所记载的方法进行测定。
无机纤维(A)的纤维直径，从防止无机纤维(A)破损、以及由无机纤维(A)所产生的补强效果观点考虑，优选为1-40μm，更优选为3-30μm，进一步优选为5-20μm。
本发明中所用的改性聚烯烃树脂(B)，是用选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物对聚烯烃树脂进行改性而得到的改性聚烯烃树脂。这里，作为改性聚烯烃树脂(B)原料的聚烯烃树脂，是指由1种烯烃的均聚物或2种以上烯烃的共聚物所形成的树脂。此外，改性聚烯烃树脂(B)，也就是使选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物与1种烯烃的均聚物或2种以上烯烃的共聚物进行反应而生成的树脂，并且在分子中具有来自于不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物的部分结构。作为改性聚烯烃树脂(B)的例子，可以列举下面(B-a)～(B-c)的改性聚烯烃树脂。作为改性聚烯烃树脂(B)，可以单独使用这些改性聚烯烃树脂，也可以并用两种以上改性聚烯烃树脂。
(B-a)是在烯烃均聚物上接枝聚合选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物而得到的改性聚烯烃树脂。
(B-b)是在将两种以上烯烃进行共聚所得到的共聚物上接枝聚合选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物而得到的改性聚烯烃树脂。
(B-c)是在使烯烃均聚后再与两种以上烯烃共聚所得到的嵌段共聚物上接枝共聚选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物而得到的改性聚烯烃树脂。
改性聚烯烃树脂(B)可以通过溶液法、本体法、熔融混炼法等进行制造。此外，也可以并用两种以上的这些方法。
作为溶液法、本体法、熔融混炼法的实例，可以列举，例如在“实用高分子合金设计”(井出文雄著，工业调查会(1996年发行))、Prog.Polym.Sci.，24，81-142(1999)、特开2002-308947号公报、特开2004-292581号公报、特开2004-217753号公报、特开2004-217754号公报等中所记载的方法。
作为改性聚烯烃树脂(B)，可以使用市售的改性聚烯烃树脂，例如商品モデイパ一(日本油脂(株)制)、商品ブレンマ一CP(日本油脂(株)制)、商品ボンドフア一スト(住友化学(株)制)、商品ボンダイン(住友化学(株)制)、商品レクスパ一ル(日本聚乙烯(株)制)、商品アドマ一(三井化学(株)制)、商品モデイツクAP(三菱化学(株)制)、商品ポリボンド(クロンプトン(株)制)、商品ユ一メツクス(三洋化成(株)制)等。
作为在改性聚烯烃树脂(B)制造中所用的不饱和羧酸，可以列举，例如马来酸、富马酸、衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸等。
此外，作为不饱和羧酸衍生物，可以列举不饱和羧酸的酸酐、酯化合物、酰胺化合物、酰亚胺化合物、金属盐等，作为其具体例，可以列举马来酸酐、衣康酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、马来酸单乙酯、马来酸二乙酯、富马酸单甲酯、富马酸二甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、马来酸单酰胺、马来酸二酰胺、富马酸单酰胺、马来酰亚胺、N-丁基马来酰亚胺、甲基丙烯酸钠等。
此外，还可以使用柠檬酸和苹果酸等在与聚烯烃进行接枝的工序中通过脱水而产生不饱和羧酸的物质。
作为选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物，优选丙烯酸、甲基丙烯酸的缩水甘油酯、马来酸酐、甲基丙烯酸2-羟乙酯。
作为改性聚烯烃树脂(B)，优选下面的(B-d)。
(B-d)是在将来自于烯烃的单元作为主要结构单元而含有的聚烯烃树脂上接枝聚合马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸2-羟乙酯而得到的改性聚烯烃树脂，所述烯烃是选自乙烯和丙烯的至少一种烯烃。
在改性聚烯烃树脂(B)中所含有的来自于选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物的结构单元的含量，从冲击强度、疲劳特性、刚性等机械强度的观点考虑，优选为0.1-10wt％。另外，来自于选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物的结构单元的含量，是通过红外吸收光谱或NMR光谱，对基于选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物的吸收进行定量的值。
当改性聚烯烃树脂(B)是上述(B-a)、(B-b)或(B-c)时，作为来自于选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物的结构单元的含量，优选为0.1-10wt％。
聚烯烃树脂(C)是由1种烯烃的均聚物或2种以上烯烃的共聚物所形成的树脂，被不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物所改性的树脂不属于该聚烯烃树脂。作为聚烯烃树脂(C)，可以列举聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、以碳原子数为4以上的α-烯烃为主要成分的α-烯烃树脂等。作为聚烯烃树脂，优选聚丙烯树脂。这些聚烯烃树脂可以单独使用，也可以并用2种以上。
作为聚丙烯树脂，可以列举，例如丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-α-烯烃无规共聚物、丙烯-乙烯-α-烯烃无规共聚物、以及使丙烯均聚后再使乙烯和丙烯共聚所得到的丙烯系嵌段共聚物等。从耐热性的观点考虑，作为聚丙烯树脂，优选为丙烯均聚物、以及丙烯均聚后再使乙烯和丙烯共聚所得到的丙烯系嵌段共聚物。
另外，丙烯-乙烯无规共聚物中所含的乙烯含量(其中，丙烯和乙烯的总量为100mol％)、丙烯-α-烯烃无规共聚物中所含的α-烯烃含量(其中，丙烯和α-烯烃的总量为100mol％)、丙烯-乙烯-α-烯烃无规共聚物中所含的乙烯和α-烯烃的总含量(其中，丙烯、乙烯和α-烯烃的总量为100mol％)，都不到50mol％。所述乙烯含量、α-烯烃含量以及乙烯和α-烯烃的总含量，可通过使用“新版高分子分析手册”(日本化学会，高分子分析研究恳谈会编，纪伊国屋书店(1995))中所记载的IR法或NMR法进行测定。
作为聚乙烯树脂，可以列举，例如乙烯均聚物、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-α-烯烃无规共聚物等。另外，乙烯-丙烯无规共聚物中所含的丙烯含量(其中，乙烯和丙烯的总量为100mol％)、乙烯-α-烯烃无规共聚物中所含的α-烯烃含量(其中，乙烯和α-烯烃的总量为100mol％)、乙烯-丙烯-α-烯烃无规共聚物中所含的丙烯和α-烯烃的总含量(其中，乙烯、丙烯和α-烯烃的总量为100mol％)，都不到50mol％。
作为以碳原子数为4以上的α-烯烃为主要成分的α-烯烃树脂，可以列举，例如α-烯烃-丙烯无规共聚物、α-烯烃-乙烯无规共聚物等。
另外，α-烯烃-丙烯无规共聚物中所含的丙烯含量(其中，α-烯烃和丙烯的总量为100mol％)、α-烯烃-乙烯无规共聚物中所含的乙烯含量(其中，α-烯烃和乙烯的总量为100mol％)、以及α-烯烃-丙烯-乙烯无规共聚物中所含的丙烯和乙烯的总含量(其中，α-烯烃、丙烯和乙烯的总量为100mol％)，都不到50mol％。
作为聚烯烃树脂(C)构成成分的碳原子数为4以上的α-烯烃，可以列举，例如1-丁烯、2-甲基-1-丙烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、2-乙基-1-丁烯、2，3-二甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3，3-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、甲基-1-己烯、二甲基-1-戊烯、乙基-1-戊烯、三甲基-1-丁烯、甲基乙基-1-丁烯、1-辛烯、甲基-1-戊烯、乙基-1-己烯、二甲基-1-己烯、丙基-1-庚烯、甲基乙基-1-庚烯、三甲基-1-戊烯、丙基-1-戊烯、二乙基-1-丁烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯等。优选碳原子数为4-8的α-烯烃(例如，1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯)。
聚烯烃树脂(C)可以通过溶液聚合法、淤浆聚合法、本体聚合法、气相聚合法等制造。此外，这些聚合法可以单独使用，也可以两种以上结合使用。
作为聚烯烃树脂(C)更具体的制造方法的例子，可以列举，例如，“新聚合物制造工艺”(佐伯康治编辑，工业调查会(1994年发行))、特开平4-323207号公报、特开昭61-287917号公报中所记载的聚合法。
作为在聚烯烃树脂(C)制造中所用的催化剂，可以列举多活性中心(multisite)催化剂或单活性中心(singlesite)催化剂等。作为优选的多活性中心催化剂，可以列举使用含有钛原子、镁原子和卤素原子的固体催化剂成分所得到的催化剂，此外，作为优选的单活性中心催化剂，可以列举金属茂催化剂。作为在作为聚烯烃树脂(C)的聚丙烯树脂的制造中所用的优选催化剂，可以列举上述使用含有钛原子、镁原子和卤素原子的固体催化剂成分而得到的催化剂。
本发明的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，在含有无机纤维(A)和用选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物进行了改性的改性聚烯烃树脂(B)时，无机纤维(A)的含量为5-70wt％，改性聚烯烃树脂(B)的含量为30-95wt％。其中，所述无机纤维(A)的量和所述改性聚烯烃树脂(B)的量分别基于该无机纤维(A)和改性聚烯烃树脂(B)的总量。从刚性和冲击强度等机械强度的观点、以及含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物的制造稳定性观点考虑，优选无机纤维(A)的含量为10-65wt％，改性聚烯烃树脂(B)的含量为35-90wt％。更优选无机纤维(A)的含量为20-60wt％，改性聚烯烃树脂(B)的含量为40-80wt％。
在本发明含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物含有无机纤维(A)和聚烯烃树脂组合物(I)，并且聚烯烃树脂组合物(I)含有聚烯烃树脂(C)和改性聚烯烃树脂(B)时，无机纤维(A)的含量为5-70wt％，聚烯烃树脂组合物(I)的含量为30-95wt％。其中所述无机纤维(A)的量和所述聚烯烃树脂组合物(I)的量分别基于该无机纤维(A)和聚烯烃树脂组合物(I)的总量。从含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物及其成形体的刚性和冲击强度等机械强度的观点、以及含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物的制造稳定性观点考虑，优选无机纤维(A)的含量为10-65wt％，聚烯烃树脂组合物(I)的含量为35-90wt％。更优选无机纤维(A)的含量为20-60wt％，聚烯烃树脂组合物(I)的含量为40-80wt％。
还有，聚烯烃树脂组合物(I)中所含的聚烯烃树脂(C)的含量为99.5-60wt％，改性聚烯烃树脂(B)的含量为0.5-40wt％。其中，改性聚烯烃树脂(B)的量和聚烯烃树脂(C)的量分别基于该改性聚烯烃树脂(B)和聚烯烃树脂(C)的总量。从含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物及其成形体的刚性和冲击强度等机械强度的观点、以及含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物的制造稳定性观点考虑，优选聚烯烃树脂(C)的含量为99.5-70wt％，改性聚烯烃树脂(B)的含量为0.5-30wt％。更优选聚烯烃树脂(C)的含量为99.5-80wt％，改性聚烯烃树脂(B)的含量为0.5-20wt％。
作为聚烯烃树脂组合物(I)的制造方法，可以列举，例如，将聚烯烃树脂(C)和改性聚烯烃树脂(B)各自全部混合而形成均匀混合物后，熔融混炼该混合物的方法。
本发明含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，可以通过例如，以下(1)-(3)中任一种的方法进行制造。
(1)将各成分全部混合而形成均匀混合物后，熔融混炼该混合物的方法。
(2)把各成分任意组合，并将各自单独混合而形成均匀混合物后，熔融混炼该混合物的方法。
(3)拉挤成形法。
作为在上述(1)或(2)的方法中得到均匀混合物的方法，可以列举，例如，通过亨舍尔混合机、螺条混合机等混合装置进行混合的方法。还有，作为熔融混炼的方法，可以列举通过班伯里混炼机、塑料混合机(プラストミル)、布雷本登塑性计(ブラベンダ一プラストグラ フ)、单轴或双轴螺旋挤出机等进行熔融混炼的方法。
作为本发明聚烯烃树脂组合物的制造方法，从含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物的制造难易度、以及含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物及其成形体的刚性和冲击强度等机械强度的观点考虑，优选为拉挤成形法。所谓拉挤成形法，是一边拉出连续的纤维束，一边使该纤维束浸渍在树脂中的方法，具体可以列举，例如，下面(3-1)-(3-3)的方法。
(3-1)将纤维束导入加入了树脂乳液、悬浮液或溶液的浸渍槽中，使树脂浸渍纤维束，然后除去溶剂的方法。
(3-2)使树脂粉末附着在纤维束表面上后，熔化树脂并使其浸渍于纤维束的方法。
(3-3)一边将纤维束导入十字头(cross head)中，一边由挤出机等向十字头供给树脂，使其浸渍于纤维束的方法。
优选的是上述(3-3)使用十字头的拉挤成形法，更优选特开平3-272830号公报中所记载的使用十字头的拉挤成形法。
此外，在拉挤成形法中，树脂的浸渍操作可以用一个阶段进行，也可以分为2个阶段以上进行。此外，也可以将通过拉挤成形法制造的颗粒(ペレツト)和通过熔融混炼法制造的颗粒进行混合。
本发明含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，在用于注射成形时，具有与不含无机纤维的聚烯烃树脂等同的注射成形性，可以得到强度优异的成形体，因此优选通过拉挤成形法制造，且呈长度为2-50mm的颗粒状，颗粒长度更优选为2-30mm，进一步优选为3-15mm。
本发明的成形体，是由本发明含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物所得到的成形体。作为成形方法，可以列举注射成形法、注射压缩成形法、气体辅助成形法(ガスアシスト成形法)、挤出成形法等。
作为本发明成形体的用途，可以列举汽车用部件，并且可以列举：需要机械强度、耐久性和良好外观的外装部件，需要耐热刚性的内装部件，发动机内的部件等。作为外装部件，可以列举，例如，护板、车底挡板(才一バ一フエンダ一)、护杠、车颈通风板(カウルル一バ一)、轮盖、车身护条、侧面护条、防护罩(サイドロアスカ一ト)、前格栅、侧踏板、车顶纵梁、后部扰流器、保险杠、尾板等，作为内装部件，可以列举，例如，仪表面板、饰板、尾板等，作为发动机内的部件，可以列举，例如，缓冲梁、散热风扇、风扇护罩、灯壳、汽车加热器箱、保险丝盒、空气过滤器箱等。
作为本发明成形体的其它用途，可以列举各种电气制品的部件、各种机械的部件、构造物等的部件等，作为电气制品的部件，可以列举，例如，电动工具、相机、摄像机、微波炉、电饭煲、锅、清扫机、个人电脑、复印机、打印机、FDD、CRT的机械外罩等，作为机械部件，可以列举，例如泵外壳等，作为构造物等的部件，可以列举，例如，水箱、导管、建筑用型框体等。
实施例
以下，通过实施例和比较例，说明本发明。在实施例和比较例中，使用了下述的无机纤维和树脂。
(1)无机纤维
A-1：Kammeny Vek社制造的玄武岩纤维
(纤度：1200tex，纤维直径：13μm)
组成： SiO2 48.5wt％
Al2O3 14.7wt％
FeO 7.7wt％
CaO 11.4wt％
MgO 9.0wt％
Na2O 2.3wt％
D-1：旭纤维玻璃(フアイバ一グラス)株式会社制造的玻璃纤维FT157C
(纤度：2200tex，纤维直径：16μm)
组成： SiO2 54.9wt％
Al2O3 14.2wt％
FeO 0.2wt％
CaO 22.9wt％
MgO 0.4wt％
B2O3 6.0wt％
TiO2 0.2wt％
K2O、Na2O 0.6wt％
其它0.6wt％
D-2：日本电气硝子株式会社制造的玻璃纤维T-441
(纤度：2310tex，纤维直径：17μm)
(2)改性聚烯烃树脂
B-1：马来酸酐改性聚丙烯树脂
(熔体流速(MFR)：60g/10分钟，
马来酸酐接枝量：0.6wt％，橡胶含量：21wt％)
该树脂是使用丙烯系嵌段共聚物(固有粘度[η]＝2.8dl/g，橡胶含量＝21wt％)，通过特开2004-197068号公报的实施例1所述的方法制备的。
(3)聚烯烃树脂
C-1：丙烯均聚物(熔体流速(MFR)：120g/10分钟)
(商品名：ノ一ブレン U501E-1住友化学株式会社制造)
在实施例和比较例中所用的评价用样品的成形条件如下所示。
(1)纤维强化颗粒的制造方法
按照特开平3-121146号公报中所记载的方法，以表1所示组成制造纤维强化颗粒。
浸渍温度：270℃
拉伸速度：15m/分钟
(2)评价用样品的制造方法
使用下述成形机，在下述条件下，通过对上述(1)中所得到的纤维强化颗粒进行注射成形，而制造评价用样品。
[成形机]
成形机：日本制钢所制造的成形机J150E
合模压力： 150t
螺杆： 深沟螺杆
螺径： 46mm
螺杆L/D： 20.3
[成形条件]
气缸温度： 250℃
模具温度： 50℃
对实施例和比较例中所用的评价用样品的评价方法如下所示。
(1)弯曲弹性常数(单位：MPa)
按照ASTM D790，在下述条件下进行测定。
测定温度：23℃
样品厚度：3.2mm
间距：50mm
拉伸速度：2mm/分钟
(2)IZOD冲击强度(单位：kJ/m2)
按照ASTM D256，在下述条件下进行测定。
测定温度：23℃
样品厚度：3.2mm[具有V型槽]
(3)残存重均纤维长度(单位：mm)
通过特开2002-5924号公报中所记载的方法，使用评价用样品，测定重均纤维长度。
(4)熔体流速(MFR)，(单位：g/10分钟)
熔体流速，按照ASTM D1238，在下述条件下进行测定。
测定温度： 230℃
负荷： 21.2N
实施例1
根据特开平3-121146号公报中所记载的方法，以表1所述的重量比混合无机纤维(A-1)、改性聚烯烃树脂(B-1)和聚烯烃树脂(C-1)，制造纤维(A-1)的含量为40wt％且颗粒长度为9mm的纤维强化颗粒。1束线由2根纤维构成。
对所得的纤维强化颗粒进行注射成形，并测定所得的评价用样品的弯曲弹性常数、IZOD冲击强度和残存重均纤维长度，其结果示于表1。
实施例2
以表3所述的重量比配合实施例1所得的纤维强化颗粒和聚烯烃树脂(C-1)，进行注射成形。测定所得的评价用样品的弯曲弹性常数、IZOD冲击强度，其结果示于表3。
实施例3
除了将实施例1所得的纤维强化颗粒和聚烯烃树脂(C-1)的重量比如表3所述进行改变外，其它和实施例2进行同样操作。其结果示于表3。
实施例4
除了将实施例1所得的纤维强化颗粒和聚烯烃树脂(C-1)的重量比如表3所述进行改变外，其它和实施例2进行同样操作。其结果示于表3。
实施例5
根据特开平3-121146号公报中所记载的方法，以表2所述的重量比混合无机纤维(A-1)和改性聚烯烃树脂(B-1)，制造纤维(A-1)的含量为40wt％且颗粒长度为9mm的纤维强化颗粒。1束线由2根纤维构成。
对所得的纤维强化颗粒进行注射成形，并测定所得的评价用样品的弯曲弹性常数、IZOD冲击强度和残存重均纤维长度，其结果示于表2。
实施例6
除了将实施例5所得的纤维强化颗粒和聚烯烃树脂(C-1)的重量比如表3所述进行改变外，其它和实施例2进行同样操作。其结果示于表3。
比较例1
除了将实施例1中所用的无机纤维(A-1)改变为无机纤维(D-1)，并使1束线由1根纤维构成外，其它和实施例1进行同样操作。其结果示于表1。
参考例
根据特开平3-121146号公报中所记载的方法，以表4所述的重量比混合无机纤维(D-2)、改性聚烯烃树脂(B-1)和聚烯烃树脂(C-1)，并制造颗粒长度为9mm的纤维强化颗粒。
比较例2
以表5所述的重量比配合参考例中所得的纤维强化颗粒和聚烯烃树脂(C-1)，并进行注射成形，再测定所得的评价用样品的弯曲弹性常数、IZOD冲击强度，其结果示于表5。
比较例3
除了将参考例所得的纤维强化颗粒和聚烯烃树脂(C-1)的重量比如表5所述进行改变外，其它和比较例2进行同样操作。其结果示于表5。
比较例4
除了将参考例所得的纤维强化颗粒和聚烯烃树脂(C-1)的重量比如表5所述进行改变外，其它和比较例2进行同样操作。其结果示于表5。
比较例5
除了使用无机纤维(D-1)代替无机纤维(A-1)外，其它和实施例5进行同样操作。其结果示于表2。
[表1]
| 实施例1 | 比较例1 | |
| (A)无机纤维纤维种类量(wt％)(B)改性聚烯烃树脂树脂种类量(wt％)(C)聚烯烃树脂树脂种类量(wt％) | A-140B-12C-158 | A-140B-12C-158 |
| 评价结果弯曲弹性常数(MPa)IZOD冲击强度(kJ/m2)残存重均纤维长度(mm) | 7050483.1 | 7020352.9 |
[表2]
| 实施例5 | 比较例5 | |
| (A)无机纤维纤维种类量(wt％)(B)改性聚烯烃树脂树脂种类量(wt％)(C)聚烯烃树脂树脂种类量(wt％)(D)纤维纤维种类量(wt％) | A-140B-160-------- | ----B-160----D-140 |
| 评价结果弯曲弹性常数(MPa)IZOD冲击强度(kJ/m2)残存重均纤维长度(mm) | 8690443.8 | 681037-- |
[表3]
| 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例6 | |
| 配合(1)实施例1中所得到的纤维强化颗粒量(wt％)(2)实施例5中所得到的纤维强化颗粒量(wt％)(3)聚烯烃树脂(C-1)量(wt％) | 7525 | 5050 | 2575 | 5050 |
| 组成(A)无机纤维纤维种类量(wt％)(B)改性聚烯烃树脂树脂种类量(wt％)(C)聚烯烃树脂树脂种类量(wt％) | A-130B-11.5C-168.5 | A-120B-11C-179 | A-110B-10.5C-189.5 | A-120B-130C-150 |
| 评价结果弯曲弹性常数(MPa)IZOD冲击强度(kJ/m2)残存重均纤维长度(mm) | 637044-- | 4390364.8 | 293023-- | 5020214.9 |
[表4]
| 参考例 | |
| (A)无机纤维纤维种类量(wt％)(B)改性聚烯烃树脂树脂种类量(wt％)(C)聚烯烃树脂树脂种类量(wt％)(D)纤维纤维种类量(wt％) | ----B-13C-157D-260 |
[表5]
| 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | |
| 配合(1)参考例中所得到的纤维强化颗粒量(wt％)(3)聚烯烃树脂(C-1)量(wt％) | 5050 | 3367 | 1684 |
| 组成(A)无机纤维纤维种类量(wt％)(B)改性聚烯烃树脂树脂种类量(wt％)(C)聚烯烃树脂树脂种类量(wt％)(D)无机纤维纤维种类量(WT％) | ----B-11.5C-168.5D-230 | ----B-11C-179D-220 | ----B-10.5C-189.5D-210 |
| 评价结果弯曲弹性常数(MPa)IZOD冲击强度(kJ/m2)残存重均纤维长度(mm) | 594025+-- | 426017-- | 28309-- |
实施例1-6的制品，其刚性和冲击强度优异。
与其相比，未使用无机纤维(A)的比较例(1-5)的制品，冲击强度不足。
Claims (8)
1.一种含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其中含有5-70wt％无机纤维(A)和30-95wt％改性聚烯烃树脂(B)，所述改性聚烯烃树脂(B)是用选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物对聚烯烃树脂进行改性而得到的改性聚烯烃树脂，所述无机纤维(A)的量和所述改性聚烯烃树脂(B)的量分别基于该无机纤维(A)和改性聚烯烃树脂(B)的总量，其中，所述无机纤维(A)含有30-50wt％的SiO2。
2.如权利要求1所述的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其中，无机纤维(A)是玄武岩纤维。
3.如权利要求1或2所述的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其是通过拉挤成形法制造的，且呈长度为2-50mm的颗粒状。
4.一种含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其中含有5-70wt％无机纤维(A)和30-95wt％聚烯烃树脂组合物(I)，所述无机纤维(A)的量和所述聚烯烃树脂组合物(I)的量分别基于该无机纤维(A)和聚烯烃树脂组合物(I)的总量，其中，所述聚烯烃树脂组合物(I)含有0.5-40wt％的改性聚烯烃树脂(B)和99.5-60wt％的聚烯烃树脂(C)，所述改性聚烯烃树脂(B)的量和所述聚烯烃树脂(C)的量分别基于该改性聚烯烃树脂(B)和聚烯烃树脂(C)的总量，所述改性聚烯烃树脂(B)是用选自不饱和羧酸和不饱和羧酸衍生物的至少一种化合物对聚烯烃树脂进行改性而得到的改性聚烯烃树脂；所述无机纤维(A)含有30-50wt％的SiO2。
5.如权利要求4所述的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其中，所述无机纤维(A)是玄武岩纤维。
6.如权利要求4或5所述的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其中，聚烯烃树脂(C)是聚丙烯树脂。
7.如权利要求4-6中任一项所述的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物，其是通过拉挤成形法制造的，且呈长度为2-50mm的颗粒状。
8.一种成形体，其是由权利要求1-7中任一项所述的含有无机纤维的聚烯烃树脂组合物得到的。
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| CN103044877A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-17 | 肖菁 | 一种含改性玄武岩纤维和聚合物的复合材料及其制备方法 |
| CN105348830A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-02-24 | 余姚市交通规划设计研究院 | 一种高模量粗纤维增强沥青混合料 |
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| CN103044877B (zh) * | 2012-12-13 | 2014-03-05 | 肖菁 | 一种含改性玄武岩纤维和聚合物的复合材料及其制备方法 |
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