CN108329583B - 复合树脂组合物和粒料 - Google Patents

Abstract

一种复合树脂组合物，其被用作利用成形机进行成形的成形品的原料。该复合树脂组合物含有主剂树脂1和纤维状填料2，纤维状填料2的纤维长度方向的端部被解纤。其解纤部位3的长度为纤维状填料2整体的纤维长度的5％以上且50％以下。纤维状填料2的解纤部位3处的纤维直径为未经解纤的部位处的纤维直径的1/1000以上且1/10以下。纤维状填料2的弹性模量高于主剂树脂1的弹性模量，其差值在20GPa以内。

Description

复合树脂组合物和粒料

技术领域

本发明涉及能够实现机械特性优异的成形体的复合树脂组合物和粒料。

背景技术

聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC) 等所谓的“通用塑料”不仅非常廉价，而且容易成形，与金属或陶瓷相比，重量轻至其几分之一。因此，通用塑料被广泛用作袋、各种包装体、各种容器、片材类等多种生活用品的材料，另外，被广泛用作汽车部件、电气部件等工业部件、以及日用品、百货用品等的材料。

然而，通用塑料具有机械强度不充分等缺点。因此现状是：通用塑料不具有对于以汽车等机械制品和电气/电子/信息制品为首的各种工业制品中使用的材料所要求的充分特性，其应用范围受到限制。

另一方面，聚碳酸酯、氟树脂、丙烯酸类树脂、聚酰胺等所谓的“工程塑料”的机械特性优异，被用于以汽车等机械制品和电气/电子/信息制品为首的各种工业制品。但是，工程塑料的价格昂贵，具有难以进行单体再循环、环境负荷大的问题。

因而，期望大幅改善通用塑料的材料特性(机械强度等)。已知出于强化通用塑料的目的，通过使作为纤维状填料的天然纤维、玻璃纤维、碳纤维等分散在通用塑料的树脂中来提高该通用塑料的机械强度的技术。其中，纤维素等有机纤维状填料的价格低廉，且废弃时的环保性也优异，因此作为强化用纤维而备受关注。

各公司为了改善通用塑料的机械强度而进行了研究，专利文献1中，添加最大纤维直径为100nm以下、长宽比为2000以上的纤维素纤维，提高了弹性模量和尺寸稳定性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5577176号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1中，添加了长宽比为2000以上的纤维，如图4和5所示，纤维2容易沿着成形时注射的熔融状态的主剂树脂1的流向发生取向，因此，存在与其流向垂直的方向的强度弱、尤其是表面冲击强度降低的问题。

本发明用于解决上述现有问题，其目的在于，实现能够获得具备高弹性模量和高耐冲击性的复合树脂成形体的复合树脂组合物。

用于解决问题的方法

为了实现上述目的，本发明的复合树脂组合物的特征在于，其是被用作利用成形机成形的成形品的原料的复合树脂组合物，含有主剂树脂和纤维状填料，上述纤维状填料的纤维长度方向的端部进行了解纤，其解纤部位的长度为上述纤维状填料整体的纤维长度的5％以上且50％以下，上述纤维状填料的解纤部位处的纤维直径为未经解纤的部位处的纤维直径的1/1000以上且1/10 以下，并且，上述纤维状填料的弹性模量高于上述主剂树脂的弹性模量，其差值在20GPa以内。

发明的效果

根据本发明，能够实现具备高弹性模量和高耐冲击性的复合树脂组合物。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的复合树脂组合物的截面示意图。

图2是本发明的实施方式中的纤维状填料的示意图。

图3是示出本发明的实施方式中的复合树脂组合物的制造工艺的图。

图4是专利文献1中的复合树脂成形体的截面示意图。

图5是将图4的一部分放大并详细示出的图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式中的复合树脂组合物，一边参照附图一边进行说明。需要说明的是，在下述说明中，对相同的构成部分标注相同的符号，有时适当省略其详细说明。

本发明的实施方式中的复合树脂组合物由含有主剂树脂、纤维状填料和分散剂的熔融混炼物制造。如图1的截面示意图所示，对于复合树脂组合物而言，在主剂树脂1中分散有纤维状填料2。纤维状填料2以特定的比例进行了碳化。

本实施方式中，主剂树脂1为了确保良好的成形性而优选为热塑性树脂。作为热塑性树脂，可列举出烯烃系树脂(包含环状烯烃系树脂)、苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、有机酸乙烯酯系树脂或其衍生物、乙烯基醚系树脂、含卤素的树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、热塑性聚氨酯树脂、聚砜系树脂(聚醚砜、聚砜等)、聚苯醚系树脂(2，6-二甲苯酚的聚合物等)、纤维素衍生物(纤维素酯类、纤维素氨基甲酸酯类、纤维素醚类等)、硅酮树脂(聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷等)、橡胶或弹性体(聚丁二烯/聚异戊二烯等二烯系橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯酸类橡胶、氨基甲酸酯橡胶、硅酮橡胶等)等。上述树脂可以单独使用或者组合使用两种以上。需要说明的是，被用作主剂树脂1的热塑性树脂只要具有热塑性即可，不限定于上述材料。

在这些热塑性树脂之中，作为主剂树脂1优选为熔点较低的烯烃系树脂。烯烃系树脂中，除了烯烃系单体的均聚物之外，还包括烯烃系单体的共聚物、烯烃系单体与其它共聚性单体的共聚物。作为烯烃系单体，可列举出例如链状烯烃类(乙烯、丙烯、 1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯等α-C2-20烯烃等)、环状烯烃类等。这些烯烃系单体可以单独使用或者组合使用两种以上。

上述烯烃系单体之中，优选为乙烯、丙烯等链状烯烃类。

作为其它共聚性单体，可列举出例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等脂肪酸乙烯酯；(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等(甲基)丙烯酸系单体；马来酸、富马酸、马来酸酐等不饱和二羧酸或其酸酐；羧酸的乙烯基酯(例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等)；降冰片烯、环戊二烯等环状烯烃；丁二烯、异戊二烯等二烯类等。这些共聚性单体可以单独使用或者组合使用两种以上。作为烯烃系树脂的具体例，可列举出聚乙烯(低密度、中密度、高密度或线状低密度聚乙烯等)、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯-1等三元共聚物等链状烯烃类 (尤其是α-C2-4烯烃)的共聚物等。

对分散剂进行说明。本实施方式中的复合树脂组合物中，出于提高纤维状填料2与主剂树脂1的粘接性或者提高主剂树脂1 中的纤维状填料2的分散性等目的而含有分散剂。作为分散剂，可列举出各种钛酸酯系偶联剂；硅烷偶联剂；不饱和羧酸、马来酸、马来酸酐、或者将它们的酸酐接枝而成的改性聚烯烃；脂肪酸；脂肪酸金属盐；脂肪酸酯等。硅烷偶联剂优选为不饱和烃系、环氧系的硅烷偶联剂。分散剂的表面即使用热固化性或热塑性的聚合物成分进行了改性处理也没有问题。本实施方式中的复合树脂成形体中的分散剂的含量优选为0.01质量％以上且20质量％以下、更优选为0.1质量％以上且10质量％以下、进一步优选为 0.5质量％以上且5质量％以下。如果分散剂的含量低于0.01质量％，则容易发生分散不良，另一方面，如果分散剂的含量超过 20质量％，则复合树脂成形体的强度容易降低。分散剂基于主剂 1与纤维状填料2的组合来适当选择。组合中不需要分散剂时，也可以不添加分散剂。

对纤维状填料2进行说明。本实施方式中的复合树脂组合物所包含的纤维状填料2在使用复合树脂组合物成形得到的树脂成形体中，以提高机械特性、通过降低线膨胀系数来提高尺寸稳定性等作为主要目的来使用。为了该目的，纤维状填料2的弹性模量需要高于主剂树脂1。作为纤维状填料2，具体而言，可列举出碳纤维(carbon fiber)；碳纳米管；纸浆；纤维素；纤维素纳米纤维；木质纤维素；木质纤维素纳米纤维；碱式硫酸镁纤维(硫氧镁纤维)；钛酸钾纤维；硼酸铝纤维；硅酸钙纤维；碳酸钙纤维；碳化硅纤维；硅灰石；硬硅钙石；各种金属纤维；棉、丝绸、羊毛、麻等天然纤维；黄麻纤维；人造丝或者铜氨纤维等再生纤维；乙酸酯、PROMIX等半合成纤维；聚酯、聚丙烯腈、聚酰胺、芳纶、聚烯烃等合成纤维；进而，对它们的表面和末端进行了化学修饰的改性纤维等。这些之中，从获取性、弹性模量高、线膨胀系数低的观点出发，特别优选为碳类、纤维素类。从环境性的观点出发，优选为纤维素类的天然纤维。

对纤维状填料2的形状进行说明。图2是纤维状填料2的示意图。符号L是纤维状填料2的长度(以下有时称为“纤维长度”)。符号d是纤维状填料2的宽度(以下有时称为“纤维直径”)。如果纤维状填料2的长宽比(L/d)大，则注射成形时纤维容易沿着流向发生取向。由此，纤维的取向方向的强度高，但与其垂直的方向的强度变低，其结果，通过下落试验等求出的冲击强度降低。因此，优选以纤维整体计的长宽比(L/d)小、即纤维直径d大。另一方面，从机械特性的观点出发，纤维与树脂的接合界面多有利于提高强度，因此，优选纤维的比表面积大、即纤维直径d小。

为了实现上述2个目的，如图2所示，最优选在1根纤维内的纤维长度方向的端部部分地进行了解纤的结构。符号3表示解纤部位。关于最合适的纤维的形状，由实验、模拟结果如下那样地算出。解纤部位3的长度必须为纤维状填料2整体的纤维长度 L的5％以上且50％以下。如果解纤部位3的长度小于整体的纤维长度L的5％，则比表面积小，因此观察不到强度的提高，如果解纤部位3的长度为50％以上，则长宽比大的解纤部位3成为主导，因此在注射成形时容易发生取向，冲击强度降低。

纤维状填料2的解纤部位3处的纤维直径必须为未经解纤的部位的纤维直径d的1000分之1以上且10分之1以下。小于1000 分之1时，解纤部位的纤维直径变得过小，被混炼时的剪切力撕碎，因而，纤维状填料2难以保持所需的形状。超过10分之1 时，通过提高比表面积而带来的强度提高效果小。另外，纤维状填料2的未经解纤的部位(纤维直径大的部位)的长宽比优选为 5以上且1000以下。如果长宽比小于5，则由纤维形状带来的增强效果小，如果长宽比大于1000，则纤维在注射成形时容易发生取向。

对纤维状填料2的特性进行说明。对于主剂树脂1和纤维状填料2的种类如上所示，相对于主剂树脂1，纤维状填料2过于柔软、即纤维状填料2的弹性模量过低时，复合树脂组合物整体的弹性模量变低，其结果，强度发生降低。另一方面，相对于主剂树脂1，纤维状填料2过硬、即纤维状填料2的弹性模量过高时，对复合树脂组合物施加冲击时产生的冲击波不被传导，而在主剂树脂1与纤维状填料2的界面处被吸收，因此，其界面附近容易产生裂纹、碎裂，其结果，复合树脂组合物的耐冲击强度下降。因此，关于主剂树脂1与纤维状填料2的弹性模量的关系，优选纤维状填料2的弹性模量更高，且其差值尽量小。关于最合适的关系，由模拟结果来计算，但主剂树脂1与纤维状填料2的弹性模量差必须在20GP_a以内。

关于纤维状填料2，出于提高其与主剂树脂1的粘接性或者在复合树脂组合物中的分散性等目的，可以使用经表面处理的纤维状填料2。作为为此的表面处理剂，可列举出各种钛酸盐系偶联剂；硅烷偶联剂；不饱和羧酸、马来酸、马来酸酐、或者将它们的酸酐接枝而成的改性聚烯烃；脂肪酸；脂肪酸金属盐；脂肪酸酯等。或者，也可列举出热固化性或热塑性的聚合物成分。

对本实施方式的复合树脂组合物的制造方法进行记载。图3 是例示出用于本实施方式的复合树脂组合物的制造工艺的流程图。首先，向熔融混炼处理装置内投入主剂树脂、纤维状填料、以及根据需要的分散剂，在同一装置内进行熔融混炼。由此，主剂树脂发生熔融，纤维状填料和分散剂分散在熔融的主剂树脂中。同时借助装置的剪切作用，纤维状填料的凝聚块的解纤得以促进，能够使纤维状填料细细地分散在主剂树脂中。

以往，作为纤维状填料，使用了事先通过湿式分散等前处理对纤维进行解纤而得到的产物。但是，如果事先在湿式分散所使用的溶剂中将纤维状填料进行解纤，则与在熔融的主剂树脂中进行解纤相比更容易进行解纤，因此，难以仅在端部进行解纤，呈现纤维状填料整体解纤的状态。另外，由于合并前处理而存在工序增加、生产率变差的问题。

与此相对，用于本实施方式的复合树脂组合物的制造工艺中，不利用以纤维状填料的解纤处理、改性处理为目的的湿式分散来进行前处理，而是将主剂树脂与纤维状填料与根据需要添加的分散剂一同进行熔融混炼处理(全干式工艺)。该方法中，由于不进行纤维状填料的湿式分散处理，因而能够使纤维状填料如上所述地仅在端部发生部分解纤，而且由于工序数少，因此能够提高生产率。

在全干式工艺中，通过不事先对纤维进行改性而是将该纤维在熔融的主剂树脂中与分散剂进行混合，纤维整体不被改性。因此，部分存在与主剂树脂相容差的部位，在该部位与主剂树脂不相容，因此形成空孔。如果复合树脂组合物中存在空孔，则在复合树脂成形体的成形时，该部位的树脂与纤维也不会相容，因此空孔保持原样残留下来。复合树脂成形体的弹性模量因空孔而略微降低，但耐冲击性提高。就家电壳体、尤其是吸尘器等携带搬运式的移动家电而言，下落时的裂纹成为问题，因此，与提高弹性模量相比更期望提高耐冲击性。因此，优选使复合树脂组合物中存在少许空孔，提高耐冲击性。耐冲击性因空孔而提高是因为：冲击负荷时在主剂树脂与纤维状填料的界面处传导的冲击波因空孔而被缓和。关于该空孔的体积由模拟结果来计算，相对于纤维状填料的体积优选为10％以下。

由熔融混炼装置挤出的复合树脂组合物通过造粒机等的切割工序而被制成颗粒状。作为粒料化的方式，作为在树脂的熔融挤出后立即进行粒料化的方式，有空中热切方式、水中热切方式、股线切割(Strand cut)方式等。或者，还有在暂时成形为成形体、片材后，再进行粉碎、切割的粉碎方式等。

对于通过该粒料化制作的复合树脂组合物制粒料进行说明。粒料经由以下成形工序而被成形为各种复合树脂成形体。在其成形工序时，复合树脂组合物进入至螺杆、辊等混炼机中，但根据螺杆、辊的形状的不同，有时粒料难以咬入。为了改善进入至成形装置的混炼机内的进入性，优选粒料形成难以滚动的不均匀形状。本实施方式中，在粒料化工序中，可以采用不冷却至常温以下地进行切割的方式。由此，切割面被撕裂那样地进行拉伸，粒料的形状不是圆柱，而是呈现至少一个端面形成椭圆状的不均匀形状。作为结果，粒料进入至成形装置的混炼机内的进入性提高。

另外，被撕裂时，粒料内部的纤维部分向粒料的表面突出，其结果，在粒料的表面形成凹凸。通过制成在该粒料的表面形成有凹凸的形状，与平滑的球状、圆筒状相比，能够抑制粒料的滚动，粒料进入至成形装置的混炼机内的进入性提高。

通过对该粒料进行注射成形，能够制作作为复合树脂成形体的注射成形品。粒料如上那样地具有仅在纤维状填料的端部部分发生解纤的结构，因此，纤维难以沿着注射方向发生取向，其结果，能够获得耐冲击性与弹性模量这两者得以提高的注射成形品。

实施例

以下，对于以本发明人等进行的实验为基础的各实施例和各比较例进行说明。

(实施例1)

通过下述制造方法来制造纸浆分散聚丙烯粒料。

按照以质量比计为聚丙烯∶棉状针叶树纸浆∶马来酸酐＝85∶15∶5的方式称量作为主剂树脂的聚丙烯(Prime Polymer Co.， Ltd.制商品名：J108M)、作为纤维状填料的棉状针叶树纸浆(三菱制纸株式会社制商品名：NBKP Celgar)、以及作为分散剂的马来酸酐(三洋化成工业株式会社制商品名：UMEX)，进行干混。

分别使用弹性模量约为6GPa的针叶树纸浆，弹性模量为1.5GPa的聚丙烯。并且，利用双螺杆混炼机(Kurimoto，Ltd.制 KRC捏合机)进行熔融混炼并分散。可以通过改变双螺杆混炼机的螺杆构成来改变剪切力，但实施例1中设为中等剪切类型的规格。将所挤出的树脂熔融物进行热切，从而制作纸浆分散聚丙烯粒料(复合树脂组合物)。

使用所制作的纸浆分散聚丙烯粒料，利用注射成形机(日本制钢所制180AD)，制作复合树脂成形体的试验片。试验片的制作条件设为：熔融树脂温度为190℃、模具温度为60℃、注射速度为60mm/s、保压为80Pa。粒料经由料斗咬入成形机的螺杆，通过单位时间的粒料减少量来测定此时的进入性，确认其保持恒定。试验片的形状通过下述评价项目来进行变更。换言之，制作 1号尺寸的哑铃用于弹性模量测定，制作100mm见方、5mm厚的平板用于下落冲击试验。对于所得纸浆分散聚丙烯粒料和试验片，通过以下方法进行评价。

(长宽比、解纤部位的长度比例和直径比例)

将所得的纸浆分散聚丙烯粒料浸渍在二甲苯溶剂中，使聚丙烯溶解，对于残留的纸浆纤维(纤维状填料)，通过SEM观察纤维的形状。对代表性的纤维测定约10根的结果，纤维直径为 2～10μm、纤维长度为200～1000μm、未经解纤的部位的长宽比为 100～200。在纤维长度方向的端部观察到解纤部位，解纤部位的长度约为整体的纤维长度的20～30％，解纤部位处的纤维直径为 100～1000nm，约为未经开纤的部位的纤维直径的1/20。由这些值求出解纤部位的长宽比。

(粒料形状)

纸浆纤维分散聚丙烯粒料通过热切来制作，因此，其切断部一边被延展一边被切断，其形状是端面呈现椭圆状。在此基础上，纤维容易从粒料的表面突出，通过显微镜确认表面存在纤维。另外，通过SEM观察粒料中的纤维与主剂树脂的界面，确认相对于纤维的体积存在10％以下的容积的空孔。

(复合树脂成形体的弹性模量)

使用所得1号哑铃形状的试验片，实施拉伸试验。作为弹性模量的评价方法，将其值低于1.8GPa的试验片评价为“不良”，将其值为1.8GPa以上且低于2.0GPa的试验片评价为“普通”，将其值为2.0GPa以上的试验片评价为“良好”。该试验片的弹性模量为2.2GPa，其评价为“良好”。

(复合树脂成形体的下落冲击试验)

使用所得平板形状的试验片，实施下落冲击试验。具体而言，使重量为300g的钢球自100cm的高度向试验片的板面下落，确认是否产生裂纹。作为其评价方法，将未确认到裂纹的试验片评价为“良好”，将仅在表面确认到裂纹且其裂纹的长度低于10mm 的试验片评价为“普通”，将确认到贯穿裂纹或者裂纹长度为 10mm以上的试验片评价为“不良”。该试验片未确认到裂纹，其评价为“良好”。

(成形性)

粒料进入至成形装置的混炼机内的进入性(进入稳定性)差时，在成形时供给的树脂量存在偏差，成形性也变差。由此，通过进入性来评价复合树脂成形体的成形性。详细来说，将粒料供给至成形装置时，单位时间的粒料减少量的偏差低于10％时评价为“良好”，该偏差为10％以上时评价为“普通”。实施例1中，粒料减少量的偏差低于10％，其评价为“良好”。

(实施例2)

与实施例1相比，将混炼机的螺杆的构成变更为低剪切类型。另一方面，除了螺杆构成之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(实施例3)

与实施例1相比，将混炼机的螺杆的构成变更为高剪切类型。另一方面，除了螺杆构成之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(实施例4)

与实施例1相比，将纤维状填料变更为由麻原料得到的黄麻纤维。另一方面，除此之外的条件设为与实施例1相同，制作黄麻纤维分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(实施例5)

与实施例1相比，将粒料的制作方式变更为水中热切方式。另一方面，除此之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(实施例6)

与实施例1相比，将粒料的制作方式变更为将树脂熔融物制成股线状，其后进行水冷，然后利用造粒机进行切割的方式。另一方面，除此之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(实施例7)

与实施例1相比，事先用硅烷偶联剂使针叶树纸浆完全疏水改性，变更为容易与聚丙烯相容的纸浆纤维。另一方面，除此之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(实施例8)

与实施例1相比，变更了不添加作为分散剂的马来酸酐这一点。另一方面，除此之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，实施了与实施例1相同的评价。

(比较例1)

与实施例1相比，将混炼机的螺杆构成变更为几乎不施加剪切的搬运用螺杆。另一方面，除了螺杆构成之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(比较例2)

与实施例1相比，将混炼机的螺杆构成变更为高剪切类型。另一方面，除了螺杆构成之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料。将所得粒料再次投入至混炼机中，制作纸浆分散聚丙烯粒料。反复进行该操作，合计通入混炼机中10次，制作纸浆分散聚丙烯粒料。使用该粒料，与实施例1同样地制作成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(比较例3)

与实施例1相比，将针叶树纸浆变更为阔叶树纸浆。另一方面，除了纸浆种类之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(比较例4)

与实施例1相比，变更点设为事先对针叶树纸浆实施湿式解纤处理，得到进一步促进了纤维解纤的纸浆纤维。另一方面，除此之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。对于评价，也实施了与实施例1相同的评价。

(比较例5)

与实施例1相比，变更点设为将纤维状填料设为橡胶纤维。另一方面，除此之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

(比较例6)

与实施例1相比，变更点设为将纤维状填料设为玻璃纤维。另一方面，除此之外的条件设为与实施例1相同，制作纸浆分散聚丙烯粒料和成形体。并且，进行与实施例1相同的评价。

将对于实施例1～8和比较例1～6的评价结果示于表1。

[表1]

由表1可明确：将螺杆构成变更为低剪切类型的实施例2中，纤维在熔融树脂中不怎么解纤，解纤部位的长度比例为5～10％、解纤部位的直径约为整体的1/10、解纤部位的长宽比为5～20。相反，将螺杆构成变更为高剪切类型的实施例3中，纤维在熔融树脂中充分解纤，解纤部位的长度比例为40～50％、解纤部位的直径约为整体的1/50、解纤部位的长宽比为900～1000。可确认：实施例2和实施例3的弹性模量、冲击试验、成形性均与实施例1 同样地不存在问题。此外可确认：如果解纤部位的长度比例为 5～50％、解纤部位的直径为整体直径的1/10以下、解纤部位的长宽比为5～1000，则能够得到高强度化树脂。进而，将纤维状填料设为由麻原料得到的黄麻纤维的实施例4中，弹性模量、冲击试验、成形性也与实施例1同样地不存在问题。可确认：实施例4 中，树脂与纤维的弹性模量之差在20GPa以内，因此耐冲击性也没有问题，能够获得高强度化树脂。

与此相对，仅将螺杆的构成变更为几乎不施加剪切的搬运用螺杆的比较例1中，纸浆的部分性解纤几乎未进行，解纤部位的长度比例为0～4％。由此，复合树脂成形体的弹性模量下降至 1.7GPa，呈现其强度下降的结果。

将螺杆构成变更为高剪切类型且通入混炼机中10次的比较例2中，显著促进纸浆的解纤，解纤部位的长度比例为80～100％。由此，呈现注射成形时纤维容易发生取向、下落冲击试验中产生裂纹、耐冲击性降低的结果。

将针叶树纸浆变更为阔叶树纸浆的比较例3中，施加相同剪切力时的解纤性发生变化，解纤部位的直径约为整体直径的1/5。由此，观察到弹性模量的降低，呈现强度下降至1.7GPa的结果。

使用了通过事先对针叶树纸浆实施湿式解纤处理而促进了纤维解纤的纸浆纤维的比较例4中，解纤部位的长宽比变大至 1000～2000。由此，呈现注射成形时纤维容易发生取向、下落冲击试验中产生裂纹、耐冲击性减少的结果。

将纤维状填料变更为橡胶纤维的比较例5中，橡胶的弹性模量为0.001GPa，比主剂树脂聚丙烯的弹性模量更低。由此，呈现弹性模量降低至1.4GPa的结果。

将纤维状填料变更为玻璃纤维的比较例6中，玻璃的弹性模量为68GPa，比作为主剂树脂的聚丙烯大20GPa以上。由此，呈现在冲击时应力容易集中于树脂与纤维的界面、在下落冲击试验中产生裂纹、耐冲击性降低的结果。

将粒料的制作方式变更为水中热切方式的实施例5中，熔融的树脂被骤冷，因此，粒料内产生粘度梯度，纤维容易向粘度低的内侧移动，呈现粒料表面没有纤维的状态。其结果，呈现在成形时粒料彼此难以干扰、进入性降低、生产率难以稳定、与其它实施例相比成形性略微降低的结果。另一方面，在弹性模量和冲击试验中没有问题。

将粒料制作方法变更为将树脂熔融物制成股线状，其后用水冷却，并利用造粒机进行切割的方式的实施例6中，制作圆形截面的柱状股线，进行冷却后再进行切割，因此，粒料的端面形状为平面。由此，呈现成形时粒料在螺杆上发生滚动、进入性降低、生产率难以稳定、与其它实施例相比成形性略微降低的结果。另一方面，在弹性模量和冲击试验方面不存在问题。

通过将针叶树纸浆事先用硅烷偶联剂完全地进行疏水改性而变更为容易与聚丙烯相容的纸浆纤维的实施例7中，纤维状填料与聚丙烯的亲和性增加，呈现纤维状填料的周围无空孔的状态。由此，呈现冲击时应力容易集中于树脂与纤维的界面、与其它实施例相比耐冲击性略微降低的结果。但是，与比较例1～6相比的话，在弹性模量和冲击试验中是优异的。

在未添加作为分散剂的马来酸酐的实施例8中，纤维状填料与聚丙烯不亲和，纤维状填料的周围的空孔的容积约为纤维状填料的体积的70％。由此，呈现与其它实施例相比弹性模量略微降低的结果。但是，与比较例1～6相比的话，在弹性模量和冲击试验中是优异的。

由上述评价可知：通过使用添加至复合树脂组合物中的纤维状填料的仅端部被解纤的树脂粒料来制作成形体，即使纤维状填料的长宽比未提高至某种程度，也能够实现高弹性模量化。并且可知：由于纤维状填料的长宽比不高，因此在注射成形时纤维不易发生取向，可提供能够实现表面冲击强度高的复合树脂成形体的复合树脂粒料。另外可知：由于其复合树脂粒料表面存在纤维、以及粒料端面形成为椭圆状，因而粒料进入至成形机中的进入性良好，成形性良好。

产业上的可利用性

本发明所述的复合树脂组合物能够提供机械强度比以往的通用树脂更优异的成形体。通过本发明能够提高主剂树脂的特性，因此可用作工程塑料的替代品或金属材料的替代品。因此，可大幅削减工程塑料制或金属制的各种工业制品、或者生活用品的制造成本。进而，可用于家电壳体、建材、汽车部件。

附图标记说明

1 主剂树脂

2 纤维状填料

3 解纤部位。

Claims (7)

1.一种复合树脂组合物，其特征在于，其被用作利用成形机进行成形的成形品的原料，所述复合树脂组合物含有主剂树脂和纤维状填料，

所述纤维状填料的纤维长度方向的端部被解纤，

其解纤部位的长度为所述纤维状填料整体的纤维长度的5％以上且50％以下，

所述纤维状填料的解纤部位处的纤维直径为未经解纤的部位处的纤维直径的1/1000以上且1/10以下，

所述纤维状填料的解纤部位的长宽比为5以上且小于1000，并且

所述纤维状填料的弹性模量高于所述主剂树脂的弹性模量，其差值在20GPa以内。

2.根据权利要求1所述的复合树脂组合物，其特征在于，在所述树脂与所述纤维状填料的界面存在空孔，其容积相对于所述纤维状填料的体积为10％以下。

3.根据权利要求1或2所述的复合树脂组合物，其特征在于，所述纤维状填料为纤维素类的天然纤维。

4.根据权利要求1或2所述的复合树脂组合物，其特征在于，所述主剂树脂为烯烃树脂。

5.一种粒料，其特征在于，其包含权利要求1所述的复合树脂组合物。

6.根据权利要求5所述的粒料，其特征在于，部分纤维状填料自表面突出。

7.根据权利要求5或6所述的粒料，其特征在于，至少任一个端面呈现椭圆形状。

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