CN113056355A - 纤维强化树脂颗粒、混合颗粒和注射成形品 - Google Patents

Abstract

一种纤维强化树脂颗粒、在该纤维强化树脂颗粒中混合热塑性树脂颗粒而成的混合颗粒、和将该纤维强化树脂颗粒或该混合颗粒注射成形而成的注射成形品，所述纤维强化树脂颗粒包含：含有具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯的热塑性树脂(A)、和数均纤维长度为1mm以上且7mm以下的玻璃纤维(B)。

Description

纤维强化树脂颗粒、混合颗粒和注射成形品

技术领域

本发明涉及纤维强化树脂颗粒、混合颗粒和注射成形品，更详细而言，本发明涉及纤维强化树脂颗粒和混合颗粒、以及注射成形品，所述纤维强化树脂颗粒和混合颗粒能够减轻注射成形时的背压所致的影响，从而能够稳定地制造具有优异的耐冲击强度的注射成形品。

背景技术

为了改善汽车等的耗油量，进行了用纤维强化塑料代替金属部件从而实现轻量化的尝试，正在寻求具有优异的物性的纤维强化塑料。

另一方面，已知通过将纤维强化颗粒注射成形从而制造由纤维强化塑料形成的注射成形品的技术(专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-936号公报

专利文献2：日本特开2004-300293号公报

发明内容

本发明人对包含热塑性树脂和玻璃纤维的纤维强化颗粒进行了深入研究，其中，所述热塑性树脂含有具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯(以下有时简称为“SPS”。)。其结果发现，该纤维强化颗粒因注射成形时的背压的影响，而存在所得到的注射成形品的耐冲击强度不稳定的特有课题。这样一来，难以实现充分的生产稳定性、品质稳定性，并且因包含品质差的产物从而难以应用于注射成形品的各种用途。以专利文献1、2为代表的现有技术并未明确这样的课题，从而也并未解决这样的课题。

因此，本发明的目的在于提供纤维强化树脂颗粒和混合颗粒、以及注射成形品，所述纤维强化树脂颗粒和混合颗粒能够减轻注射成形时的背压所致的影响，从而能够稳定地制造具有优异的耐冲击强度的注射成形品。

根据本发明，能够提供以下的纤维强化树脂颗粒等。

1.一种纤维强化树脂颗粒，其包含：含有具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯的热塑性树脂(A)、和

数均纤维长度为1mm以上且7mm以下的玻璃纤维(B)。

2.根据1所述的纤维强化树脂颗粒，其中，上述纤维强化树脂颗粒的颗粒长度为1mm以上且7mm以下。

3.根据1或2所述的纤维强化树脂颗粒，其中，上述热塑性树脂(A)中含有的上述具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯的MFR值为10～50g/10分钟。

4.根据1～3中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，上述热塑性树脂(A)的MFR值为10～50g/10分钟。

5.根据1～4中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，在将上述热塑性树脂(A)的总量设为100质量％时，上述具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯为20质量％以上且99质量％以下。

6.根据1～5中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，上述热塑性树脂(A)含有：上述具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯、和酸改性聚苯醚。

7.根据1～6中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，上述玻璃纤维(B)的平均纤维直径为5μm以上且20μm以下。

8.根据1～7中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，在将上述热塑性树脂(A)和上述玻璃纤维(B)的总量设为100质量％时，上述热塑性树脂(A)为30质量％以上且90质量％以下，上述玻璃纤维(B)为10质量％以上且70质量％以下。

9.一种混合颗粒，其是在1～8中任一项所述的纤维强化树脂颗粒中混合热塑性树脂颗粒而成的。

10.根据9所述的混合颗粒，其中，上述热塑性树脂颗粒含有具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯和聚苯醚中的至少一方。

11.一种注射成形品，其是将1～8中任一项所述的纤维强化树脂颗粒、或者9或10所述的混合颗粒注射成形而成的。

12.根据11所述的注射成形品，其由ISO 75A(2004)规定的负荷变形温度为260℃以上。

13.根据11或12所述的注射成形品，其中，上述注射成形品中含有的玻璃纤维(B)为10质量％以上且60质量％以下。

根据本发明，能够提供纤维强化树脂颗粒和混合颗粒、以及注射成形品，所述纤维强化树脂颗粒和混合颗粒能够减轻注射成形时的背压所致的影响，从而能够稳定地制造具有优异的耐冲击强度的注射成形品。

附图说明

图1是说明颗粒制造装置的一例的示意图。

图2是说明纤维强化树脂颗粒的一例的示意图。

图3是说明汽车部件的示意图。

图4是说明汽车部件的示意图。

图5是说明汽车部件的示意图。

图6是说明汽车部件的示意图。

图7是说明实施例和比较例的结果的图表。

具体实施方式

1.纤维强化树脂颗粒

本发明的一个实施方式所涉及的纤维强化树脂颗粒包含：含有SPS的热塑性树脂(A)、和数均纤维长度为1mm以上且7mm以下的玻璃纤维(B)。以下对其含义进行说明。

一直以来，作为纤维强化塑料，聚丙烯(简称“PP”)玻璃纤维强化材料被最频繁地用于前端模块(front-end modules)、车门模块(door modules)等用途。但是，这样的PP玻璃纤维强化材料由于使用了熔点160℃的聚丙烯，因此不适于更高温度环境下的使用。因此，考虑使用聚酰胺(简称“PA”)、聚苯硫醚(简称“PPS”)等工程塑料的纤维强化材料。但是，PA系纤维强化材料存在因受吸湿影响从而发生物性变动的缺点。PPS纤维强化材料虽不易受到使用环境的影响，但存在冲击强度低的缺点。可见，作为纤维强化材料的基础的每种树脂都各有长板和短板。另外，考虑了通过将PPS等不易受到使用环境所致的影响的塑料用长纤维补强从而兼具耐热性和高冲击性的方案，但PPS本身为高密度的树脂，因此在低密度化(轻量化)方面存在限度。

针对上述，本发明人发现：通过将SPS用玻璃纤维补强从而可赋予优异的机械强度、耐热性、外观、耐溶剂性。因此，本发明人针对通过将该SPS用长纤维补强从而提供兼具耐冲击性和高耐热性的低密度的纤维强化材料的方案进行了研究。这被认为作为汽车等中使用的金属部件的替代方案而言是有力的解决方案。

然而，在注射成形实际的产品时，为了实现成形周期的稳定化，要求对颗粒的熔融物施加背压。背压的施加也有助于包括形状稳定性、重量稳定性在内的注射成形品的品质稳定化。但是，关于该点，本发明人发现：若对包含SPS和玻璃纤维的颗粒的熔融物施加这样的背压，则产生如下的特有课题，即，因玻璃纤维的纤维长度而存在冲击特性降低的情况。因此，要求成形条件的调整等所致的物性影响少、更稳定地获得优异的物性品质的纤维强化树脂颗粒。

本发明的一个实施方式所涉及的纤维强化树脂颗粒实现了这样的目的，其能够减轻注射成形时的背压所致的影响，从而能够稳定地制造具有优异的耐冲击强度的注射成形品。

虽不旨在限定本发明，但获得这样的效果的理由推定如下。即，若纤维强化树脂颗粒中含有的玻璃纤维的数均纤维长度超过7mm，则在利用成形机进行增塑化时，经过粘度的极大值高的区域后结束颗粒的熔融，并被注射成形，因此，玻璃纤维的折损状态根据背压的大小发生改变，特别是冲击特性值的变动增大。与此相对，通过将数均纤维长度调整为7mm以下，由此能够降低进行增塑化时的粘度的极大值，能够抑制玻璃纤维的折损。由此，能够使所得到的注射成形品的冲击特性稳定。另外，本发明的一个实施方式的纤维强化树脂颗粒因纤维强化树脂颗粒中含有的玻璃纤维的数均纤维长度为1mm以上，从而可充分地发挥玻璃纤维所带来的注射成形品的补强效果，从而得到优异的耐冲击强度。

本发明的一个实施方式所涉及的纤维强化树脂颗粒能够减轻注射成形时的背压所致的影响，能够稳定地制造具有优异的耐冲击强度的注射成形品，因此，在要求优异的耐冲击强度的用途、或要求耐冲击强度的可靠性的用途例如对汽车部件等的适应性方面突出地优异。另外，由本发明的一个实施方式所涉及的纤维强化树脂颗粒制造的注射成形品能够在保持有助于轻量化的良好的低密度、耐热性(高负荷变形温度)、低蠕变变形、高耐LLC(长寿冷却剂)性的同时发挥出上述效果。

本发明的一个实施方式所涉及的纤维强化树脂颗粒中含有的热塑性树脂(A)含有具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯(SPS)。具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯例如通过使用茂催化剂将苯乙烯系单体聚合而得到。通过使热塑性树脂(A)含有SPS，可以得到具有优异的耐冲击强度且低密度的注射成形品。

SPS的MFR(熔体质量流动速率)值优选为10～50g/10分钟。在此，MFR值是依照JISK 7210(2014)的方法于300℃在1.20kg条件下测定的值。通过使SPS的MFR值为10～50g/10分钟，由此，注射成形品的耐冲击强度进一步提高。

热塑性树脂(A)可以由上述的SPS单独构成，但也可以含有其他热塑性树脂。

作为其他热塑性树脂，可以优选使用与SPS的亲和性(也称为相容性。)高的树脂。作为这样的树脂，例如可举出聚苯醚(简称“PPE”)、丙烯腈/苯乙烯共聚物(简称“AS”)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(简称“ABS”)、丙烯腈/乙烯-丙烯-二烯/苯乙烯共聚物(简称“AES”)、丙烯腈/丙烯酸酯/苯乙烯共聚物(简称“AAS”)、甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(简称“MBS”)、苯乙烯/丁二烯共聚物(简称“SBR”)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(简称“SBS”)、苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(简称“SEBS”)等。

作为其他热塑性树脂例示的上述树脂优选为改性树脂，特别优选为酸改性树脂。改性树脂通过将具有改性基团的化学物种共聚、例如接枝聚合而得到。在要得到酸改性树脂时，作为化学物种，可以优选使用不饱和羧酸或其衍生物。作为酸改性的方法的一例，通过向聚苯乙烯接枝羧酸、羧酸酐来得到苯乙烯/马来酸酐共聚物(简称“SMA”)。

作为酸改性中使用的不饱和羧酸，例如可以使用马来酸、富马酸、衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸等含有羧基且具有聚合性双键的化合物。这些化合物中除了羧基例如还可以根据需要导入羟基、氨基、环氧基等其他官能团。作为酸改性中使用的不饱和羧酸的衍生物，可举出上述的化合物的酸酐、酯、酰胺、酰亚胺、金属盐等。作为其具体例，可举出马来酸酐、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、甲基丙烯酸缩水甘油酯、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。其中，优选的是富马酸和马来酸酐。

通过同时使用SPS和作为其他热塑性树脂的聚苯醚、优选酸改性聚苯醚，从而SPS与玻璃纤维(B)的亲和性提高，注射成形品的耐冲击强度进一步提高。作为酸改性聚苯醚，优选举出马来酸酐改性聚苯醚、富马酸改性聚苯醚等。

其他热塑性树脂并不限定于上述的与SPS的亲和性高的树脂，也可以根据目的、用途等为亲和性低的树脂。在使用亲和性低的树脂的情况下，可以根据需要与各种相容化剂组合来提高与SPS的相容性。作为与SPS的亲和性低的树脂，例如可举出PA6、PA66等脂肪族聚酰胺；PA6T、PA9T等在主链具有芳香环的芳香族聚酰胺；聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称“PET”)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称“PBT”)等聚酯；在主链具有芳基的聚亚芳基硫醚；在主链具有磺酰键的聚醚砜；在主链具有酮基的聚醚醚酮(简称“PEEK”)；聚丙烯(简称“PP”)、高密度聚乙烯(简称“HDPE”)、直链状低密度聚乙烯(简称“LLDPE”)、乙烯-丁烯共聚物(简称“EBR”)、乙烯-辛烯共聚物(简称“EOR”)、乙烯-己烯共聚物(简称“EHR”)、乙烯-丙烯共聚物(简称“EPR”)等聚烯烃(或者烯烃系弹性体)等。

以上说明的其他热塑性树脂可以单独使用1种，也可以并用多种。

在同时使用SPS和其他热塑性树脂的情况下，由这些树脂构成的热塑性树脂(A)的MFR值(热塑性树脂(A)整体的MFR值)优选为10～50g/10分钟。此处，MFR值也是按照JIS K7210(2014)的方法于300℃在1.20kg条件下测定的值。在不使用其他热塑性树脂的情况下，SPS的MFR值相当于热塑性树脂(A)的MFR值。通过使热塑性树脂(A)的MFR值为10～50g/10分钟，从而注射成形品的耐冲击强度进一步提高。

在将热塑性树脂(A)的总量设为100质量％时，SPS优选为20质量％以上且99质量％以下。通过使SPS的含量为20质量％以上、40质量％以上、60质量％以上、80质量％以上、90质量％以上、进一步为95质量％以上，可对使用纤维强化树脂颗粒作为原料而成形的成形品、优选注射成形品赋予优异的耐冲击强度。另外，通过使SPS的含量为99质量％以下、98质量％以下、进一步为97质量％以下，能够良好地发挥出其他热塑性树脂所带来的效果、例如将SPS与玻璃纤维(B)的亲和性提高的效果等。

如上所述，玻璃纤维(B)的数均纤维长度为1mm以上且7mm以下。在此所说的“数均纤维长度”是纤维强化树脂颗粒中含有的玻璃纤维(B)的纤维长度的数均值。

玻璃纤维(B)的数均纤维长度的下限为1mm以上即可，从更良好地发挥本发明的效果的观点出发，例如可以设为2.0mm以上、2.5mm以上、3mm以上，进一步地可以设为3.5mm以上。另外，玻璃纤维(B)的数均纤维长度的上限为7mm以下即可，从更良好地发挥本发明的效果的观点出发，例如可以设为6mm以下、5mm以下，进一步地可以设为4.5mm以下。

玻璃纤维(B)的平均纤维直径优选为5μm以上且20μm以下。通过使平均纤维直径为5μm以上，热塑性树脂(A)易于进入玻璃纤维(B)间，玻璃纤维(B)能够充分地被树脂浸渗。另外，能够合适地防止制造过程中的玻璃纤维(B)的折损，能够提高生产率。另外，通过使平均纤维直径为20μm以下，可得到夏比冲击强度优异的效果。

作为上述的玻璃纤维(B)的数均纤维长度和平均纤维直径的测定方法，使用如下的方法(烧失法)，即，在玻璃纤维不发生氧化减量的温度范围将树脂烧失，分离纤维后利用显微镜观察进行测定。关于数均纤维长度，具体地，首先，将装入了颗粒的坩埚放入马弗炉，并进行烧失直至玻璃纤维(B)以外的成分灰化结束。接着，将玻璃纤维(B)的块松解而使其分散。接着，加入硅油，使玻璃纤维(B)分散于硅油中。接着，将分散有玻璃纤维(B)的硅油滴加到载玻片上，覆盖盖玻片，使用数字式显微镜(HIROX公司制“KH-7700”)以40倍进行观察。对500根玻璃纤维(B)测定纤维长度，求出玻璃纤维(B)的数均纤维长度。关于平均纤维直径，也对与数均纤维长度同样地观察的500根玻璃纤维(B)测定纤维直径，求出玻璃纤维(B)的平均纤维直径。关于平均纤维直径，在纤维的横截面为圆状的情况下，求出直径，在纤维的横截面为圆状以外的形状(例如楕圆形状、扁平形状等)的情况下，测定最长的部位后求出平均纤维直径。

玻璃纤维(B)的材质没有特别限定，例如可以根据目的、用途来选定使用E玻璃、低介电玻璃、二氧化硅玻璃等各种组成的玻璃纤维。其中，优选使用E玻璃。

作为玻璃纤维(B)，可以优选使用拉伸强度为3～5GPa的玻璃纤维。另外，作为玻璃纤维(B)，也可以优选使用线膨胀系数为2.8×10^-6～5.6×10^-6(/℃)的范围的玻璃纤维。在一个优选的方式中，可以使用拉伸强度为3～5GPa、并且线膨胀系数为2.8×10^-6～5.6×10^-6(/℃)的范围的玻璃纤维。

另外，玻璃纤维(B)的TEX数优选为1000～4000TEX、1500～3300TEX、2000～2800TEX，进一步优选为2200～2600TEX。TEX数对应于每1km纤维的克数。

在将热塑性树脂(A)与玻璃纤维(B)的总量设为100质量％时，优选：热塑性树脂(A)为30质量％以上且90质量％以下、且玻璃纤维(B)为10质量％以上且70质量％以下。由此，能够对注射成形品进一步赋予优异的耐冲击强度，也能够进一步降低背压所致的影响。从进一步良好地发挥这样的效果的观点出发，更优选：热塑性树脂(A)为35质量％以上且80质量％以下、且玻璃纤维(B)为20质量％以上且65质量％以下，进一步优选：热塑性树脂(A)为40质量％以上且60质量％以下、且玻璃纤维(B)为40质量％以上且60质量％以下。此外，最优选：热塑性树脂(A)为45质量％以上且55质量％以下、且玻璃纤维(B)为45质量％以上且55质量％以下。

纤维强化树脂颗粒中，能够在不损害本发明的效果的范围内含有除以上说明过的热塑性树脂(A)和玻璃纤维(B)以外的其他成分(C)。作为其他成分(C)，可举出各种添加剂。添加剂没有特别限定，可举出例如抗氧化剂、耐候剂、防静电剂、颜料、阻燃剂、自由基产生剂、相容化剂等树脂用添加剂等。另外，添加剂的含量没有特别限定，能够添加必要量，例如在将纤维强化树脂颗粒的总量设为100质量％时，可以设为10质量％以下、5质量％以下、3质量％以下，进一步地可以设为1质量％以下。添加剂可以通过混合到热塑性树脂(A)中来使用。需要说明的是，纤维强化树脂颗粒中，可以在不损害本发明的效果的范围内含有除玻璃纤维(B)以外的强化纤维作为上述添加剂，但优选不含有除玻璃纤维(B)以外的强化纤维。

作为制造纤维强化树脂颗粒的方法，例如可以优选使用作为一般的长纤维颗粒的制法的拉挤成形法。对于拉挤成形法，参照图1进行说明。

图1是对用于实施拉挤成形法的颗粒制造装置的一例进行说明的示意图。图1中，101为模头，102为向模头101供给熔融了的热塑性树脂(A)的挤出机，103为玻璃纤维(B)的束(也称为“粗纱”。)F的卷筒，104为向被引入模头101的玻璃纤维的束F给与一定张力的张力辊组，105为用于将从模头101引出的浸渗了熔融树脂的纤维束冷却的冷却机构，106为纤维束的引出辊，107为对被引出的浸渗了熔融树脂的纤维束进行切割从而得到纤维强化树脂颗粒的造粒机。该装置中，使熔融树脂同时向三根各自独立的玻璃纤维(B)的束F浸渗。

在模头101中熔融了的热塑性熔融树脂(A)浸渗到玻璃纤维(B)的束F中。之后，浸渗了熔融树脂的纤维束在造粒机107中被切割，从而得到具有规定颗粒长度的纤维强化树脂颗粒。

图2是说明纤维强化树脂颗粒的一例的示意图。如图2所示，颗粒长度相当于纤维强化树脂颗粒的长度方向的长度。另一方面，若与纤维强化树脂颗粒的长度方向正交的剖面中的形状为圆形状，则颗粒厚度相当于直径，例如若与纤维强化树脂颗粒的长度方向正交的剖面中的形状为楕圆形状等非圆形状，则颗粒厚度相当于最薄的部分的厚度。在利用上述的拉挤成形法制造的纤维强化树脂颗粒中，如图2所示，玻璃纤维(B)的取向方向与颗粒的长度方向平行，玻璃纤维(B)的数均纤维长度实质上等于颗粒长度。因此，在玻璃纤维(B)的数均纤维长度以1mm以上且7mm以下的范围取特定值时，颗粒长度也能够以1mm以上且7mm以下的范围取相同的特定值。因此，拉挤成形法中，能够通过颗粒长度的设定来设定(控制)数均纤维长度。

制造纤维强化树脂颗粒的方法并不限定于上述的拉挤成形法，只要是能够将玻璃纤维(B)的数均纤维长度设为1mm以上且7mm以下的方法即可。例如可以使用双螺杆混炼机等混炼机，对热塑性树脂(A)、和例如预先被切割为规定长度的具有短切丝束的形态的玻璃纤维(B)进行混炼，从而制造纤维强化树脂颗粒。在经过这样的混炼而制造的纤维强化树脂颗粒中，玻璃纤维(B)的数均纤维长度未必等于该纤维强化树脂颗粒的颗粒长度，通常比颗粒长度短。

若为能够包含数均纤维长度为1mm以上且7mm以下的玻璃纤维的颗粒，则纤维强化树脂颗粒的颗粒长度没有特别限定。颗粒长度例如可以设为15mm以下、12mm以下、8mm以下、7mm以下、5mm以下，进一步地可以设为4.5mm以下。另外，颗粒长度例如可以设为1mm以上、2mm以上、3mm以上，进一步地可以设为3.5mm以上。作为一个方式，特别是在通过上述的拉挤成形法来将纤维强化树脂颗粒成形的情况等中，纤维强化树脂颗粒的颗粒长度优选为1mm以上且7mm以下，优选与玻璃纤维(B)的数均纤维长度相等。

纤维强化树脂颗粒的颗粒厚度没有特别限定。颗粒厚度例如可以设为5mm以下、4mm以下、3mm以下，进一步地可以设为2.5mm以下。另外，颗粒厚度例如可以设为0.5mm以上、1mm以上、1.2mm以上，进一步地可以设为1.5mm以上。

2.混合颗粒

本发明的一个实施方式所涉及的混合颗粒是将上文中说明过的纤维强化树脂颗粒与热塑性树脂颗粒混合而成的。在此，构成热塑性树脂颗粒的热塑性树脂没有特别限定，但优选含有SPS和聚苯醚中的至少一方。由此，热塑性树脂颗粒与纤维强化树脂颗粒的亲和性提高，耐冲击强度进一步提高。

混合颗粒中，热塑性树脂颗粒可以用于将来自于纤维强化树脂颗粒的玻璃纤维(B)稀释。从理想地进行这样的稀释的观点出发，热塑性树脂颗粒优选不含有玻璃纤维(B)、碳纤维等强化纤维。或者，在热塑性树脂颗粒含有强化纤维的情况下，该强化纤维的含量优选小于纤维强化树脂颗粒中的强化纤维的含量，例如该强化纤维的含量优选为纤维强化树脂颗粒中的强化纤维的含量的80质量％以下、50质量％以下、20质量％以下、10质量％以下，进一步优选为5质量％以下。另外，在热塑性树脂颗粒含有强化纤维的情况下，强化纤维的形态没有特别限定，例如可以为具有与颗粒长度相等的纤维长度的纤维(所谓“长纤维”)的形态，也可以为具有比颗粒长度短的纤维长度的纤维(所谓“短纤维”)的形态。包含长纤维的热塑性树脂颗粒例如可以利用上述的拉挤成形法等来制造。另一方面，包含短纤维的热塑性树脂颗粒例如可以利用上述的使用混炼机的方法等来制造。

热塑性树脂颗粒的形状(颗粒长度、颗粒厚度等)没有特别限定，可以适宜设定。在一个方式中，热塑性树脂颗粒可以具有与纤维强化树脂颗粒同等程度的颗粒长度、颗粒厚度等。

3.注射成形品

本发明的一个实施方式所涉及的注射成形品(以下也简称为“注射成形品”。)是将上文中说明过的纤维强化树脂颗粒、或上文中说明过的混合颗粒注射成形而成的。

该注射成形品稳定地发挥具有优异的耐冲击强度的效果。注射成形品的注射成形的方法、条件没有特别限定，能够以已知的方法、条件来实施。注射成形时，可以对熔融了的颗粒(纤维强化树脂颗粒或混合颗粒)施加背压，也可以不施加。在施加背压的情况下，背压的值没有特别限定，例如可以设为0.3MPa以上且5MPa以下。通过使用本发明所涉及的颗粒，不依赖于有无背压、或背压的大小，都可稳定地得到具有优异的耐冲击强度的注射成形品。另外，即使在对熔融了的颗粒实际施加的背压因何种原因发生变动的情况下，也可稳定地得到具有优异的耐冲击强度的注射成形品。

关于注射成形品，由ISO 75A(2004)规定的负荷变形温度优选为260℃以上。从更良好地发挥本发明的效果的观点出发，该负荷变形温度例如优选为261℃以上、262℃以上，进一步优选为263℃以上。负荷变形温度的上限没有特别限定，例如可以为300℃以下、290℃以下、280℃以下，进一步可以为270℃以下。

另外，关于注射成形品，该注射成形品中含有的玻璃纤维(B)优选为10质量％以上且60质量％以下。从更良好地发挥本发明的效果的观点出发，该玻璃纤维(B)的含量例如优选为12质量％以上、14质量％以上、16质量％以上，进一步优选为18质量％以上，另外，例如优选为50质量％以下、45质量％以下、40质量％以下，进一步优选为35质量％以下。

4.用途

上文中说明过的注射成形品的用途没有特别限定，可以用于各种用途。特别地，由于注射成形品不受注射成形时的成形条件(背压)的变动影响地、稳定地具有优异的耐冲击强度，因此，适合广泛地用于包括汽车部件等要求高安全性的用途等在内的各种用途。

关于由注射成形品构成的汽车部件的例子，参照图3～图6进行说明。需要说明的是，汽车中，设置各汽车部件的位置并不限定于图3～图6的例子。

如图3所示，注射成形品例如可以合适地构成：引擎盖1、车顶2、门框支柱3、座椅靠背4、头枕支架5、发动机部件6、防撞箱7、前地板通道8、前地板面板9、底盖10、底支承杆11、防撞梁12、挡泥板支架13、前整流罩14、发动机前盖15、前支承塔杆16、任务中央通道17、散热芯支架18、前仪表板19、门内部件20、后行李箱后面板21、后行李箱侧面板22、后行李箱地板23、后行李箱隔板24等。

另外，如图4所示，注射成形品例如可以合适地构成：动力电子单元25、快速充电插头26、车载充电器27、锂离子电池28、电池控制单元29、动力电子控制单元30、三相同步电动机31、家用充电插头32等。

进一步地，如图5所示，注射成形品例如可以合适地构成：太阳微光传感器33、交流发电机34、EDU(电子喷射器驱动器单元)35、电子节气门36、滚筒控制阀37、节气门开度传感器38、散热器风扇控制器39、斗形线圈40、A/C型管接头41、柴油机微粒捕集过滤器42、前灯反射器43、增压空气管道44、增压空气冷却头45、进气温度传感器46、汽油燃料压力传感器47、凸轮/曲轴位置传感器48、组合阀49、发动机油压传感器50、变速器齿轮角度传感器51、无级变速器油压传感器52、ELCM(蒸发止回模块)泵53、水泵叶轮54、转向辊连接器55、ECU(发动机计算机单元)连接器56、ABS(防抱死制动系统)储油缸活塞57、执行器盖58等。

更进一步地，如图6所示，注射成形品例如可以合适地作为用于将车载传感器模块所具备的传感器密封的密封材料使用。这样的传感器没有特别限定，例如可举出：大气压力传感器59(例如，用于高度校正)、增压压力传感器60(例如，用于燃料喷射控制)、(IC化)大气压力传感器61、加速度传感器62(例如，用于气囊)、表压传感器63(例如，用于座椅状态控制)、油箱内部压力传感器64(例如，用于燃料箱泄漏检测)、制冷剂压力传感器65(例如，用于空调控制)、线圈驱动器66(例如，用于点火线圈控制)、EGR(排气再循环)阀传感器67、空气流量传感器68(例如，用于燃料喷射控制)、进气管压力(MAP)传感器69(例如，用于燃料喷射控制)、承油盘70、散热器盖71、进气歧管72等。

由注射成形品构成的汽车部件并不限定于参照图3～图6而例示的部件，例如也可合适地用于：高压(线束)连接器、毫米波天线罩、IGBT(绝缘栅双极晶体管)外壳、电池保险丝端子、散热器格栅、仪表罩、逆变器冷却水泵、电池监控单元、结构部件、进气歧管、高压连接器、电机控制ECU(发动机计算机单元)、逆变器、管道部件、滤罐放气阀、动力单元、母线、电机减速器、滤罐等。

注射成形品也可合适地用于摩托车部件、自行车部件，更具体地可举出：摩托车部件、摩托车前围板等。

注射成形品由于其耐化学药品性也优异，因此可以用于各种电气化产品。例如也优选构成热水器、具体地作为所谓“Eco Cute(注册商标)”等已知的天然制冷剂热泵热水器的部件。作为这样的部件，例如可举出淋浴部件、泵部件、管道部件等，更具体地可举出单端口循环连接配件、溢流阀、混合阀单元、耐热阱、泵壳、复合水阀、进水配件、树脂接头、管道部件、树脂减压阀、用于水龙头的弯管等。

注射成形品也可合适地用于家电用途、电子设备，更具体地可举出微波炉、电话、手机、冰箱、吸尘器、OA设备、电动工具部件、电气相关装置部件用途、防静电用途、高频电子部件、高散热性电子部件、高压用部件、电磁波屏蔽用部件、通信设备产品、AV设备、个人计算机、收银机、风扇、换气扇、缝纫机、墨液周边部件、色带盒、空气过滤器部件、温水冲洗马桶座圈部件、马桶座圈、马桶盖、电饭锅部件、光拾取设备、照明器具用部件、DVD、DVD-RAM、DVD拾取部件、DVD用拾取基板、开关部件、插座、显示器、摄像机、灯丝、插头、高速彩色复印机(激光打印机)、逆变器、空调、键盘、转换器、电视、传真机、光连接器、半导体芯片、LED部件、洗衣机/洗烘机部件、洗碗机/烘干机部件等。

注射成形品也可合适地用于建材，更具体地可举出外墙板、背板、隔断墙板、信号灯、应急灯、墙壁材料等。

注射成形品也可合适地用于杂货、日用品等，更具体地可举出筷子、饭盒、餐具容器、食品托盘、食品包装用材料、水槽、桶、玩具、运动用品、冲浪板、门盖、门阶、弹球机部件、遥控车、遥控器箱、文具、乐器、玻璃杯、哑铃、头盔盒产品等。

关于上文中说明过的各种部件，各自可以一部分或全部由注射成形品构成。

实施例

以下对本发明的实施例进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。

1.实施例1、2和比较例1、2

[纤维强化树脂颗粒]

(1)基础树脂组合物的制备

将SPS(出光兴产公司制“ZAREC 300ZC”，MFR值：30g/10分钟)95.7质量％、酸改性聚苯醚(出光兴产公司制“CX-1”；富马酸改性)3.5质量％、和抗氧化剂(日本巴斯夫公司制“Irganox1010”)0.8质量％混合，得到基础树脂组合物。在此，在将构成基础树脂组合物的热塑性树脂(A)的总量设为100质量％时，SPS为96.5质量％，酸改性聚苯醚为3.5质量％。

(2)纤维强化树脂颗粒的成形

将通过上文得到的基础树脂组合物和玻璃纤维的束(日东纺织公司制“RS240QR-483”，用氨基硅烷进行了表面处理的、平均纤维直径17μm、2400TEX的玻璃粗纱)供给至与图1所示的装置同样的颗粒制造装置，制造纤维强化树脂颗粒。具体地，在下述颗粒成形条件下，在利用张力辊组对玻璃纤维的束的量进行调整的同时将其送入模头内，进行熔融了的热塑性树脂的浸渗，之后，从模头引出后进行冷却，用造粒机切割为表1所示的颗粒长度，得到纤维强化树脂颗粒。确认到：所得的纤维强化树脂颗粒中，玻璃纤维的数均纤维长度与颗粒长度相等。设定颗粒厚度为1.60mm。

颗粒成形条件

·模头：安装于

挤出机的前端，浸渗部中以直线状配置4根棒。

·预热温度：200℃

·熔融温度：300℃

·棒(rod)：“6mm(直径)×3mm(长度)”×4根

在此，“预热温度”是指即将导入模具前的玻璃纤维的温度。“熔融温度”是指模具内的树脂的温度。

[混合颗粒]

(1)稀释用树脂组合物的制备

在SPS(出光兴产公司制“ZAREC 300ZC”，MFR值：30g/10分钟)100质量份中，混合结晶化成核剂(ADEKA公司制“Adeka stab NA-70”；磷酸酯系化合物”)2.5质量份和抗氧化剂(日本巴斯夫公司制“Irganox1010”)0.3质量份，得到稀释用树脂组合物。

(2)热塑性树脂颗粒(稀释用颗粒)的成形

将通过上文记载得到的稀释用树脂组合物用双螺杆混炼挤出机(东芝机械公司制“TEM26SS”)在320℃进行熔融混炼，制造热塑性树脂颗粒。该热塑性树脂颗粒不含有玻璃纤维等强化纤维。

(3)颗粒的混合

将纤维强化树脂颗粒和热塑性树脂颗粒以表1所示的比例混合，得到混合颗粒(注射成形品的原料)。

[注射成形品]

将通过上文记载得到的混合颗粒供给至注射成形机，进行注射成形，制造注射成形品。具体地，使用注射成形机(日本制钢所公司制“180AD”)，由上述混合颗粒制成140mm×140mm×3mm的平板状的注射成形品。该注射成形机中，使用膜状浇口(film-gate)作为模具，使用全螺线螺杆作为螺杆。另外，在背压4MPa、树脂温度320℃、模具温度150℃的条件下进行成形。

[表1]

2.比较例3～4

(1)基础树脂组合物的制备

将SPS(出光兴产公司制“ZAREC 130ZC”，MFR值：15g/10分钟)、橡胶状弹性体(KURARAY公司制“Septon 8006”；SEBS)、酸改性聚苯醚(出光兴产公司制“CX-1”；富马酸改性)、抗氧化剂(日本巴斯夫公司制“Irganox1010”)和结晶化成核剂(ADEKA公司制“Adekastab NA-70”；磷酸酯系化合物”)以表2所示的配合量混合，得到基础树脂组合物。在此，表2所示的酸改性聚苯醚、抗氧化剂和结晶化成核剂的质量份是相对于SPS和橡胶状弹性体的总量100质量份而言的值。

(2)纤维强化树脂颗粒的成形

向通过上文记载得到的基础树脂组合物100质量份中配合预先被切割为纤维长度3mm的平均纤维直径13μm的玻璃纤维(日本电气硝子公司制“T480”，短切丝束)30.0质量份，使用双螺杆混炼挤出机(东芝机械制“TEM26SS”)，在320℃进行熔融挤出，由此制造纤维强化树脂颗粒(颗粒长度3.0mm，颗粒厚度2.00mm)。玻璃纤维因双螺杆混炼挤出机中的混炼而发生折损，因此，纤维强化树脂颗粒中含有的玻璃纤维的数均纤维长度为380～400μm。

[注射成形品]

将通过上文记载得到的纤维强化树脂颗粒与实施例1、2和比较例1、2同样地供给至注射成形机，进行注射成形，制造注射成形品。比较例3、4和后述比较例5中不进行利用稀释用颗粒进行的稀释，而单独使用纤维强化树脂颗粒。

[表2]

3.比较例5

将市售的纤维强化树脂颗粒(Toray公司制“A504X90”，基础树脂组合物：聚苯硫醚(简称“PPS”)，玻璃纤维含量：40质量％，颗粒长度：3.0μm，颗粒厚度：2.00μm，玻璃纤维的数均纤维长度：380μm)与实施例1、2和比较例1、2同样地供给至注射成形机，进行注射成形，制造注射成形品。比较例5中不进行利用稀释用颗粒进行的稀释，而单独使用纤维强化树脂颗粒。

4.评价方法

使用实施例和比较例中得到的混合颗粒，制作试验片，并对以下的项目进行评价。关于试验片，使用注射成形机(日本制钢所公司制“180AD”)，在背压4MPa、树脂温度320℃、模具温度150℃的条件下按照各测定法来制作。

(1)密度

密度按照ISO 1183(1987)进行测定。

(2)负荷变形温度

负荷变形温度按照ISO 75A(2004)进行测定。

(3)蠕变变形

制作ISO 527-2 1A形状的试验片，利用下述条件进行拉伸蠕变试验，求出蠕变变形(％)。

拉伸蠕变试验

·试验项目：拉伸蠕变应变(根据夹盘间距算出)

·试验形状：ISO 527-2 1A形状

·试验条件：夹盘间距；115mm·初始应变测定；利用基于万能材料试验机的强度测定进行修正

·试验应力：20MPa

·试验温度：(140±3)℃

·试验时间：1000小时

·试验数：n＝2

·试验装置：万能蠕变试验机250kgf型

·差动变压器；共和电业公司制“DTH-A-30”

(4)耐LLC(长寿冷却剂)性(浸渍后的拉伸强度保持率)

将试验片(3mm厚)在120℃的汽车防冻液(乙二醇∶水＝1∶1)中浸渍1000小时，放置于室温后，按照ISO 527-1，-2(2012)在120℃以拉伸速度5mm/分钟进行拉伸试验，并测定拉伸强度。将浸渍1000小时后测定的拉伸强度相对于浸渍前测定的拉伸强度的比例，作为浸渍后的拉伸强度保持率(％)求出。

(5)夏比冲击强度

夏比冲击强度按照ISO 179(2010)进行测定。

对于实施例1、2和比较例1、2，对在注射成形时不施加背压的(背压0MPa)条件下制造的试验片、与在注射成形时施加4MPa的背压的条件下制造的试验片分别测定夏比冲击强度，求出其差(背压0MPa的夏比冲击强度-背压4MPa的夏比冲击强度)。

以上结果如表3所示。另外，对于实施例1和比较例1、2(它们的注射成形品中的玻璃纤维的含量相同均为30质量％)，将夏比冲击强度和其差图表化后的结果示于图7。

[表3]

5.评价

根据表3和图7可知，实施例1、2与比较例1～5相比，可以不受注射成形时的成形条件(背压)的变动影响地、稳定地得到具有优异的耐冲击强度(夏比冲击强度)的注射成形品，其中，实施例1、2使用如下的纤维强化树脂颗粒来进行注射成形，即，包含含有SPS的热塑性树脂(A)、和数均纤维长度为1mm以上且7mm以下的玻璃纤维(B)的纤维强化树脂颗粒。另外可知，可在保持有助于轻量化的良好的低密度、耐热性(高负荷变形温度)、低蠕变变形、高耐LLC(长寿冷却剂)性的同时发挥出上述效果。

产业上的可利用性

本发明的纤维强化树脂颗粒和混合颗粒例如能够用于树脂成形品、特别是注射成形品的原料，使用本发明的纤维强化树脂颗粒和混合颗粒成形的注射成形品尤其能够合适地应用于汽车部件等各种用途。

上文中详细地说明了若干本发明的实施方式和/或实施例，但本领域技术人员可在不实质上脱离本发明的新颖教导和效果的情况下容易地在这些例示的实施方式和/或实施例中施加大量变更。因此，这些大量变更也包含在本发明的范围中。

该说明书中记载的文献、和本申请的基于巴黎公约的优先权基础申请的全部内容援引至此。

Claims (13)

1.一种纤维强化树脂颗粒，其包含：

含有具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯的热塑性树脂(A)、和

数均纤维长度为1mm以上且7mm以下的玻璃纤维(B)。

2.根据权利要求1所述的纤维强化树脂颗粒，其中，

所述纤维强化树脂颗粒的颗粒长度为1mm以上且7mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的纤维强化树脂颗粒，其中，

所述热塑性树脂(A)中含有的所述具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯的MFR值为10g/10分钟～50g/10分钟。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，

所述热塑性树脂(A)的MFR值为10g/10分钟～50g/10分钟。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，

在将所述热塑性树脂(A)的总量设为100质量％时，所述具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯为20质量％以上且99质量％以下。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，

所述热塑性树脂(A)含有：

所述具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯、和

酸改性聚苯醚。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，

所述玻璃纤维(B)的平均纤维直径为5μm以上且20μm以下。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的纤维强化树脂颗粒，其中，

在将所述热塑性树脂(A)与所述玻璃纤维(B)的总量设为100质量％时，所述热塑性树脂(A)为30质量％以上且90质量％以下，所述玻璃纤维(B)为10质量％以上且70质量％以下。

9.一种混合颗粒，其是在权利要求1～8中任一项所述的纤维强化树脂颗粒中混合热塑性树脂颗粒而成的。

10.根据权利要求9所述的混合颗粒，其中，

所述热塑性树脂颗粒含有具有间同立构结构的结晶性聚苯乙烯和聚苯醚中的至少一方。

11.一种注射成形品，其是将权利要求1～8中任一项所述的纤维强化树脂颗粒、或者权利要求9或10所述的混合颗粒注射成形而成的。

12.根据权利要求11所述的注射成形品，其由ISO 75A(2004)规定的负荷变形温度为260℃以上。

13.根据权利要求11或12所述的注射成形品，其中，

所述注射成形品中含有的玻璃纤维(B)为10质量％以上且60质量％以下。

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