CN116829640A - 玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明所要解决的技术问题在于提供一种适于制造抑制分散剂的使用量并且抑制白雾产生的玻璃纤维强化成型体的材料。解决方案为一种玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,其含有10~50质量份的玻璃纤维、50~90质量份的丙烯系树脂(将两者的合计设为100质量份。)、0.3质量份以上的炭黑和平均粒径为1~40μm的聚烯烃蜡,上述聚烯烃蜡相对于上述炭黑的质量比为0.75~1.5。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物。
背景技术
纤维强化树脂成型体由于轻质,并且刚性和耐热性优异,因此已被用于电气设备、汽车、住宅设备、医疗器械等多种领域。
作为纤维强化树脂成型体,例如已知有使用玻璃纤维等强化纤维和聚酰胺、聚丙烯等热塑性树脂的成型体。这样的纤维强化树脂成型体在汽车领域中被用于发动机室内的风扇罩、螺旋桨风扇等要求高刚性和耐热性的部件。
例如在专利文献1中记载了一种由含有玻璃长纤维强化聚烯烃树脂粒料、聚烯烃树脂、抗氧化剂、光稳定剂和紫外线吸收剂的玻璃长纤维强化聚烯烃组合物形成的车辆外装饰部件,并且记载了该组合物中还能够添加炭黑、蜡等。另外,在专利文献2中记载了一种含有玻璃长纤维强化聚烯烃树脂粒料、聚烯烃树脂和具有硫化锌的颜料的玻璃长纤维强化聚烯烃组合物,并且记载了该组合物中还能够添加炭黑、蜡等。
在专利文献3中记载了一种含有烯烃系树脂、炭黑和玻璃纤维的着色剂组合物,并且记载了该组合物中还能够添加分散剂、作为润滑剂的聚乙烯蜡。
在专利文献4中记载了一种复合材料,其包含:聚合物树脂;和配置于上述聚合物树脂中的含有用水性上胶组合物涂布过的玻璃纤维的玻璃纤维股,并且记载了上胶组合物可以含有炭黑、聚丙烯蜡等。
另一方面,在专利文献5中记载了一种配合有密度、熔点和熔解热在规定的范围内的乙烯系聚合物的长纤维强化丙烯系树脂组合物,并且记载了利用该组合物,能够抑制在成型体表面产生白雾这样的外观不良(以下,也记载为“白雾产生”。)的发生,并能够形成机械特性优异的成型体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-207233号公报
专利文献2:日本特开平9-183869号公报
专利文献3:日本特开2002-53711号公报
专利文献4:日本特表2014-512323号公报
专利文献5:国际公开第2020/091051号
发明内容
发明所要解决的技术问题
从抑制白雾产生的观点考虑,现有的由玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物得到的成型体有进一步改善的余地。
本发明的发明人发现,通过在玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物中配合炭黑而且使用金属皂作为炭黑的分散剂,能够改善白雾。但从降低分散剂的使用量这样的观点考虑,有进一步改善的余地。
因此,本发明的目的在于提供一种适于制造抑制分散剂的使用量并且抑制白雾产生的玻璃纤维强化成型体的材料。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的要旨如下所述。
[1]
一种玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,其含有:
10~50质量份的玻璃纤维;
50~90质量份的丙烯系树脂(其中,将玻璃纤维和丙烯系树脂的合计设为100质量份。);
0.3质量份以上的炭黑;和
平均粒径为1~40μm的聚烯烃蜡,上述聚烯烃蜡相对于上述炭黑的质量比为0.75~1.5。
[2]
如上述[1]的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,其中,上述聚烯烃蜡为聚丙烯蜡。
[3]
如上述[1]或[2]的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,其中,上述炭黑的含量为2质量份以下。
[4]
如上述[1]~[3]中任一项的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,其中,上述丙烯系树脂含有改性聚丙烯。
[5]
一种注射成型体的制造方法,上述注射成型体由上述[1]~[4]中任一项的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物构成,其中,上述制造方法包括:
由上述丙烯系树脂的一部分或全部和上述玻璃纤维制造粒料的工序;
将利用上述工序得到的粒料、上述炭黑、上述聚烯烃蜡和任意上述丙烯系树脂的一部分进行干混而得到组合物的工序;和
将上述组合物注射成型的工序。
发明效果
利用本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,能够制造抑制分散剂的使用量并且抑制白雾产生的玻璃纤维强化成型体。
附图说明
图1是粒料制造装置的示意图。
具体实施方式
对本发明更详细地进行说明。
[玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物]
本发明所涉及的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物的特征在于:含有玻璃纤维、丙烯系树脂、炭黑和规定的聚烯烃蜡。
《玻璃纤维》
本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物含有玻璃纤维。
作为玻璃纤维,可以列举将E玻璃(Electrical glass、电绝缘玻璃)、C玻璃(Chemical glass、化学玻璃)、A玻璃(Alkali glass、碱性玻璃)、S玻璃(High strengthglass、高强度玻璃)和耐碱玻璃等玻璃进行熔融纺丝而制成的长丝状纤维。
在本发明中,作为玻璃纤维,通常使用玻璃长纤维。作为玻璃长纤维的原料,通常使用连续状玻璃纤维束,其已经以玻璃粗纱的形式市售。其平均纤维直径通常为3~30μm,优选为13~20μm,进一步优选为16~18μm,长丝集束根数通常为400~10,000根,优选为1,000~6,000根,进一步优选为3,000~5,000根。
另外,如日本特开平6-114830号公报所记载,也能够将多个纤维束集束后使用。
可以通过电解处理或收束剂处理等各种表面处理方法向玻璃纤维的表面导入官能团。表面处理中优选使用收束剂,特别优选使用含有偶联剂的收束剂。使用进行了表面处理的玻璃纤维时,玻璃纤维与树脂成分的粘接性提高,能够得到强度和外观良好的成型体。
作为收束剂的例子,可以列举日本特开2003-253563号公报所记载的含有偶联剂的收束剂。
作为偶联剂,例如可以列举氨基硅烷、环氧硅烷等的硅烷系偶联剂和钛系偶联剂。
另外,作为收束剂,除了含有偶联剂以外,为了容易处理,还优选含有树脂乳液。
作为收束剂所含的树脂乳液,例如可以列举聚氨酯系、烯烃系、丙烯酸系、尼龙系、丁二烯系或环氧系的树脂乳液,这些之中,优选为聚氨酯系或烯烃系的树脂乳液。
《丙烯系树脂》
本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物含有丙烯系树脂。
上述丙烯系树脂是含有来自丙烯的结构单元作为主要结构单元的聚合物,作为其例子,可以列举丙烯均聚物、丙烯-α﹣烯烃无规共聚物和丙烯系嵌段共聚物(以下,也将它们统一记载为“未改性丙烯系树脂”。)、以及改性聚丙烯。
作为上述丙烯-α﹣烯烃无规共聚物,可以列举丙烯与选自碳原子数2的α﹣烯烃(即乙烯)和碳原子数4~8的α﹣烯烃中的至少1种烯烃的无规共聚物。作为上述α﹣烯烃的例子,可以列举乙烯、1﹣丁烯、1﹣戊烯、1﹣己烯、4﹣甲基﹣1﹣戊烯、3﹣甲基﹣1﹣戊烯、1﹣庚烯和1﹣辛烯,优选列举乙烯和1﹣丁烯,特别优选列举乙烯。上述无规共聚物中的来自丙烯的结构单元占全部结构单元的比例优选为90摩尔%以上,更优选为95摩尔%以上。
上述丙烯系嵌段共聚物优选由丙烯均聚物部分和丙烯-α﹣烯烃无规共聚物部分构成。丙烯-α﹣烯烃无规共聚物部分的具体方式与上述丙烯-α﹣烯烃无规共聚物的具体方式相同。
上述丙烯系嵌段共聚物在进行正癸烷溶剂分离时,分离成可溶于23℃的正癸烷的成分(以下,也记载为“癸烷可溶部分”。)和不溶于23℃的正癸烷的成分(以下,也记载为“癸烷不溶部分”。)。癸烷可溶部分的含量通常为5~30质量%,优选为5~25质量%,更优选为8~18质量%,癸烷不溶部分的含量通常为70~95质量%,优选为75~95质量%,更优选为82~92质量%。
上述改性聚丙烯可以通过对聚丙烯进行酸改性而得到。作为其改性方法,可以列举目前公知的方法、例如接枝改性和共聚化。作为被改性的聚丙烯,可以列举上述未改性丙烯系树脂。
作为用于改性的改性剂,例如可以列举不饱和羧酸及其衍生物。作为不饱和羧酸的例子,可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、纳迪克酸、富马酸、衣康酸、巴豆酸、柠康酸、山梨酸、中康酸、当归酸和苯二甲酸。另外,作为其衍生物的例子,可以列举酸酐、酯、酰胺、酰亚胺和金属盐等,作为具体例,可以列举马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、纳迪克酸酐、苯二甲酸酐、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、马来酸单乙酯、丙烯酰胺、马来酸单酰胺、马来酰亚胺、N﹣丁基马来酰亚胺、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠等。这些之中,优选不饱和二羧酸及其衍生物,更优选马来酸酐和苯二甲酸酐。
改性聚丙烯的酸加成量、换言之改性聚丙烯中的来自上述酸的结构的比例优选为0.1~14重量%,更优选为0.3~8重量%。就酸加成量而言,可以测定树脂的IR谱图,根据1,670cm-1~1,810cm-1的峰的面积来确定。
在上述玻璃纤维和上述丙烯系树脂形成后述的玻璃纤维强化树脂粒料的情况下,聚丙烯的改性可以在制造玻璃纤维强化树脂粒料之前进行,也可以在制造玻璃纤维强化树脂粒料时的熔融混炼过程中进行。
改性聚丙烯中残留有改性剂或来自其的挥发性的成分(以下,也将它们统一记载为“挥发成分”。)时,有时会在由玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物形成的成型体的表面产生雾。因此,优选上述挥发成分少,国际公开第2020/091051号的[0039]所记载的式子所定义的改性聚丙烯中的挥发成分含量优选为9000ppm以下,更优选为7000ppm以下。通过将改性聚丙烯真空干燥等,能够降低挥发成分的量。
作为改性聚丙烯,从改良玻璃纤维与上述未改性丙烯系聚合物的亲合性、提高所制造的成型体的强度或耐热性的观点考虑,优选脂肪酸酐改性聚丙烯,特别优选马来酸酐改性聚丙烯。
改性聚丙烯的熔体流动速率(基于ISO 1133-1、230℃、2.16kg负荷。)优选为50g/10分钟以上,更优选为80g/10分钟以上,其上限值例如可以为1000g/10分钟。改性聚丙烯的熔体流动速率在该范围内时,本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物具有适于注射成型的流动性。
另外,从以良好的加工性进行注射成型而形成机械特性优异的成型体的观点考虑,作为上述丙烯系树脂整体的熔体流动速率(基于ISO 1133-1、230℃、2.16kg负荷。)优选为25~500g/10分钟,更优选为50~400g/10分钟。
(玻璃纤维强化树脂粒料)
在本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物中,上述丙烯系树脂的一部分或全部(以下,也记载为“丙烯系树脂(P1)”。)和上述玻璃纤维可以形成粒料(以下,也记载为“玻璃纤维强化树脂粒料”。)。
在粒料所含的丙烯系树脂(P1)中,上述未改性丙烯系树脂的熔体流动速率(基于ISO 1133-1、230℃、2.16kg负荷)优选为20g/10分钟以上,更优选为30g/10分钟以上,进一步优选为40g/10分钟以上,其上限例如可以为300g/10分钟。熔体流动速率在该范围内时,本发明的组合物具有适于注射成型的流动性。
玻璃纤维强化树脂粒料中的玻璃纤维的纤维长度通常为4~10mm,优选为5~8mm,纤维直径通常为10~20μm,优选为13~18μm。
在玻璃纤维强化树脂粒料中,玻璃纤维与粒料的长度方向大致平行地排列,玻璃纤维的纤维长度通常与粒料的颗粒长度(即,粒料的长度方向的长度)实质上相同。
玻璃纤维强化树脂粒料中的玻璃纤维的含量相对于玻璃纤维强化树脂粒料100质量%,优选为40~70质量%,更优选为45~60质量%。玻璃纤维的含量为上述下限值以上时,能够以良好的生产率制造玻璃纤维强化树脂粒料。玻璃纤维的含量为上述上限值以下时,能够使树脂充分含浸于玻璃纤维的纤维束。
玻璃纤维强化树脂粒料中的改性聚丙烯的量相对于玻璃纤维强化树脂粒料100质量%,优选为1~5质量%,更优选为1.5~3.5质量%。改性聚丙烯的量为上述下限值以上时,玻璃纤维与树脂成分的粘接性良好。改性聚丙烯的量为上述上限值以下时,改性聚丙烯的分子量不会变得过低,因此由本发明的组合物制造的成型体的强度良好。
玻璃纤维强化树脂粒料的形状通常为柱状。
玻璃纤维强化树脂粒料的颗粒长度(长度方向的长度)通常为4~10mm,优选为5~8mm。玻璃纤维强化树脂粒料的颗粒长度为上述下限值以上时,由本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物制造的成型体的机械特性优异。另外,玻璃纤维强化树脂粒料的颗粒长度为上述上限值以下时,本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物的成型性优异。
在玻璃纤维强化树脂粒料中,通常,玻璃纤维与粒料的长度方向大致平行地排列。
因为玻璃纤维强化树脂粒料中的玻璃纤维的长径比大,所以由含有上述玻璃纤维强化树脂粒料的本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物形成的成型体的机械强度优异。
玻璃纤维强化树脂粒料可以利用拉制法等公知的成型方法进行制造,具体而言,将由数千根构成的玻璃纤维的粗纱导入含浸模中,使丙烯系树脂熔融,将熔融后的树脂(以下,也简称为“熔融树脂”。)均匀地含浸于长丝之间,之后切断成所需的长度,由此能够容易地得到。
在该方法中,例如可以采用如下的方法:利用挤出机向设置于挤出机前端的含浸模中供给熔融树脂,并且使连续状玻璃纤维束通过,使熔融树脂含浸于该玻璃纤维束后,穿过喷嘴进行拉制,造粒成所需的长度。
另外,也可以采用如下的方法:将未改性丙烯系聚合物、不饱和羧酸或其酸酐与有机过氧化物一起进行干混并投入挤出机的料斗中,一边同时进行改性,一边进行供给。
作为用于使熔融树脂含浸于玻璃纤维的粗纱中的方法,没有特别限制,例如可以列举国际公开2010/137305的[0036]所记载的方法。
在将树脂熔融的过程中,可以使用具有2个以上的进料部的挤出机,从顶部进料口投入树脂和分解剂,从侧方进料口投入其它树脂。作为分解剂,优选有机过氧化物。另外,也可以使用2台以上的挤出机(挤出部),向其中的至少1台投入分解剂。还可以向挤出机的至少1个部位投入树脂、不饱和羧酸或其衍生物以及分解剂。
(除了玻璃纤维强化树脂粒料以外还可以添加的丙烯系树脂)
在上述玻璃纤维强化树脂粒料所含的丙烯系树脂(P1)为上述丙烯系树脂的一部分的情况下,本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物除了含有丙烯系树脂(P1)以外,还含有余量的丙烯系树脂(以下,也记载为“丙烯系树脂(P2)”。)。
上述丙烯系树脂(P2)是含有来自丙烯的结构单元作为主要结构单元的聚合物,作为其例子,可以列举丙烯均聚物、丙烯-α﹣烯烃无规共聚物和丙烯系嵌段共聚物。
上述丙烯-α﹣烯烃无规共聚物和上述丙烯系嵌段共聚物的详细内容如上所述。
丙烯系树脂(P2)的熔体流动速率(基于ISO 1133-1、230℃、2.16kg负荷)优选为10~300g/10分钟,更优选为20~250g/10分钟,进一步优选为20~200g/10分钟。丙烯系树脂(P2)的熔体流动速率在该范围内时,由本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物形成的成型体的机械特性优异。
作为丙烯系树脂(P2)的形状的例子,可以列举粉末和粒料。
《炭黑》
本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物含有炭黑。
本发明的组合物中的炭黑的含量相对于上述玻璃纤维和上述丙烯系树脂的合计100质量份为0.3质量份以上,优选为0.3~2质量份。炭黑的含量在上述范围内时,由玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物制造的强化纤维成型体能够抑制白雾产生。另一方面,含量低于0.3质量份时,可能无法抑制白雾产生。另外,含量为上述上限值以下时,玻璃强化纤维与丙烯系树脂的界面粘接良好。
作为炭黑,例如可以列举炉法炭黑、乙炔炭黑、热解炭黑、槽法炭黑。
《聚烯烃蜡》
本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物含有平均粒径为1~40μm、优选为5~20μm的聚烯烃蜡。该平均粒径是利用激光衍射法进行测定得到的体积基准的粒径分布的D50。
聚烯烃蜡的平均粒径在该范围内时,能够在炭黑颗粒之间有效地配置聚烯烃蜡,防止炭黑颗粒彼此凝集,提高炭黑在树脂成分中的分散性,还能够抑制成型体产生白雾。另一方面,平均粒径与上述下限值相比过小时,有时难以制造聚烯烃蜡;平均粒径与上述上限值相比过大时,炭黑的分散性下降,有时无法抑制成型体产生白雾。
在通过配合乙烯系聚合物来抑制由玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物构成的成型体产生白雾的技术中,有时随着乙烯系聚合物的量增大,能够看到成型体的机械物性下降的倾向,但利用本发明,通过配合炭黑和聚烯烃蜡来抑制白雾产生,因此能够期待没有上述的配合乙烯系聚合物时的担忧。
聚烯烃蜡的在下述或与其相同的条件下利用凝胶渗透色谱(GPC)进行测定得到的聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)优选为2,000~10,000,更优选为3,000~4,000。
装置:凝胶渗透色谱Alliance GPC2000型(Waters公司制造)
溶剂:邻二氯苯
柱:TSKgel GMH6-HT×2、TSKgel GMH6-HTL柱×2(均由东曹株式会社制造)
流速:1.0ml/分钟
试样:0.15mg/mL邻二氯苯溶液
温度:140℃
聚烯烃蜡相对于炭黑的质量比(聚烯烃蜡的质量/炭黑的质量)为0.75~1.5,优选为0.80~1.0。质量比在该范围内时,能够在炭黑颗粒之间有效地配置聚烯烃蜡,防止炭黑颗粒彼此凝集,提高炭黑在树脂成分中的分散性,还能够抑制成型体产生白雾。另一方面,质量比与上述下限值相比过小时,炭黑的分散性低,有时无法抑制成型体产生白雾。
作为聚烯烃蜡,优选聚乙烯蜡和聚丙烯蜡,更优选聚丙烯蜡。
聚烯烃蜡可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
《其它成分》
在本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物中,根据需要,在不损害本发明的效果的范围内,也可以含有上述的各成分以外的聚合物。作为这样的聚合物的例子,可以列举乙烯系聚合物,作为乙烯系聚合物的例子,可以列举国际公开第2020/091051号的第[0054]~[0060]段所记载的乙烯系聚合物。
在本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物中,除了上述各成分以外,根据需要,还可以在不损害本发明的效果的范围(例如相对于上述组合物100质量%为5质量%以下的比例)内配合耐热稳定剂、抗静电剂、耐候稳定剂、耐光稳定剂、老化防止剂、抗氧化剂、铜钝化剂、脂肪酸金属盐、软化剂、分散剂(不包括上述聚烯烃蜡。)、填充剂、着色剂、颜料、发泡剂等添加剂。这些成分也可以被母料化。
(玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物)
本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物含有:
10~50质量份、优选15~45质量份、更优选20~40质量份的上述玻璃纤维;
50~90质量份、优选55~85质量份、更优选60~80质量份的上述丙烯系树脂(其中,将玻璃纤维和丙烯系树脂的合计设为100质量份。);
0.3质量份以上、优选0.3~2质量份的上述炭黑;和
上述聚烯烃蜡,
上述聚烯烃蜡相对于上述炭黑的质量比为0.75~1.5、优选为0.80~1.0。
各成分的含量在上述范围内时,能够制造抑制了白雾产生的成型体。
(玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物的制造方法)
本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物可以通过将上述玻璃纤维、上述丙烯系树脂、上述炭黑、上述聚烯烃蜡和任意上述添加剂进行混合,例如通过干混进行制造。
上述丙烯系树脂的一部分或全部和上述玻璃纤维优选以上述的玻璃纤维强化树脂粒料的状态进行混合。
[玻璃纤维强化成型体]
本发明所涉及的玻璃纤维强化成型体由含有上述玻璃纤维、上述丙烯系树脂、上述炭黑、上述聚烯烃蜡和任意上述添加剂的组合物构成。
只要没有特别限定,各成分的详细内容如上所述。另外,只要没有特别限定,上述组合物中的各成分的含量及其技术意义也与上述的本发明所涉及的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物中的各成分的含量及其技术意义相同。
本发明的成型体中的玻璃纤维的长度通常与本发明的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物中的玻璃纤维的长度不同。这是由于玻璃纤维在成型中发生折损而变短。关于本发明所涉及的玻璃纤维强化成型体中的玻璃纤维的长度,从成型体抽出规定根数(1000根)的玻璃纤维,测定它们的各纤维长度,由基于下述式算出的重均纤维长度表示时,通常为0.5~5mm,优选为0.8~3mm。
重均纤维长度=Σ(纤维长度)2/Σ纤维长度
本发明所涉及的玻璃纤维强化成型体可以通过将含有上述玻璃纤维、上述丙烯系树脂、上述炭黑、上述聚烯烃蜡和任意上述添加剂的树脂组合物、例如上述的本发明所涉及的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物进行成型而制造。
作为成型方法,能够没有特别限制地应用注射成型法、挤出成型法、中空成型法、压缩成型法、注射压缩成型法、气体注入注射成型或发泡注射成型等公知的成型方法,这些之中,特别优选注射成型法、压缩成型法和注射压缩成型法,从制造外观优异(即抑制了白雾产生)的成型体的观点考虑,优选注射成型法。
本发明的成型体能够适用于汽车内外装饰部件、家电部件等各种领域。作为汽车内外装饰部件的例子,可以列举后门的内部材料。
实施例
以下,基于实施例对本发明更具体地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
(测定方法)
各种物性的测定或评价方法如下所述。
[熔体流动速率]
基于ISO 1133-1,在230℃、2.16kg负荷的条件下测定原料树脂的熔体流动速率。
[平均粒径]
作为分散剂的平均粒径,采用利用激光衍射法进行测定得到的体积基准的粒径分布的D50。
[成型体的外观]
按照以下的基准评价实施例等中制造的成型体的外观。
○:几乎看不到白雾的状态;
△:能够看到白雾,但与×相比,为难以看到的状态;
×:白雾一目了然的状态。
(使用原料)
实施例等中使用的原料如下所述。
《丙烯系树脂》
具有下述物性的丙烯均聚物的市售品。
(未改性丙烯系树脂)
·PP1(丙烯均聚物(MFR(230℃、2.16kg负荷)=200g/10分钟)。
·PP2(丙烯均聚物(MFR(230℃、2.16kg负荷)=30g/10分钟))。
(改性聚丙烯)
·mPP1(Adivant制造、商品名:POLYBOND3200(MFR(230℃、2.16kg负荷)=200g/10分钟))。
《玻璃纤维》
·GF(用氨基硅烷进行表面处理后的纤维直径17μm的玻璃纤维4000根集束玻璃粗纱、日本电气硝子株式会社制造、商品名:T-431N)。
《炭黑》
·市售品。
《分散剂》
·硬脂酸钙(平均粒径为11μm的市售品)。
·聚丙烯蜡(平均粒径为267μm的市售品)。
·微粉聚丙烯蜡(平均粒径为10μm的市售品)。
(玻璃纤维强化树脂组合物的制造)
[制造例1]
使用图1所示的粒料制造装置,制造玻璃纤维强化树脂粒料。
在图1中,10为模,20为向模10供给熔融树脂的挤出机,30为纤维束F的卷,40为对引入模10内的纤维束F施加一定的张力的张紧辊组,50为用于对从模10中拉出的熔融树脂含浸纤维束进行冷却的冷却单元,60为纤维束的拉出辊,70为用于切割所拉出的熔融树脂含浸纤维束的造粒机。在该装置中,使熔融树脂同时含浸于3根分别独立的纤维束F。
具体的制造条件如下所述。
·模:安装于50mφ挤出机的前端,在含浸部直线状地配置4根棒。
·纤维束:用氨基硅烷进行表面处理后的纤维直径17μm的玻璃纤维4000根集束而成的玻璃粗纱(日本电气硝子株式会社制造、商品名:T-431N)。
·预热温度:200℃。
·树脂:将丙烯系聚合物PP1和马来酸酐改性聚丙烯mPP1以PP1:mPP1=48:2的质量比混合而成。
·熔融温度:280℃。
·棒:四根6mm(直径)×3mm(长度)。
在上述条件下,利用张紧辊组调整纤维束的量,并送入模内进行含浸,之后,从模中拉出并冷却,利用造粒机制作颗粒长度为8mm、强化纤维的长度为8mm、强化纤维的含量为50质量%的玻璃纤维强化树脂粒料。
[比较例1]
将60质量份的制造例1中制造的玻璃纤维强化树脂粒料(以下,也记载为“GFMB”。)、40质量份的PP2、0.2质量份的炭黑和0.2质量份的硬脂酸钙进行干混,制备玻璃纤维强化树脂组合物。
接着,使用注射成型机,在以下的条件下由该玻璃纤维强化树脂组合物制造成型体(显色板),并评价其外观。
模具:90mm×50mm×2mm、带有深度15μm的绉纹。
成型温度:240℃。
模具温度:45℃。
将评价结果示于表1。
[比较例2]
将0.2质量份的硬脂酸钙变更为0.2质量份的聚丙烯蜡,除此以外,与比较例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[比较例3]
将0.2质量份的硬脂酸钙变更为0.2质量份的微粉聚丙烯蜡,除此以外,与比较例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[比较例4]
将炭黑的配合量变更为0.4质量份,并将硬脂酸钙的配合量变更为0.4质量份,除此以外,与比较例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[比较例5]
将炭黑的配合量变更为0.4质量份,并将聚丙烯蜡的配合量变更为0.4质量份,除此以外,与比较例2同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[实施例1]
将炭黑的配合量变更为0.4质量份,并将0.2质量份的硬脂酸钙变更为0.4质量份的微粉聚丙烯蜡,除此以外,与比较例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[比较例6]
将炭黑的配合量变更为0.8质量份,并将硬脂酸钙的配合量变更为0.8质量份,除此以外,与比较例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[比较例7]
将炭黑的配合量变更为0.8质量份,并将聚丙烯蜡的配合量变更为0.8质量份,除此以外,与比较例2同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[实施例2]
将炭黑的配合量变更为0.8质量份,并将微粉聚丙烯蜡的配合量变更为0.8质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[比较例8]
将炭黑的配合量变更为1.2质量份,并将硬脂酸钙的配合量变更为1.2质量份,除此以外,与比较例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[比较例9]
将炭黑的配合量变更为1.2质量份,并将聚丙烯蜡的配合量变更为1.2质量份,除此以外,与比较例2同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[实施例3]
将炭黑的配合量变更为1.2质量份,并将微粉聚丙烯蜡的配合量变更为1.2质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[比较例10]
将炭黑的配合量变更为1.6质量份,并将硬脂酸钙的配合量变更为1.6质量份,除此以外,与比较例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[比较例11]
将炭黑的配合量变更为1.6质量份,并将聚丙烯蜡的配合量变更为1.6质量份,除此以外,与比较例2同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[实施例4]
将炭黑的配合量变更为1.6质量份,并将微粉聚丙烯蜡的配合量变更为1.6质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制造玻璃纤维强化树脂组合物及其成型体。将评价结果示于表1。
[表1]
符号说明
10模、20挤出机、30纤维束F的卷、40张紧辊组、50冷却单元、60拉出辊、70造粒机。
Claims (5)
1.一种玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,其特征在于,含有:
10~50质量份的玻璃纤维;
50~90质量份的丙烯系树脂,其中,将玻璃纤维和丙烯系树脂的合计设为100质量份;
0.3质量份以上的炭黑;和
平均粒径为1~40μm的聚烯烃蜡,所述聚烯烃蜡相对于所述炭黑的质量比为0.75~1.5。
2.如权利要求1所述的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,其特征在于:
所述聚烯烃蜡为聚丙烯蜡。
3.如权利要求1或2所述的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,其特征在于:
所述炭黑的含量为2质量份以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物,其特征在于:
所述丙烯系树脂含有改性聚丙烯。
5.一种注射成型体的制造方法,所述注射成型体由权利要求1~4中任一项所述的玻璃纤维强化丙烯系树脂组合物构成,所述制造方法的特征在于,包括:
由所述丙烯系树脂的一部分或全部和所述玻璃纤维制造粒料的工序;
将利用上述工序得到的粒料、所述炭黑、所述聚烯烃蜡和任意所述丙烯系树脂的一部分进行干混而得到组合物的工序;和
将所述组合物注射成型的工序。
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