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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Harzzusammensetzung für ein Nonwoven
gewebeartiges Design und ein Verfahren zur Herstellung eines geformten
Gegenstandes mit einem Nonwoven gewebeartigen Design aus einem Harz.
Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Harzzusammensetzung,
die stabil pelletiert werden kann und wenn die Harzzusammensetzung
mit Pellets eines nicht gefärbten
Harzes vermischt und in eine Form mit einer feingemusterten Rauhigkeit
verformt wird, einen geformten Gegenstand liefert, welcher ausgezeichnete
mechanische Eigenschaften, Witterungsbeständigkeit und Hitzefestigkeit
liefert und ein Nonwoven gewebeartiges Design mit Wärme und
Tiefe zeigt und ein Verfahren zur Herstellung des geformten Gegenstandes.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Bis
heute werden Nonwoven-Textilerzeugnisse häufig als Innenmaterial für Kraftfahrzeuge
und Häuser
verwendet. Nonwoven-Textilerzeugnisse zeigen wegen ihrer Struktur
aus verfilzten Fasern ein ausgezeichnetes Design mit Wärme und
Tiefe. Um jedoch ein Nonwoven-Textilerzeugnis als Innenmaterial
zu verwenden, ist es erforderlich, dass ein Substrat mit ausreichender
mechanischer Festigkeit und einer festgelegten Gestalt unterlegt
und das Nonwoven-Textilerzeugnis auf das Substrat auflaminiert wird.
Dies bedingt eine Zunahme der Verarbeitungsabläufe und die Kosten steigen
unvermeidlich. Darüber
hinaus werden, wenn das Nonwoven-Textilerzeugnis als Innenmaterial
in einem Kraftfahrzeug unter Verwendung eines Klebstoffs eingesetzt wird,
der lange Zeit zurückbleibt,
die Fensterscheiben infolge flüchtiger
Stoffe manchmal trübe.
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Wenn
ein geformter Gegenstand aus Kunststoff als Innenmaterial verwendet
wird, können
Festigkeit und Form des Innenmaterials aus einem beträchtlich
breiten Bereich ausgewählt
werden. Es ist jedoch nicht einfach, einen geformten Plastikgegenstand
mit einer eine derartige Wärme
und Tiefe aufweisenden Musterung zu versehen, wie diejenige von
Nonwoven gewebeartigen Erzeugnissen. Darüber hinaus wird, wenn ein gefärbter geformter
Plastikgegenstand hergestellt wird, dies häufig so betrieben, dass eine
Harzzusammensetzung, die Färbemittel
in einer hohen Konzentration enthält, im Voraus mit Pellets eines
nicht gefärbten
Harzes in einer Menge von 5 bis 100 mal mehr als die Menge der gefärbten Zusammensetzung,
vermischt und das Gemisch für
die Formung ver wendet wird. Es ist jedoch nicht leicht, eine Färbemittel
in hoher Konzentration enthaltende Harzzusammensetzung stabil zu
pelletieren.
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Vom
Standpunkt des Umweltschutzes und einer effektiven Materialnutzung
aus ist das Recycling verschiedener Produkte in den letzten Jahren
vorangetrieben worden. Deshalb ist es für Färbemittel enthaltende Harzzusammensetzungen
wichtig, dass die unter Verwendung der Harzzusammensetzung geformten
Gegenstände
recyclisiert werden können.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Harzzusammensetzung für ein Nonwoven
gewebeartiges Design bereit zu stellen, welche stabil pelletiert
werden kann und wenn die Harzzusammensetzung mit Pellets eines nicht
gefärbten
Harzes vermischt und verformt wird, einen geformten Gegenstand liefert,
welcher hervorragende mechanische Eigenschaften und Haltbarkeit
für eine
lange Zeit zeigt, ein Nonwoven gewebeartiges Design mit Wärme und
Tiefe zeigt und eine ausgezeichnete Eignung für das Recycling hat und ein
Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes.
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Als
Ergebnis von ausgedehnten Untersuchungen der gegenwärtigen Erfinder
zur Überwindung
der obigen Schwierigkeiten wurde gefunden, dass eine Harzzusammensetzung
für ein
Nonwoven gewebeartiges Design, welche Faserstapel von karbonisiertem
Polyacrylnitril mit einem Stickstoffgehalt von 10 Gewichts-% oder
mehr und/oder Faserstapel von mit Pigmenten massegefärbter Viskosespinnfaser
umfasst, stabil pelletiert werden kann und wenn die Harzzusammensetzung
mit Pellets eines ungefärbten
Harzes vermischt und verformt wird, der geformte Gegenstand ein
Nonwoven gewebeartiges Design mit Wärme und Tiefe zeigt und eine
hervorragende Eignung für
das Recycling hat. Die vorliegende Erfindung ist auf Grundlage dieser
Erkenntnisse fertiggestellt worden. Die vorliegende Erfindung stellt
bereit:
- (1) Eine Harzzusammensetzung für ein Nonwoven
gewebeartiges Design, welche Faserstapel von karbonisiertem Polyacrilnitril
mit einem Stickstoffgehalt von 10 Gewichts-% oder mehr und/oder
Faserstapel von mit Pigmenten massegefärbter Viskosespinnfaser umfasst;
- (2) eine in (1) beschriebene Harzzusammensetzung, worin die
Stapelfasern eine Feinheit von 1 bis 15 Denier und eine Länge von
0,1 bis 2 mm haben;
- (3) eine in (1) und (2) beschriebene Harzzusammensetzung, welche
5 bis 20 Gewichts-% Stapelfasern umfasst;
- (4) eine in einem von (1), (2) oder (3) beschriebene Harzzusammensetzung,
welche umfasst 15 bis 40 Gewichts-% Polypropylen, 15 bis 40 Gewichts-%
Polyethylen, 10 bis 30 Gewichts-% eines Ethylen-Propylen Elastomeren,
1 bis 10 Gewichts-% säuremodifiziertes
Polypropylen und 5 bis 20 Gewichts-% Stapelfasern;
- (5) einen geformten Gegenstand, hergestellt unter Verwendung
einer Harzzusammensetzung für
ein Nonwoven gewebeartiges Design, welche in einem der Ansprüche (1),
(2), (3) und (4) beschrieben ist und
- (6) ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes
aus einem Harz mit einem Nonwoven gewebeartigen Design, welches
umfasst Vermischen der Harzzusammensetzung für ein Nonwoven gewebeartiges
Design, umfassend 5 bis 20 Gewichts-% Faserstapel aus karbonisiertem
Polyacrylnitril mit einem Stickstoffgehalt von 10 Gewichts-% oder
mehr und/oder Faserstapel aus mit Pigmenten massegefärbter Viskosespinnfaser,
mit einem nicht gefärbten
Harz in einer Menge von 5 bis 20 mal so viel wie die Menge der gefärbten Harzzusammensetzung
und Verformen des hergestellten Gemisches.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
Harzzusammensetzung für
das Nonwoven gewebeartige Design umfasst Faserstapel aus karbonisiertem
Polyacrylnitril mit einem Stickstoffgehalt von 10 Gewichts-% oder
mehr und/oder Faserstapel aus mit Pigmenten massegefärbter Viskosespinnfaser.
Die Faserstapel aus karbonisiertem Polyacrylnitril mit einem Stickstoffgehalt
von 10% oder mehr können
erhalten werden durch Anwendung einer Flammfestbehandlung und einer
Karbonisierungsbehandlung zur Herstellung einer karbonisierten Polyacrylnitrilfaser,
gefolgt von Schneiden der hergestellten karbonisierten Polyacrylnitrilfaser
zur Herstellung der Stapel. Die Polyacrylnitrilfaser enthält 26,4
Gewichts-% Stickstoff. Der Stickstoffgehalt steigt durch die Flammfestbehandlung
in einem gewissen Ausmaß an.
Der Stickstoffgehalt nimmt jedoch nach und nach ab, wie die Karbonisierungsbehandlung voranschreitet
und eine Kohlenstofffaser im Bereich eines hochfesten Typs, enthaltend
4 bis 7 Gewichts-% Stickstoff und ein Hochmodultyp, der fast keinen
Stickstoff mehr enthält,
erhalten wird. Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete karbonisierte
Polyacyrilnitrilfaser kann erhalten werden durch Abbrechen der Karbonisierungsbehandlung
bevor die Polyacrylnitrilfaser in eine Kohlenstofffaser umgewandelt
ist, d.h. in einem Stadium, in welchem der Stickstoffgehalt 10 Gewichts-%
oder mehr beträgt.
Es ist mehr vorzuziehen, dass die bei der vorliegenden Erfindung
verwendete Polyacrylnitrilfaser 15 Gewichts-% oder mehr Stickstoff
enthält.
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Die
10 Gewichts-% oder mehr Stickstoff enthaltenden Stapelfasern des
karbonisierten Polyacrylnitrils behalten ihre ursprüngliche
Form ohne Brechen und Schmelzen selbst nach zwei Verarbeitungsschritten
bei, d.h. einer Pelletierungsstufe, in welcher das Matrixharz, die
Stapelfasern, Pigmente, antistatische Mittel und Antioxidantien
für die
Harzzusammensetzung miteinander vermischt, extrudiert und pelletiert
werden und einer Formungsstufe, in welcher die erhaltene Harzzusammensetzung
mit Pellets des nicht gefärbten
Harzes vermischt und spritzgegossen wird. Die Stapelfasern sind
im Matrixharz gleichförmig
ohne Brechen der Stränge verteilt
und können
während
der Pelletierungsstufe, in welcher die Harzzusammensetzung extrudiert
wird, stabil verarbeitet werden. Auch in der Verformungsstufe, in
welcher die Harzzusammensetzung spritzgegossen wird, sind die Stapelfasern
gleichmäßig verteilt.
Die Stapelfasern liegen an der Oberfläche des geformten Gegenstandes
als schwarze Faserstapel frei vor und tragen dazu bei, dass ein
Nonwoven gewebeartiges Design sichtbar wird.
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Die
Stapelfasern aus mit Pigmenten massegefärbter Viskosespinnfaser können erhalten
werden durch Tauchen von Zellstoff in einer wässrigen Alkalilösung und
Abpressen zur Herstellung von Alkalicellulose, Vermahlen und Reifung
der hergestellten Alkalicellulose, Umsetzen der behandelten Alkalicellulose
mit Schwefelkohlenstoff um Cellulosexanthogenat herzustellen, Lösen des
hergestellten Cellulosexanthogenats in einer wässrigen Lösung von Natriumhydroxid zur
Herstellung einer Viskoselösung,
Vermischen der hergestellten Viskoselösung mit Pigmenten, Filtrieren,
Reifen, Entschäumen
und Verspinnen der Mischung der Viskoselösung, um Viskosespinnfäden zu erhalten,
Schneiden der erhaltenen Viskosespinnfäden zur Herstellung der Stapel.
Vorzugsweise ist der Gehalt der Pigmente in den bei der vorliegenden
Erfindung verwendeten gefärbten
Stapelfasern aus Viskosefaser 0,01 bis 50 Gewichts-%, mehr bevorzugt
0,1 bis 5 Gewichts-% und am meisten bevorzugt 2 bis 3 Gewichts-%.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist das zur Färbung der Viskosefaser zu verwendende
Pigment nicht besonders eingeschränkt. Beispiele für Pigmente
schließen
Titanoxid, Eisenschwarz, Eisenoxidrot, Eisenblau, Ruß und organische
Pigmente, wie Polyazogelb, Polyazorot, Isoindolinongelb, Diketopyrrolopyrrol,
Phthalocyaninblau, Phthalocyaningrün, Chinacridon, Perylen und
Anthrachinon ein.
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Es
ist möglich,
dass die Viskosespinnfaser mit einem Farbstoff mittels Massefärbung oder
Stückfärbung gefärbt wird.
Stapelfasern von mit einem Farbstoff gefärbter Viskosespinnfaser sind
den obigen Stapelfasern aus mit Pigmenten gefärbter Viskosespinnfaser hinsichtlich
Hitzefestigkeit und Wetterbeständigkeit
unterlegen und es ist nicht praktisch, dass die Stapelfasern aus
mit Farbstoff gefärbter
Viskosespinnfaser alleine verwendet werden.
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Der
vorstehend beschriebene geformte Gegenstand, welcher unter Verwendung
der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt wird,
umfassend die Stapelfasern von karbonisiertem Polyacrylnitril und/oder
Stapelfasern aus mit Pigmenten massegefärbter Viskosespinnfaser, enthält wenig
gebrochene Stapelfasern und die Gestalt der Faserstapel bleibt nach
wiederholtem Recycling hervorragend erhalten. Wenn Stapelfasern
aus Kohlenstoff anstelle von Stapelfasern aus karbonisiertem Polyacrylnitril
oder die Stapelfasern aus mit Pigmenten massegefärbter Viskosespinnfaser verwendet
werden, sind die Stapelfasern aus Kohlenstoff im geformten Gegenstand
gebrochen, das Design ist unansehnlich geworden und die mechanischen
Eigenschaften verschlechtern sich beim Recycling, obwohl der geformte
Gegenstand zufriedenstellende Hitzebeständigkeit und Witterungsbeständigkeit
aufweist. Somit ist der unter Verwendung von Kohlenstoff-Stapelfasern
hergestellte geformte Gegenstand deutlich minderwertig bezüglich Recycling
und es ist nicht praktisch, dass Stapelfasern aus Kohlenstoff allein
verwendet werden.
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In
der vorliegenden Erfindung können,
wenn gewünscht,
die Stapelfasern aus mit Farbstoff gefärbter Viskosespinnfaser oder
die Stapelfasern aus Kohlenstoff, welche oben beschrieben sind,
in kleinen Mengen in Kombination mit den Stapelfasern aus karbonisiertem
Polyacrylnitril und den Stapelfasern aus mit Pigmenten massegefärbter Viskosespinnfaser
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, solange die Ziele der vorliegenden
Erfindung nicht nachteilig beeinflusst werden. Es ist jedoch vom
Standpunkt der Hitzebeständigkeit
und Witterungsbeständigkeit
her vorzuziehen, dass die Stapelfasern aus mit Farbstoff gefärbter Viskosespinnfaser
nicht verwendet werden und, dass die Stapelfasern aus Kohlenstoff
vom Standpunkt des Recycling her nicht verwendet werden.
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In
der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt, dass die Feinheit der
Stapelfasern 1 bis 15 Denier und mehr, bevorzugt 1 bis 4 Denier
beträgt.
Wenn die Feinheit der Stapelfasern kleiner als 1 Denier ist, liegen
die Stapelfasern nicht deutlich an der Oberfläche eines geformten Gegenstandes
und es besteht die Möglichkeit, dass
das hervorragende, Nonwoven gewebeartige Design nicht sichtbar wird.
Wenn die Feinheit der Stapelfasern 15 Denier überschreitet, nimmt die notwendige
Menge der Stapelfasern zu und die Menge ist wirtschaftlich unvorteilhaft.
Darüber
hinaus werden die Faserstapel an der Oberfläche übermäßig freigelegt und es besteht
die Möglichkeit,
dass das hervorragende, Nonwoven gewebeartige Design nicht sichtbar
wird. Es ist bevorzugt, dass die Länge der Stapelfasern 0,1 bis
2 mm und mehr bevorzugt 0,2 bis 1 mm beträgt. Wenn die Länge der
Stapelfasern kürzer
als 0,1 mm ist, wird die Kontrolle der Länge schwierig und es nehmen
die Kosten beim Schneiden zu. Deshalb ist eine solche Länge wirtschaftlich
unvorteilhaft. Darüber
hinaus zeigen die an der Oberfläche
liegenden Faserstapel keine genügend
visuellen Effekte und es besteht die Möglichkeit, dass das Nonwoven
gewebeartige Design nicht sichtbar wird. Wenn die Länge der
Stapelfasern 2 mm überschreitet,
verschlechtert sich die Verteilung der Stapelfasern in der Extrusionsstufe
und es besteht die Möglichkeit,
dass die stabile Zerkleinerung schwierig wird.
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In
der Harzzusammensetzung für
ein Nonwoven gewebeartiges Design ist die Zusammensetzung des Grundgerüstes der
synthetischen Harze nicht besonders eingeschränkt und sie kann in Übereinstimmung
mit dem Typ des ungefärbten
Harzes, welches in Kombination mit der Harzzusammensetzung für ein Nonwoven gewebeartiges
Design beim Mischen und Formen verwendet wird, passend ausgewählt werden.
Wenn zum Beispiel das ungefärbte
Harz Polypropylen ist, ist es bevorzugt, dass die Harzzusammensetzung
für ein
Nonwoven gewebeartiges Design 15 bis 40 Gewichts-% Polypropylen,
15 bis 40 Gewichts-% Polyethylen, 10 bis 30 Gewichts-% eines Ethylen-Propylen
Elastomeren, 1 bis 10 Gewichts-% mit einer Säure modifiziertes Polypropylen
und 5 bis 20 Gewichts-% Stapelfasern enthält. Wenn der Gehalt an Polypropylen
weniger als 15 Gewichts-% beträgt,
besteht die Möglichkeit,
dass die Verträglichkeit
mit den Pellets des ungefärbten
Harzes ungenügend
ist. Wenn der Polypropylengehalt 40 Gewichts-% überschreitet, besteht die Möglichkeit,
dass die Verteilung der Stapelfasern schlecht ist. Wenn der Gehalt
an Polyethylen weniger als 15 Gewichts-% ist, besteht die Möglichkeit,
dass die Verträglichkeit
mit den Pellets des ungefärbten
Harzes unzureichend ist. Wenn der Polyethylengehalt 40 Gewichts-% überschreitet,
besteht die Möglichkeit,
dass die Verteilung der Stapelfasern schlecht ist.
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Wenn
der Gehalt an Ethylen-Propylen Elastomer weniger als 10 Gewichts-%
ist, besteht die Möglichkeit,
dass die Schlagfestigkeit des geformten Gegenstandes nicht ausreichend
ist. Wenn der Gehalt an Ethylen-Propylen Elastomer 30 Gewichts-% überschreitet,
besteht die Möglichkeit,
dass die Hitzedeformationstemperatur des geformten Gegenstandes
herabgesetzt ist. Wenn der Gehalt an mit einer Säure modifiziertem Polypropylen
weniger als 1 Gewichts-% ist, besteht bei der Herstellung der Harzzusammensetzung
die Möglichkeit,
dass eine stabile Extrusion in der Produktion von Strängen bei
der Zerkleinerungsstufe schwierig ist. Wenn der Gehalt an mit einer
Säure modifiziertem
Polypropylen 10 Gewichts-% überschreitet,
besteht die Möglichkeit,
dass sich die Witterungsbeständigkeit
des geformten Gegenstandes verschlechtert. Wenn der Gehalt an Stapelfasern
weniger als 5 Gewichts-% beträgt,
ist die Menge der Faserstapel, die an der Oberfläche des geformten Gegenstandes
freigelegt sind, gering und es besteht die Möglichkeit, dass das hervorragende Nonwoven
gewebeartige Design nicht sichtbar wird. Wenn der Gehalt an Stapelfasern
20 Gewichts-% überschreitet,
besteht bei der Herstellung der Harzzusammensetzung die Möglichkeit,
dass die stabile Extrusion bei der Herstellung von Strängen in
der Zerkleinerungsstufe schwierig ist. Darüber hinaus sind die Faserstapel in
einer übermäßigen Menge
an der Oberfläche
des geformten Gegenstandes freigelegt und es besteht die Möglichkeit,
dass das erhaltene Design nicht als Nonwoven gewebeartiges Design
geeignet ist.
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Das
in der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendete
Polypropylen ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele für das Polypropylen
schließen
ein isotaktische, ataktische und syndiotaktische Propylen-Homopolymere;
ungeordnete Ethylen-Propylen Copolymere mit einem kleinen Gehalt
an der Ethyleneinheit; Propylenblockcopolymere enthaltend einen
homopolymeren Anteil, zusammengesetzt aus einem Propylen-Homopolymer
und einem copoly meren Anteil, zusammengesetzt aus einem ungeordneten Ethylen-Propylen
Copolymer mit einem relativ großen
Gehalt der Ethyleneinheit; und kristalline Propylen-Ethylen-α-Olefincopolymere
mit einer Struktur, die den obigen Ethylen-Propylenblockcopolymeren gleich ist
und im homopolymeren Anteil oder dem copolymeren Anteil eine copolymerisierte
Einheit eines α-Olefins,
wie Buten-1 enthalten.
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Das
Polyethylen ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele für das Polyethylen
schließen
Polyethylene hoher Dichte, mittlerer Dichte und niedriger Dichte,
lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen ultrahohen Molekulargewichts,
Ethylen-Vinylacetatcopolymere und Ethylen-Ethylacrylatcopolymere
ein. Beispiele für
das Ethylen-Propylen Elastomer schließen Ethylen-Propylen Kautschuk
(EPR) und Ethylen-Propylen Diencopolymere (EPDM) ein.
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Beispiele
für das
mit einer Säure
modifizierte Polypropylen schließen ein Polypropylen, modifiziert
mit einer ungesättigten
Carbonsäure
oder Derivate davon, wie Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Maleinsäure,
Fumarsäure,
Itakonsäure,
Maleinsäureanhydrid,
Itakonsäureanhydrid,
Acrylsäuremethylester,
Methacrylsäuremethylester,
Acrylsäureethylester,
Maleinsäuremonoethylester,
Acrylamid, Maleinsäuremonoamid,
Natriummethacrylat und Natriumacrylat hergestellt durch Erhitzen
in Gegenwart eines Radikalbildners. Maleinsäureanhydrid ist unter diesen
Säuren
bevorzugt.
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Die
Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung für ein Nonwoven gewebeartiges
Design kann wenn nötig,
weiterhin Pigmente, Dispergiermittel, antistatische Mittel, Antioxidantien,
Ultraviolettlichtabsorber und Flammschutzmittel umfassen.
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Für die relativen
Mengen der Harzzusammensetzung eines Nonwoven gewebeartigen Designs
der vorliegenden Erfindung und die Pellets des ungefärbten Harzes
bestehen keine besonderen Einschränkungen. Es ist bevorzugt,
dass die Pellets des ungefärbten
Harzes in einer Gewichtsmenge von 5 bis 50 mal, mehr bevorzugt 10
bis 30 mal mehr als die Gewichtsmenge der Harzzusammensetzung mit
der Harzzusammensetzung vermischt werden. Wenn die Gewichtsmenge
der Pellets des ungefärbten
Harzes weniger als 5 mal mehr als die Gewichtsmenge der Harzzusammensetzung
ist, nehmen die Kosten zu und verursachen einen wirtschaftlichen
Nachteil und es besteht die Möglichkeit,
dass das erhaltene Design wegen der übermäßigen Farbtondichte des geformten
Gegenstandes nicht als das Nonwoven gewebeartige Design geeignet
ist. Wenn die Gewichtsmenge der Pellets des ungefärbten Harzes
mehr als 50 mal mehr ist als die Gewichtsmenge der Harzzusammensetzung,
nimmt die Menge der an der Oberfläche liegenden Faserstapel ab
und es besteht die Möglichkeit,
dass das hervorragende Nonwoven gewebeartige Design nicht sichtbar
wird.
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In
der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung für das Nonwoven
gewebeartige Design werden die Stapelfasern aus karbonisiertem Acrylnitril
mit einem Stickstoffgehalt von 10 Gewichts-% oder mehr und/oder
die Stapelfasern aus Viskosespinnfaser, die mit Pigmenten gefärbt sind,
in hervorragend verteiltem Zustand gehalten. Daher kann die Harzzusammensetzung
ohne Schmelzen oder Brechen der Stapelfasern stabil pelletiert werden.
Der durch Mischen der Harzzusammensetzung für ein Nonwoven gewebeartiges
Design der vorliegenden Erfindung mit den Pellets des ungefärbten Harzes
und Formen des hergestellten Gemisches unter Verwendung einer Form
mit einem Muster feiner Rauheit erhaltene Gegenstand hat die Faserstapel
an der Oberfläche
liegen und es wird ein reiches Design das Wärme und Tiefe ähnlich den
nicht gewebten Textilien zeigt, sichtbar. In der vorliegenden Erfindung
ist das Muster mit feiner Rauheit nicht besonders eingeschränkt. Beispiele
für das
Muster schließen
ein gekörntes
Muster von Citron (ein gekörntes
Oberflächenmuster,
welches die Oberfläche
von Zitrusfrüchten
imitiert) und ein feines Karomuster ein. Der durch Mischen der Harzzusammensetzung
für ein
Nonwoven gewebeartiges Design mit den Pellets eines ungefärbten Harzes
erhaltene geformte Gegenstand der vorliegenden Erfindung zeigt hervorragende
Witterungsbeständigkeit,
dermaßen,
dass der Farbton nach Aussetzen im Freien über eine lange Zeit wenig Veränderung
aufweist, hervorragende mechanische Eigenschaften und Eigenschaften
bei Hitzeeinwirkung. Der geformte Gegenstand zeigt Festigkeit, Stabilität beim Erhitzen
und Witterungsbeständigkeit,
die beinahe die gleichen sind wie jene von geformten Gegenständen, die
unter Verwendung von Pellets eines ungefärbten Harzes allein erhalten werden.
Der geformte Gegenstand besitzt hervorragende Eignung beim Recycling.
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Die
Vorteile der vorliegenden Erfindung können wie folgt zusammengefasst
werden: In der Harzzusammensetzung für ein Nonwoven gewebeartiges
Design der vorliegenden Erfindung werden die Stapelfasern aus karbonisiertem
Acrylnitril mit einem Stickstoffgehalt von 10 Gewichts-% oder mehr
und/oder die Stapelfasern von Viskosespinnfaser mit Pigmenten massegefärbt in einem
hervorragend verteilten Zustand gehalten. Daher kann die Harzzusammensetzung
ohne Schmelzen oder Brechen der Stapelfasern stabil pelletiert werden,
wohingegen die Harzzusammensetzung während der Formung durch Schmelzen
erweicht wird. Der durch Mischen der Harzzusammensetzung für ein Nonwoven
gewebeartiges Design der vorliegenden Erfindung mit Pellets eines
ungefärbten
Harzes und Formen der hergestellten Mischung unter Verwendung einer Form
mit einem Muster feiner Rauheit, erhaltene geformte Gegenstand hat
viele an der Oberfläche
liegende Faserstapel und ein reiches Design, bei welchem Wärme und
Tiefe ähnlich
den nicht gewebten Textilien, sichtbar wird. Der durch Mischen der
Harzzusammensetzung für
ein Nonwoven gewebeartiges Design mit Pellets eines ungefärbten Harzes
erhaltene geformte Gegenstand der vorliegenden Erfindung zeigt hervorragende Witterungsbeständigkeit,
derart, dass der Farbton nach dem Aussetzen im Freien eine geringe
Veränderung aufweist,
sowie hervorragende mechanische Eigenschaften und Eigenschaften
beim Erhitzen. Der geformte Gegenstand weist Festigkeit, Stabilität unter
Hitzeeinwirkung und Witterungsbeständigkeit auf, welche beinahe
die gleichen sind wie jene unter Verwendung von Pellets eines ungefärbten Harzes
allein erhaltener geformter Gegenstände. Der geformte Gegenstand
zeigt hervorragende Eignung beim Recycling.
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BEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer unter Bezugnahme auf die
folgenden Beispiele beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung
nicht auf die Beispiele beschränkt.
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Die
Eigenschaften wurden gemäß den folgenden
Methoden bewertet:
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(1) Witterungsbeständigkeit
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Die
Witterungsbeständigkeit
eines erhaltenen geformten Gegenstandes wurde mit einem Bewitterungstest
unter Verwendung eines Xenon-Bewitterungsmessgerätes gemessen [hergestellt von
SUGA SHIKENKI Co., Ltd., XEL-2MNT], womit ΔE Werte nach Bestrahlung während 400
Stunden und 1000 Stunden erhalten wurden.
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(2) Hitzebeständigkeit
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Eine
Harzzusammensetzung mit einer Menge von 5 Gewichtsteilen und 100
Gewichtsteile einer zusammengesetzten Polypropylenmasse wurden zusammengemischt
und das erhaltene Gemisch mittels einer Ioz Spritzgießmaschine
extrudiert. Durch Formgebung unter den Bedingungen von Formungstemperaturen von
200°C, 220°C und 240°C und Verweilzeiten
im Zylinder (kontinuierliche Formung) von 0 Minuten, 15 Minuten
und 30 Minuten wurden Platten hergestellt. Der Farbunterschied ΔE unter den
hergestellten Platten wurde unter Verwendung der Farbe der Platte
als Bezugsgröße, die
unter der Bedingung einer Formungstemperatur von 200°C und einer
Verweilzeit von 0 Minuten hergestellt war, beurteilt. Wenn ΔE 1 oder
kleiner war, wurde die Hitzebeständigkeit
als gut (Freigabe) beurteilt und wenn ΔE 1 überschritt, wurde die Hitzebeständigkeit
als schlecht (Ausschuss) beurteilt.
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(3) Mechanische Eigenschaften
und Hitze-Deformationstemperatur
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Eine
Harzzusammensetzung mit einer Menge von 5 Gewichtsteilen und 100
Gewichtsteile einer zusammengesetzten Polypropylenmasse wurden zusammengemischt
und ein Teststück
hergestellt. Zugfestigkeit, Zugdehnung, Biegefestigkeit, Biegemodul,
Kerbschlagzähigkeit
und die Hitze-Deformationstemperatur des hergestellten Teststückes wurden
gemäß der Standard-Testmethode
für geformtes
Plastikmaterial TSM0501 der Spezifikation von TOYOTA MOTOR Co.,
Ltd. gemessen.
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(4) Recycling-Eigenschaften
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Eine
Harzzusammensetzung mit einer Menge von 5 Gewichtsteilen und 100
Gewichtsteile einer zusammengesetzten Polypropylenmasse wurden zusammengemischt
und das erhaltene Gemisch mittels eines Extruders von 30 mm Durchmesser
bei einer Arbeitstemperatur von 210°C extrudiert, um eine Probe
herzustellen. Die erhaltene Probe wurde bezeichnet als "einmal extrudierte
Probe". Eine vorgeschriebene
Menge wurde aus der Probe entnommen und die verbleibende Menge der
Probe wieder extrudiert, um eine neue Probe zu erhalten. Diese Probe
wurde bezeichnet als "zwei
mal extrudierte Probe".
Auf die gleiche Weise wurde eine „drei mal extrudierte Probe", "vier mal extrudierte
Probe" und "fünf mal extrudierte Probe" hergestellt. Unter
Verwendung der obigen Proben wurde die Länge der Stapelfasern der Proben
und die mechanischen Eigenschaften gemessen.
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Beispiel 1
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Karbonisierte
Polyacrylnitrilfaser mit einer Feinheit von 2 Denier und einem Stickstoffgehalt
von 20 Gewichts-% wurde durch Anwendung der Flammhemmungsbehandlung
und Karbonisierungsbehandlung der Polyacrylnitrilfasern erhalten.
Die erhaltenen karbonisierten Polyacrylnitrilfasern wurden geschnitten
und Stapelfasern aus karbonisiertem Polyacrylnitril mit einer mittleren
Länge von
0,5 mm hergestellt.
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Polypropylen
in einer Menge von 28,3 Gewichtsteilen, 28,3 Gewichtsteile lineares
Polyethylen niedrigen Molekulargewichts, 20,0 Gewichtsteile Ethylen-Propylen
Elastomer, 3,0 Gewichtsteile mit Maleinsäure modifiziertes Polypropylen,
12,0 Gewichtsteile oben erhaltener Stapelfasern von karbonisiertem
Polyacrylnitril, 6,3 Gewichtsteile eines grünen Pigments zur Farbabstimmung,
1,7 Gewichtsteile eines Dispergiermittels, 0,3 Gewichtsteile eines
Antistatikums und 0,1 Gewichtsteile eines Antioxidans wurden in
einer Drehtrommel zusammengemischt. Das erhaltene Gemisch wurde
mittels eines Extruders extrudiert, um Stränge herzustellen und die hergestellten
Stränge
mittels einer Pelletiermaschine pelletiert. Das Gemisch konnte stabil
extrudiert und pelletiert werden und es konnte eine Harzzusammensetzung
erhalten werden.
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Die
erhaltene Harzzusammensetzung in einer Menge von 5 Gewichtsteilen
und 100 Gewichtsteile einer zusammengesetzten Polypropylenmasse
wurden zusammengemischt und das erhaltene Gemisch unter Verwendung
einer Form mit einem gekörnten
Zitronenmuster spritzgegossen. An der Oberfläche des erhaltenen geformten
Gegenstandes mit dem gekörnten
Zitronenmuster waren schwarze Faserstapel auf der grünen Oberfläche mit
dem Muster feiner Rauhigkeit verstreut. Die Oberfläche zeigte
so ein Design mit Wärme
und Tiefe, nicht gewebten Textilien gleich. Die Witterungsbeständigkeit
des geformten Gegenstands wurde mit einem Bewitterungstest erhalten.
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Unter
Verwendung vorstehender Harzzusammensetzung und der zusammengesetzten
Polypropylenmasse wurden getrennt verschiedene Eigenschaften erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 2
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Ruß wurde
mit einer Viskose-Materiallösung
vermischt. Durch Verspinnen des erhaltenen Gemisches wurden mit
dem Pigment gefärbte
Viskosespinnfaser, die eine Feinheit von 3 Denier hatte und 2,0
Gewichts-% des Pigments enthielt, erhalten. Die mit dem Pigment
gefärbte
Viskosespinnfaser wurde geschnitten und mit dem Pigment schwarz
gefärbte
Viskosestapelfasern, die eine mittlere Länge von 0,5 mm hatten, erhalten.
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In Übereinstimmung
mit der gleichen Vorgehensweise, wie sie in Beispiel 1 vorgenommen
wurde, mit der Ausnahme, dass die mit dem Pigment schwarz gefärbten Stapelfasern
anstelle der karbonisierten Polyacrylnitrilstapelfasern verwendet
wurden, wurden Pellets einer Harzzusammensetzung erhalten.
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Die
erhaltene Harzzusammensetzung in einer Menge von 5 Gewichtsteilen
und 100 Gewichtsteile einer zusammengesetzten Polypropylenmasse
wurden zusammengemischt und das erhaltene Gemisch unter Verwendung
einer Form mit einem gekörnten
Zitronenmuster spritzgegossen. An der Oberfläche des erhaltenen geformten
Gegenstandes mit dem gekörnten
Zitronenmuster waren schwarze Faserstapel auf der grünen Oberfläche mit
dem Muster feiner Rauhigkeit verstreut. Die Oberfläche zeigte
so ein Design mit Wärme
und Tiefe, nicht gewebten Textilien gleich. Die Witterungsbeständigkeit
des geformten Gegenstands wurde mit einem Bewitterungstest erhalten.
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Unter
Verwendung vorstehender Harzzusammensetzung und der zusammengesetzten
Polypropylenmasse wurden getrennt verschiedene Eigenschaften erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 3
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Ein
Pigment [hergestellt von DAINICHI SEIKA KOGYO Co., Ltd.; ein Gemisch
von PIGMENT YELLOW 95; PIGMENT BROWN 25 und Ruß in einem Mengenverhältnis von
75:25:5] wurde mit einer Viskose-Materiallösung vermischt. Das erhaltene
Gemisch wurde versponnen und mit den Pigmenten gefärbte Viskosespinnfasern,
die eine Feinheit von 3 Denier hatten und 2,0 Gewichts-% Pigmente
enthielten, erhalten. Die mit den Pigmenten gefärbte Viskosespinnfaser wurde
geschnitten und mit dem Pigment schwarz gefärbte Viskosestapelfasern, die
eine mittlere Länge
von 0,5 mm hatten, erhalten.
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Polypropylen
in einer Menge von 28,3 Gewichtsteilen, 28,3 Gewichtsteile lineares
Polyethylen niedrigen Molekulargewichts, 20,0 Gewichtsteile Ethylen-Propylen Elastomer,
3,0 Gewichtsteile mit Maleinsäure modifiziertes
Polypropylen, 8,0 Gewichtsteile oben erhaltener Stapelfasern von
mit Pigment gefärbter
Viskosespinnfaser, 4,0 Gewichtsteile Stapelfasern von karbonisiertem
Polyacrylnitril, erhalten in Beispiel 1, 5,6 Gewichtsteile eines
elfenbeinernen Pigments zur Farbabstimmung, 1,4 Gewichtsteile eines
Dispergiermittels, 0,3 Gewichtsteile eines Antistatikums und 0,1
Gewichtsteile eines Antioxidans wurden in einer Drehtrommel zusammengemischt.
Das erhaltene Gemisch wurde mittels eines Extruders extrudiert,
um Stränge
herzustellen und die hergestellten Stränge mittels einer Pelletiermaschine
pelletiert. Das Gemisch konnte stabil extrudiert und pelletiert
werden und es konnte eine Harzzusammensetzung erhalten werden.
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Die
erhaltene Harzzusammensetzung in einer Menge von 5 Gewichtsteilen
und 100 Gewichtsteile einer zusammengesetzten Polypropylenmasse
wurden zusammengemischt und das erhaltene Gemisch unter Verwendung
einer Form mit einem gekörnten
Zitronenmuster spritzgegossen. An der Oberfläche des erhaltenen geformten
Gegenstandes mit dem gekörnten
Zitronenmuster waren schwarze Faserstapel auf der elfenbeinernen
Oberfläche
mit dem Muster feiner Rauhigkeit verstreut. Die Oberfläche zeigte
so ein Design von Wärme
und Tiefe, nicht gewebten Textilien gleich. Die Witterungsbeständigkeit
des geformten Gegenstands wurde mit einem Bewitterungstest erhalten.
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Unter
Verwendung vorstehender Harzzusammensetzung und der zusammengesetzten
Polypropylenmasse wurden getrennt verschiedene Eigenschaften erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 1
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Mittels
Stückfärbung von
Viskosespinnfaser einer Feinheit von 3 Denier mit einem schwarzen
Farbstoff [Handelsname: MITSUI SUPER BLACK B; hergestellt von MITSUI
KAGAKU Co., Ltd.] wurde eine schwarze Viskosespinnfaser erhalten.
Die erhaltene schwarze Viskosespinnfaser wurde geschnitten und aus der
mit Farbstoff schwarz gefärbten
Viskosespinnfaser, Stapelfasern erhalten die eine mittlere Länge von
0,5 mm hatten.
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In Übereinstimmung
mit der gleichen Vorgehensweise, wie sie in Beispiel 1 vorgenommen
wurde, mit der Ausnahme, dass die obigen mit dem Farbstoff schwarz
gefärbten
Stapelfasern anstelle der karbonisierten Polyacrylnitrilstapelfasern
verwendet wurden, wurden Pellets einer Harzzusammensetzung erhalten.
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Die
erhaltene Harzzusammensetzung in einer Menge von 5 Gewichtsteilen
und 100 Gewichtsteile einer zusammengesetzten Polypropylenmasse
wurden zusammengemischt und das erhaltene Gemisch unter Verwendung
einer Form mit einem gekörnten
Zitronenmuster spritzgegossen. An der Oberfläche des erhaltenen geformten
Gegenstandes mit dem gekörnten
Zitronenmuster waren schwarze Faserstapel auf der grünen Oberfläche mit
dem Muster feiner Rauhigkeit verstreut. Die Oberfläche zeigte
so ein Design mit Wärme
und Tiefe, nicht gewebten Textilien gleich. Die Witterungsbeständigkeit
des geformten Gegenstands wurde mit einem Bewitterungstest erhalten.
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Unter
Verwendung vorstehender Harzzusammensetzung und der zusammengesetzten
Polypropylenmasse wurden getrennt verschiedene Eigenschaften erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 2
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In Übereinstimmung
mit der gleichen Vorgehensweise, wie sie in Beispiel 1 vorgenommen
wurde, mit der Ausnahme, dass Stapelfasern aus Kohlenstoff mit einer
Länge von
0,7 mm anstelle der karbonisierten Polyacrylnitrilstapelfasern verwendet
wurden, wurden Pellets einer Harzzusammensetzung erhalten.
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Die
erhaltene Harzzusammensetzung in einer Menge von 5 Gewichtsteilen
und 100 Gewichtsteile einer zusammengesetzten Polypropylenmasse
wurden zusammengemischt und das erhaltene Gemisch unter Verwendung
einer Form mit einem gekörnten
Zitronenmuster spritzgegossen. An der Oberfläche des erhaltenen geformten
Gegenstandes mit dem gekörnten
Zitronenmuster waren schwarze Faserstapel auf der grünen Oberfläche mit
dem Muster feiner Rauhigkeit verstreut. Jedoch waren die schwarzen
Stapelfasern in feine Fragmente zerbrochen, obwohl die schwarzen
Stapelfasern an der Oberfläche
vorhanden waren und das gezeigte Design war schlechter gegenüber dem
gezeigten Design in Beispiel 1. Die Witterungsbeständigkeit
des geformten Gegenstands wurde mit einem Bewitterungstest erhalten.
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Unter
Verwendung vorstehender Harzzusammensetzung und der zusammengesetzten
Polypropylenmasse wurden getrennt verschiedene Eigenschaften erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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(Anmerkung)
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Die
karbonisierten Polyacrylnitrilstapelfasern und die Stapelfasern
aus Viskosespinnfaser, welche in den Beispielen 1 bis 3 und im Vergleichsbeispiel
1 verwendet wurden, hatten eine mittlere Länge von 0,5 mm. Die in Vergleichsbeispiel
2 verwendeten Kohlenstoff Stapelfasern hatten eine mittlere Länge von
0,7 mm.
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt, ergaben die Harzzusammensetzungen der Beispiele
1 bis 3 Gegenstände, die
eine hervorragende Witterungsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit
und Eignung für
das Recycling zeigten. Demgegenüber
ergab die Harzzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 1, bei welchem
stückgefärbte Stapelfasern
aus Viskosespinnfaser verwendet wurden, einen Gegenstand mit einer
geringen Witterungsbeständigkeit
und Hitzebeständigkeit,
obwohl der Gegenstand eine hervorragende Eignung für das Recycling
aufwies. Die Harzzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 2, bei
welcher die Stapelfasern aus Kohlenstoff verwendet wurden, ergab
einen Gegenstand der eine deutlich schlechtere Eignung für das Recycling
zeigte, obwohl der Gegenstand eine hervorragende Witterungsbeständigkeit
und Hitzebeständigkeit
aufwies. Der aus dieser Harzzusammensetzung erhaltene Gegenstand
zeigte eine deutlichere Verschlechterung im Design und den mechanischen
Eigenschaften nach dem Recycling.
