JP7433996B2 - Styrene composition containing long fibers - Google Patents

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Description

本発明は、1種以上のスチレンポリマーを含有する熱可塑性ポリマーマトリックスに分散された長繊維を含む組成物、該組成物に由来する成形可能な組成物、及びかかる組成物をベースとして作製される成形物に関する。本発明はまた、1種以上のスチレンポリマーを含有する熱可塑性ポリマーマトリックスに分散された長繊維、成形可能な組成物、及び成形物を作製する方法にも関する。 The present invention relates to compositions comprising long fibers dispersed in a thermoplastic polymer matrix containing one or more styrene polymers, moldable compositions derived from the compositions, and moldable compositions made based on such compositions. Regarding molded products. The present invention also relates to long fibers dispersed in a thermoplastic polymer matrix containing one or more styrene polymers, moldable compositions, and methods of making molded articles.

熱可塑性ポリマーは、種々の産業、例えば自動車、玩具、電化製品、農場及び芝刈りトラクター及び道具、医療デバイス、食品サービスアイテム、電子機器部品などにおける成形部品を作製するのに利用されている。熱可塑性ポリマーは、成形物に有意な利点、例えば、ある代替材料よりも軽い重量、設計柔軟性、制御された伝導率などを付与する。いくつかの用途において、熱可塑性ポリマーは、例えば、代替材料よりも高いライナー膨張係数(CLTE)、低い弾性率、低い伝導率及び高い脆性といった課題を呈する。フィラー、例えば繊維は、CLTE、弾性率、ならびに繊維の性質及び含有量に基づいて伝導率を改良するのに添加され得る。熱可塑性ポリマーの骨格が弾性を付加するように修飾されて、またはエラストマーポリマーがベースの熱可塑性ポリマーとブレンドされて、熱可塑性材料に由来する成形部品の脆性を低下させることができる。エラストマーモノマーによって修飾されたまたはエラストマーポリマーとブレンドされたスチレンポリマーを含有する熱可塑性ポリマー系は、高温で非常に良好な特性、例えば熱安定性、比較的高い弾性率及び良好な弾性率を付与すると認識されている。多くの熱可塑性ポリマー系から作製される成形部品は、所望の用途に必要な強度及び剛性を付与するために比較的厚い断面(例えば厚い壁)を必要とする。熱可塑性系から成形される部品の1つの利点は、成形物の表面が機能的または審美的要件に適合するように修飾され得、表面修飾された部品がいくらかのポリマー系及び加工技術を用いることで比較的光沢のあるものとなり得ることである。いくつかの用途では、低い光沢が望まれる。このことは、部品製造者にさらなる課題を提示する可能性がある。スチレンポリマーをベースとするポリマー系、特に、エラストマー性を付与するように修飾された系は、改良された剛性、弾性率及び弾性率を高温において有することにより、より薄い断面の使用によって所望の特性を達成することを可能にする。 Thermoplastic polymers are utilized to make molded parts in a variety of industries, such as automobiles, toys, appliances, farm and lawn tractors and implements, medical devices, food service items, electronics parts, and the like. Thermoplastic polymers provide significant advantages to molded articles, such as lower weight, design flexibility, and controlled conductivity than some alternative materials. In some applications, thermoplastic polymers present challenges such as higher liner coefficient of expansion (CLTE), lower modulus of elasticity, lower conductivity, and higher brittleness than alternative materials. Fillers, such as fibers, may be added to improve the CLTE, modulus, and conductivity based on the nature and content of the fibers. The backbone of the thermoplastic polymer can be modified to add elasticity, or the elastomeric polymer can be blended with the base thermoplastic polymer to reduce the brittleness of molded parts derived from thermoplastic materials. Thermoplastic polymer systems containing styrene polymers modified by elastomeric monomers or blended with elastomeric polymers impart very good properties at high temperatures, such as thermal stability, relatively high modulus and good modulus of elasticity. Recognized. Molded parts made from many thermoplastic polymer systems require relatively thick cross-sections (eg, thick walls) to provide the strength and stiffness necessary for the desired application. One advantage of parts molded from thermoplastic systems is that the surface of the molding can be modified to suit functional or aesthetic requirements, and surface-modified parts can be made using several polymer systems and processing techniques. It can be relatively shiny. In some applications, low gloss is desired. This may present further challenges to component manufacturers. Polymer systems based on styrene polymers, especially those modified to impart elastomeric properties, have improved stiffness, modulus and modulus at elevated temperatures, thereby achieving desired properties through the use of thinner cross-sections. make it possible to achieve.

スチレンポリマーを含有する熱可塑性ポリマー系は、例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれるWO2011/023541;WO2005/090451;US8,030,393及びUS7,135,520に開示されているように、繊維によって修飾されている。かかる系は、かかる材料の加工を課題にするペレット堅牢性、例えば、繊維に対するポリマーマトリックスの低い付着性、及び低い流動性による問題に起因して商業的な成功に達していない。このように、スチレンポリマー系の望ましい特性にも関わらず、繊維修飾された系は、所望の特性の全てを付与しておらず、また、加工性でない。 Thermoplastic polymer systems containing styrenic polymers are disclosed, for example, in WO 2011/023541; WO 2005/090451; US 8,030,393 and US 7,135,520, which are hereby incorporated by reference in their entirety. Modified by fibers. Such systems have not achieved commercial success due to problems with pellet fastness, such as poor adhesion of the polymer matrix to the fibers, and poor flowability, which make processing of such materials challenging. Thus, despite the desirable properties of styrenic polymer systems, fiber-modified systems do not impart all of the desired properties and are not processable.

そのため、必要とされるのは、改良されたペレット堅牢性及び流動性を示す、スチレンポリマー及び繊維を含有する熱可塑性濃縮物、ならびに、スチレンポリマー及び繊維を含有する熱可塑性濃縮物をベースとし、高温において低い吸水性及び良好な弾性保持率を有する成形可能な組成物である。かかる成形可能な組成物は、使用強度要件を満たすのに必要とされるより薄い断面を有する成形部品の作製を容易にし、粒状の表面に低い光沢を付与することがさらに望まれる。必要とされるのは、改良された特性バランス、例えば高い剛性、良好な実用的延性、高い熱性能及び良好な加工性を有する、スチレンポリマーを含有する熱可塑性ポリマー系における繊維の濃縮物、ならびにこれに由来する成形可能な組成物である。また、必要とされるのは、商業的に実現可能なかかる濃縮物、これに由来する成形可能な組成物及び成形部品を作製する方法である。 Therefore, what is needed are thermoplastic concentrates containing styrenic polymers and fibers that exhibit improved pellet robustness and flow properties, and thermoplastic concentrates based on styrene polymers and fibers that exhibit improved pellet robustness and flow properties. It is a moldable composition with low water absorption and good elastic retention at high temperatures. It is further desirable that such moldable compositions facilitate the production of molded parts with thinner cross-sections needed to meet service strength requirements and impart low gloss to the grained surfaces. What is needed is a concentrate of fibers in thermoplastic polymer systems containing styrenic polymers that has an improved balance of properties, such as high stiffness, good practical ductility, high thermal performance and good processability; It is a moldable composition derived from this. What is also needed are commercially viable methods of making such concentrates, moldable compositions derived therefrom, and molded parts.

本発明は、ポリマーマトリックスを基準にして約10~約50重量%の、1種以上の不飽和ニトリル化合物由来モノマー単位及び1種以上のエラストマーモノマー単位を含有する1種以上のスチレンコポリマーと、約30~約90重量%の1種以上のポリアミドとを含む約20~約70重量%のポリマーマトリックスの組成物に分散された約30~約80重量%の長繊維の組成物を含む組成物であって、スチレンコポリマーが約6以上のメルトフローレートを示す、組成物に関する。いくつかの好ましい実施形態において、ポリマーマトリックスは、ポリマーマトリックスの約0.1重量%以上の量で存在する、スチレンコポリマーとポリアミドとを相溶化させる1種以上の成分をさらに含む。好ましい長繊維は、ガラスまたは炭素繊維を含む。好ましくは、長繊維は、約3~約30mmの長さを有する。好ましくは、繊維は、織マットまたは繊維束に由来する。これらの組成物は、長繊維をベースポリマー系に導入するのに有用であり、ここで、ベースポリマー系は、広範な使用のために成形構造体を作製するのに利用され得る成形可能な組成物である。ポリマーマトリックスにおける長繊維の組成物は、濃縮物、すなわち、ポリマーマトリックスにおける長繊維の濃縮物と一般に称される。ベースポリマー系は、希釈ポリマーと称され得る、なぜなら、ベースポリマーとポリマーマトリックスにおける長繊維の組成物との接触が、記載の濃縮物に含有されるよりも低濃度の長繊維を有する組成物を生じさせるからである。 The present invention comprises one or more styrene copolymers containing from about 10 to about 50 weight percent, based on the polymer matrix, of one or more unsaturated nitrile compound-derived monomer units and one or more elastomer monomer units; and 30 to about 90% by weight of one or more polyamides. The present invention relates to a composition in which the styrene copolymer exhibits a melt flow rate of about 6 or greater. In some preferred embodiments, the polymer matrix further comprises one or more components that compatibilize the styrene copolymer and the polyamide, present in an amount greater than or equal to about 0.1% by weight of the polymer matrix. Preferred long fibers include glass or carbon fibers. Preferably, the long fibers have a length of about 3 to about 30 mm. Preferably the fibers are derived from a woven mat or fiber bundle. These compositions are useful for introducing long fibers into a base polymer system, where the base polymer system is a moldable composition that can be utilized to create molded structures for widespread use. It is a thing. The composition of long fibers in a polymer matrix is commonly referred to as a concentrate, ie, a concentrate of long fibers in a polymer matrix. The base polymer system may be referred to as a dilute polymer because the contact of the base polymer with the composition of long fibers in the polymer matrix results in a composition having a lower concentration of long fibers than is contained in the described concentrate. This is because it causes

本発明はまた、5以上のメルトフローレートを有する1種以上の熱可塑性ポリマーを含む希釈ポリマー組成物を含む成形可能な組成物にも関し、該組成物は、上記のように長繊維及びポリマーマトリックスを含む。1種以上の熱可塑性ポリマーは、1種以上のポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、スチレン系ポリマーまたはこれらのブレンドを含んでいてよい。好ましくは、希釈ポリマーは、1種以上のスチレン系ポリマー、または、1種以上のスチレン系ポリマーと他の熱可塑性ポリマー、例えば本明細書に開示されているものとのブレンドを含有する。好ましくは、成形可能な組成物は、約5%以下のエラストマー(ゴム)成分を含有する。好ましくは、成形可能な組成物は、スチレン系ポリマーを含む熱可塑性ポリマーをポリアミドと相溶性にする約1%以下の化合物を含有する。本発明は、これらの組成物に由来する成形品にさらに関する。 The present invention also relates to a moldable composition comprising a dilute polymer composition comprising one or more thermoplastic polymers having a melt flow rate of 5 or more, which composition comprises long fibers and polymers as described above. Contains a matrix. The one or more thermoplastic polymers may include one or more polyesters, polycarbonates, polyamides, styrenic polymers, or blends thereof. Preferably, the diluent polymer contains one or more styrenic polymers, or a blend of one or more styrenic polymers and other thermoplastic polymers, such as those disclosed herein. Preferably, the moldable composition contains no more than about 5% elastomer (rubber) component. Preferably, the moldable composition contains about 1% or less of a compound that makes thermoplastic polymers, including styrenic polymers, compatible with polyamides. The invention further relates to molded articles derived from these compositions.

別の実施形態において、本発明は、ポリマーマトリックスを基準にして約10~約50重量%の、1種以上の不飽和ニトリル化合物由来モノマー単位及び1種以上のエラストマーモノマー単位を含有する1種以上のスチレンコポリマーと、約20~約90重量%の1種以上のポリアミドとを含むポリマーマトリックスを含む混合物に、繊維マットまたは繊維束を接触させる方法であって、繊維マットまたは繊維束がポリマーマトリックスに包囲されるような条件下でスチレンコポリマーが約6以上のメルトフローレートを示す、方法である。いくつかの実施形態において、該方法は、繊維マットまたは繊維束を包囲するポリマーマトリックスを有する繊維マットまたは繊維束を、約3~約30mmの長さに切断することをさらに含んでいてよい。いくつかの実施形態において、ポリマーマトリックスの成分は、ポリマーマトリックスを繊維マットまたは繊維束と接触させる前にブレンドされる。 In another embodiment, the present invention provides one or more monomer units containing from about 10 to about 50 weight percent, based on the polymer matrix, of one or more unsaturated nitrile compound-derived monomer units and one or more elastomer monomer units. a styrene copolymer and about 20 to about 90 weight percent of one or more polyamides, the method comprising: The method is such that the styrene copolymer exhibits a melt flow rate of about 6 or higher under ambient conditions. In some embodiments, the method may further include cutting the fiber mat or fiber bundle having a polymer matrix surrounding the fiber mat or fiber bundle into lengths of about 3 to about 30 mm. In some embodiments, the components of the polymer matrix are blended prior to contacting the polymer matrix with the fiber mat or bundle.

本発明のポリマーマトリックスに分散された繊維の濃縮物は、改良されたペレット堅牢性及び流動性を付与し、ポリマーマトリックスにおける長繊維の濃縮物をベースとする成形可能な組成物は、高温において低い吸水性及び良好な弾性保持率を示し、使用強度要件を満たすのに必要とされるより薄い断面を有する成形部品の作製を容易にし、粒状の表面に低い光沢を付与することができる。濃縮物及びこれに由来する成形可能な組成物は、改良された特性バランス、例えば高い剛性、良好な実用的延性、高い熱性能及び良好な加工性を付与する。かかる濃縮物ならびにこれに由来する成形可能な組成物及び成形部品を作製する方法が、商業的に実現可能である。濃縮物及び成形可能な組成物は、種々の産業、例えば自動車、玩具、電化製品、農場及び芝刈りトラクター及び道具、医療デバイス、食品サービスアイテム、電子デバイスなどにおいて利用され得る。成形可能な組成物から製造されてよい部品の例として、自動車用リフトゲート、インストルメントパネルキャリア、フロントエンドキャリア、ドア弾性率、座席背面、座席底面、ラジエータファン、内装トリム、電子デバイス用のケースまたはハウジングなどが挙げられる。 The concentrate of fibers dispersed in the polymer matrix of the present invention imparts improved pellet toughness and flowability, and the moldable compositions based on the concentrate of long fibers in the polymer matrix have lower It exhibits water absorption and good elastic retention, facilitates the production of molded parts with thinner cross-sections needed to meet service strength requirements, and can impart low gloss to grained surfaces. Concentrates and moldable compositions derived therefrom provide an improved balance of properties, such as high stiffness, good practical ductility, high thermal performance and good processability. Such concentrates and methods of making moldable compositions and molded parts derived therefrom are commercially viable. Concentrates and moldable compositions can be utilized in a variety of industries, such as automobiles, toys, appliances, farm and lawn tractors and tools, medical devices, food service items, electronic devices, and the like. Examples of parts that may be made from moldable compositions include automotive lift gates, instrument panel carriers, front end carriers, door modulus, seat backs, seat bottoms, radiator fans, interior trim, and cases for electronic devices. Or a housing etc.

本明細書に提示されている説明及び図は、本発明、その原理及びその実用化について当業者に知らせることが意図されている。したがって、記載されている本発明の具体的な実施形態は、本発明の網羅または限定であることは意図されていない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、かかる特許請求の範囲に権利付与される等価物の全範囲と併せて決定されるべきである。特許出願及び公開公報を含めた全ての論文及び参考文献の開示は、全ての目的で参照により組み込まれる。他の組み合わせもまた、以下の特許請求の範囲から得られるように可能であり、記載の詳細な説明内に参照により組み込まれる。 The description and figures presented herein are intended to inform those skilled in the art of the invention, its principles and its practical application. Therefore, the specific embodiments of the invention described are not intended to be exhaustive or limiting of the invention. The scope of the invention should be determined with reference to the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled. The disclosures of all articles and references, including patent applications and publications, are incorporated by reference for all purposes. Other combinations are also possible as can be gleaned from the following claims and are incorporated by reference within the written detailed description.

本発明は、スチレンポリマーまたはコポリマーを含有する熱可塑性ポリマー系における繊維の濃縮物に関する。好ましくは、スチレンポリマーまたはコポリマーは、エラストマー成分をさらに含む。エラストマー成分は、スチレンコポリマー、またはスチレンポリマー若しくはコポリマーと相溶性でありかつこれとブレンドされるエラストマーポリマーの骨格にエラストマーコモノマーを含むことができる。エラストマー成分は、その特性に基づいてゴムと称される場合が多い。熱可塑性ポリマー系は、スチレンポリマーまたはコポリマー及びエラストマー成分を含むことができる。加えて、熱可塑性系は、他の熱可塑性ポリマーを含むことができる。 The present invention relates to concentrates of fibers in thermoplastic polymer systems containing styrene polymers or copolymers. Preferably, the styrenic polymer or copolymer further comprises an elastomeric component. The elastomeric component can include an elastomeric comonomer in the backbone of a styrene copolymer or an elastomeric polymer that is compatible with and blended with the styrene polymer or copolymer. Elastomeric components are often referred to as rubbers based on their properties. The thermoplastic polymer system can include a styrene polymer or copolymer and an elastomeric component. Additionally, the thermoplastic system can include other thermoplastic polymers.

スチレンポリマーは、重合された、アルケニル芳香族化合物を含有するポリマーまたはコポリマーに一般に関する。アルケニル基は、化合物が好ましくはフリーラジカル重合によって重合可能であるように芳香環に共有結合されている。化合物は、1つ以上の芳香環、好ましくは1または2つの芳香環、より好ましくは1つの芳香環を含有していてよい。芳香環は、置換されていなくてもよく、または、スチレンポリマーの重合、本発明の濃縮物の作製若しくは成形可能な組成物の所望の構造体への成形を妨げない置換基によって置換されていてもよい。好ましくは、置換基は、ハロゲンまたはアルキルであり、より好ましくは臭素、塩素またはC1~4アルキル基であり、最も好ましくはメチル基である。アルケニル基は、1つ以上の二重結合、好ましくは1つの二重結合を有する直鎖または分岐状の炭素鎖を含む。スチレンポリマーに有用なアルケニル基として、芳香環に結合しているときには重合によりスチレンポリマーまたはコポリマーを形成することが可能であるものが挙げられる。好ましくは、アルケニル基は、2~10個の炭素原子、好ましくは2~4個の炭素原子、最も好ましくは2個の炭素原子を有する。好ましいスチレンモノマーとして、スチレン、アルファメチルスチレン、ジビニルベンゼン、n-フェニル-マレイミド及び塩素化スチレンが挙げられ、より好ましいスチレンモノマーとして、アルファメチルスチレン及びスチレンが挙げられる。スチレンコポリマーは、得られる熱可塑性組成物にエラストマー性を導入するためのエラストマーコモノマーを含有していてよい。スチレンモノマーと共重合していてよくコポリマーにいくらかのエラストマー性を導入する任意のコポリマーが利用されてもよい。エラストマーコモノマーのタイプの例として、アルカジエン、特に、その共役アルカジエンが挙げられる。好ましいエラストマーモノマーとして、特に、共役アルカジエン(例えば、ブタジエン及びイソプレン)が挙げられる。最も好ましくはブタジエンである。スチレンコポリマーは、スチレンモノマーにおいて不飽和基と重合するコモノマーをさらに含んでいてよい。スチレンモノマーと共重合可能な好ましいモノマーとして、アクリレート、メタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル及びこれらの混合物が挙げられ、アクリロニトリルが最も好ましい。好ましいスチレンコポリマーとして、スチレンアルカジエンコポリマー、スチレンアクリロニトリル(SAN)及びアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)ターポリマーが挙げられる。エラストマーモノマーを含有する好ましいスチレンコポリマーは、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)ターポリマー、スチレンアルカジエンコポリマー系、水素化スチレンアルカジエンコポリマー系などを含み、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)ターポリマーを含むことがより好ましい。スチレンポリマーは、1種以上のスチレンホモポリマーと1種以上のエラストマーコモノマーを含有する1種以上のスチレンコポリマーとのブレンドを含んでいてよい。コポリマーは、ランダムまたはブロックコポリマーであってよい。好ましいスチレンコポリマーは、約5重量%以上、より好ましくは約10重量%以上の濃度でエラストマーコモノマーを含有する。好ましいスチレンコポリマーは、約20重量%以下、より好ましくは約15重量%以下の濃度でエラストマーコモノマーを含有する。代替的には、スチレンポリマーは、エラストマーポリマーとブレンドされていてよい。スチレンコポリマーは、スチレンコポリマーと均一なブレンドを形成し該ブレンドにエラストマー性を導入する任意のエラストマーポリマーとブレンドされていてもよい。スチレンポリマーがブレンドされていてよいエラストマーポリマーの例として、上記に開示されているエラストマーコモノマーを含有するスチレンコポリマー、ポリ(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリロニトリル、エチレン-プロピレンジエンゴム、ポリアルカジエン、熱可塑性ポリウレタンなどが挙げられる。好ましいエラストマーポリマーとして、ポリ(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリロニトリル、エチレン-プロピレンジエンゴムなどが挙げられる。濃縮物において用いられるスチレンポリマーまたはコポリマーは、長繊維を分散させることができるいずれのスチレンポリマーまたはコポリマーであってもよいが、組成物が、1種以上の不飽和ニトリル化合物由来モノマー単位及び1種以上のエラストマーモノマー単位を含有する1種以上のスチレンコポリマーを含有することとする。最も好ましくは、スチレンポリマーまたはコポリマーは、アクリロニトリルブタジエンスチレンターポリマーまたはアクリロニトリルブタジエンスチレンターポリマー及びスチレンアクリロニトリルコポリマーを含む。本発明において有用な成形可能な組成物において、エラストマーモノマーまたはポリマーの好ましい量は、約0重量%以上であり、最も好ましくは約4重量%以上である。本発明において有用な熱可塑性組成物において、エラストマーモノマーまたはポリマーの好ましい量は、約10重量%以下であり、最も好ましくは約5重量%以下である。濃縮物における1種以上のスチレンコポリマーの量は、強化される組成物における繊維の分散を向上させるのに十分である。好ましくは、濃縮物において利用される1種以上のスチレンコポリマーの量は、濃縮物において利用されるポリマーの重量を基準にして約10重量%以上であり、より好ましくは約20重量%以上であり、最も好ましくは約30重量%以上である。好ましくは、濃縮物において利用されるポリマー組成物における1種以上のスチレンコポリマーの量は、濃縮物において利用されるポリマーの重量を基準にして約50重量%以下であり、より好ましくは約40重量%以下であり、最も好ましくは約30重量%以下である。 Styrenic polymers generally relate to polymers or copolymers containing polymerized alkenyl aromatic compounds. The alkenyl group is covalently bonded to the aromatic ring such that the compound is preferably polymerizable by free radical polymerization. The compounds may contain one or more aromatic rings, preferably one or two aromatic rings, more preferably one aromatic ring. The aromatic ring may be unsubstituted or substituted with substituents that do not interfere with the polymerization of the styrene polymer, the preparation of the concentrates of the invention, or the shaping of the moldable composition into the desired structure. Good too. Preferably the substituent is halogen or alkyl, more preferably bromine, chlorine or C 1-4 alkyl group, most preferably methyl group. Alkenyl groups contain straight or branched carbon chains having one or more double bonds, preferably one double bond. Alkenyl groups useful in styrene polymers include those that, when attached to an aromatic ring, are capable of polymerization to form styrene polymers or copolymers. Preferably, the alkenyl group has 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, most preferably 2 carbon atoms. Preferred styrene monomers include styrene, alpha methylstyrene, divinylbenzene, n-phenyl-maleimide and chlorinated styrene, and more preferred styrene monomers include alpha methylstyrene and styrene. The styrene copolymer may contain elastomeric comonomers to introduce elastomeric properties to the resulting thermoplastic composition. Any copolymer that may be copolymerized with styrene monomer and introduce some elastomeric properties to the copolymer may be utilized. Examples of types of elastomer comonomers include alkadienes, particularly their conjugated alkadienes. Preferred elastomer monomers include conjugated alkadienes, such as butadiene and isoprene, among others. Most preferred is butadiene. The styrene copolymer may further include comonomers that polymerize with unsaturated groups in the styrene monomer. Preferred monomers copolymerizable with the styrene monomer include acrylates, methacrylates, acrylonitrile, methacrylonitrile, and mixtures thereof, with acrylonitrile being most preferred. Preferred styrene copolymers include styrene alkadiene copolymers, styrene acrylonitrile (SAN) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) terpolymers. Preferred styrene copolymers containing elastomeric monomers include acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) terpolymers, styrene-alkadiene copolymer systems, hydrogenated styrene-alkadiene copolymer systems, and the like, including acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) terpolymers. It is more preferable. The styrenic polymer may include a blend of one or more styrene homopolymers and one or more styrene copolymers containing one or more elastomeric comonomers. Copolymers may be random or block copolymers. Preferred styrenic copolymers contain elastomer comonomer at a concentration of about 5% by weight or greater, more preferably about 10% by weight or greater. Preferred styrenic copolymers contain elastomer comonomer at a concentration of about 20% by weight or less, more preferably about 15% by weight or less. Alternatively, the styrene polymer may be blended with an elastomeric polymer. The styrene copolymer may be blended with any elastomeric polymer that forms a homogeneous blend with the styrene copolymer and introduces elastomeric properties to the blend. Examples of elastomeric polymers with which styrene polymers may be blended include styrene copolymers containing the elastomeric comonomers disclosed above, poly(meth)acrylates, poly(meth)acrylonitrile, ethylene-propylene diene rubber, polyalkadienes, Examples include thermoplastic polyurethane. Preferred elastomeric polymers include poly(meth)acrylate, poly(meth)acrylonitrile, ethylene-propylene diene rubber, and the like. The styrenic polymer or copolymer used in the concentrate may be any styrenic polymer or copolymer in which long fibers can be dispersed, but the composition may contain monomer units derived from one or more unsaturated nitrile compounds and one One or more styrene copolymers containing the above elastomer monomer units are included. Most preferably, the styrene polymer or copolymer comprises an acrylonitrile butadiene styrene terpolymer or an acrylonitrile butadiene styrene terpolymer and a styrene acrylonitrile copolymer. In the moldable compositions useful in this invention, the preferred amount of elastomeric monomer or polymer is about 0% by weight or greater, and most preferably about 4% by weight or greater. In the thermoplastic compositions useful in this invention, the preferred amount of elastomer monomer or polymer is about 10% by weight or less, and most preferably about 5% by weight or less. The amount of one or more styrene copolymers in the concentrate is sufficient to improve fiber dispersion in the composition to be reinforced. Preferably, the amount of one or more styrene copolymers utilized in the concentrate is about 10% by weight or more, more preferably about 20% by weight or more, based on the weight of the polymer utilized in the concentrate. , most preferably about 30% by weight or more. Preferably, the amount of one or more styrene copolymers in the polymer composition utilized in the concentrate is about 50% by weight or less, based on the weight of the polymer utilized in the concentrate, and more preferably about 40% by weight. % or less, most preferably about 30% or less by weight.

一実施形態において、本発明は、熱可塑性組成物における強化用繊維の濃縮物である。好ましくは、濃縮物は、長繊維を含有し、一般に、繊維の長さは、繊維及び熱可塑性ポリマーから作製されるペレットまたは構造体の長さに基づく。該長さは、一般に最長寸法である。該長さは、最終組成物に組み込まれたとき改良された線膨張係数、弾性率、耐衝撃性、耐熱性などを付与する繊維を付与するように好ましくは選択される。好ましくは、繊維は、約3mm以上、より好ましくは約9mm以上の長さを有する。好ましくは、繊維は、約30mm以下、より好ましくは約13mm以下の長さを有する。繊維は、最終組成物に分散されたとき改良された線膨張係数、弾性率、耐衝撃性、耐熱性などを付与する任意の繊維を含んでいてもよい。例示的な繊維タイプとして、ポリマー繊維、炭素繊維、ガラス繊維などが挙げられる。最も好ましい繊維は、炭素及びガラス繊維であり、ガラス繊維が最も好ましい。好ましくは、濃縮物における繊維の濃度は、約30重量%以上、より好ましくは約50重量%以上、最も好ましくは約60重量%以上である。濃縮物における繊維の濃度は、約80重量%以下、より好ましくは約75重量%以下、最も好ましくは約70重量%以下である。 In one embodiment, the invention is a concentrate of reinforcing fibers in thermoplastic compositions. Preferably, the concentrate contains long fibers, and generally the length of the fibers is based on the length of the pellets or structures made from the fibers and thermoplastic polymer. The length is generally the longest dimension. The length is preferably selected to provide the fiber with improved coefficient of linear expansion, modulus, impact resistance, heat resistance, etc. when incorporated into the final composition. Preferably, the fibers have a length of about 3 mm or more, more preferably about 9 mm or more. Preferably, the fibers have a length of about 30 mm or less, more preferably about 13 mm or less. The fibers may include any fiber that imparts improved coefficient of linear expansion, modulus, impact resistance, heat resistance, etc. when dispersed in the final composition. Exemplary fiber types include polymer fibers, carbon fibers, glass fibers, and the like. The most preferred fibers are carbon and glass fibers, with glass fibers being most preferred. Preferably, the concentration of fiber in the concentrate is about 30% by weight or greater, more preferably about 50% by weight or greater, and most preferably about 60% by weight or greater. The concentration of fiber in the concentrate is about 80% by weight or less, more preferably about 75% by weight or less, and most preferably about 70% by weight or less.

濃縮物は、繊維濃縮物の堅牢性及び該濃縮物の流動性を向上させるように1種以上のポリアミドをさらに含む。これらの利点を付与するいずれのポリアミドが濃縮物において利用されてもよい。ポリアミドは、ジアミンとジカルボン酸との反応生成物である。本発明のブレンドにおいて用いられるポリアミドは、当該分野において周知であり、少なくとも5,000の分子量を有しナイロンと一般に称される半結晶性及びアモルファス樹脂を包含する。好適なポリアミドとして、全て全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第2,071,250号;同第2,071,251号;同第2,130,523号;同第2,130,948号;同第2,241,322号;同第2,312,966号;同第2,512,606号;同第3,393,210号;同第2,071,250号;同第2,071,251号;同第2,130,523号;同第2,130,948号;同第2,241,322号:同第2,312,966号;同第2,512,606号に記載されているものが挙げられる。ポリアミドは、等量の4~12個の炭素原子を含有する飽和ジカルボン酸とジアミンとの縮合によって生成されてよく、ここで、ジアミンは、4~14個の炭素原子を含有する。ポリアミドにおいてカルボキシル末端基よりも過剰のアミン末端基を付与するために過剰のジアミンが使用されてよい。ポリアミドの例として、ポリヘキサメチレンアジパミド(66ナイロン)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(69ナイロン)、ポリヘキサメチレンセバカミド(610ナイロン)、及びポリヘキサメチレンドデカノアミド(612ナイロン)(該ポリアミドは、ラクタム、すなわち、ポリカプロラクタム、ポリラウリン酸ラクタム、ポリ-11-アミノウンデカン酸、ビス(パラアミノシクロヘキシル)メタンドデカノアミドの開環によって生成される)、が挙げられる。上記のポリマーのうち2種の共重合、または上記のポリマー若しくはそれらの構成要素、例えばアジピン酸、イソフタル酸ヘキサメチレンジアミンコポリマーの三元共重合によって調製されるポリアミドを本発明において用いることもできる。好ましくは、ポリアミドは、200℃を超える融点で線形である。用語「ナイロン」は、本明細書において用いられているとき、当業者に公知であるように従来の配合成分を含有するナイロンを指す。ポリアミド樹脂の例は、ナイロン4、ナイロン6、ナイロン7、ナイロン8、ナイロン9、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン610などである。これらのポリアミド樹脂は、単独で用いられても併用されてもよい。濃縮物におけるポリアミドの量は、繊維濃縮物の堅牢性及び該濃縮物の流動性を向上させるのに十分である。好ましくは、濃縮物において利用されるポリマー組成物におけるポリアミドの量は、濃縮物において利用されるポリマーの重量を基準にして約30重量%以上であり、より好ましくは約40重量%以上であり、最も好ましくは約50重量%以上である。好ましくは、濃縮物において利用されるポリマー組成物におけるポリアミドの量は、濃縮物において利用されるポリマーの重量を基準にして約90重量%以下であり、より好ましくは約80重量%以下であり、最も好ましくは約70重量%以下である。 The concentrate further includes one or more polyamides to improve the robustness of the fiber concentrate and the flowability of the concentrate. Any polyamide that provides these benefits may be utilized in the concentrate. Polyamides are reaction products of diamines and dicarboxylic acids. The polyamides used in the blends of the present invention are well known in the art and include semicrystalline and amorphous resins having a molecular weight of at least 5,000 and commonly referred to as nylons. Suitable polyamides include U.S. Patent Nos. 2,071,250; 2,071,251; 2,130,523; 2,130; 948; 2,241,322; 2,312,966; 2,512,606; 3,393,210; 2,071,250; No. 2,071,251; No. 2,130,523; No. 2,130,948; No. 2,241,322: No. 2,312,966; No. 2,512,606 Examples include those listed in the No. Polyamides may be produced by condensation of equal amounts of saturated dicarboxylic acids containing 4 to 12 carbon atoms with diamines, where the diamines contain 4 to 14 carbon atoms. Excess diamine may be used to provide an excess of amine end groups over carboxyl end groups in the polyamide. Examples of polyamides include polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polyhexamethylene azeramide (nylon 69), polyhexamethylene sebacamide (nylon 610), and polyhexamethylene dodecanoamide (nylon 612). Polyamides include lactams, ie, polycaprolactam, polylaurate lactam, poly-11-aminoundecanoic acid, produced by ring opening of bis(para-aminocyclohexyl)methandodecanoamide). Polyamides prepared by copolymerization of two of the above-mentioned polymers or by terpolymerization of the above-mentioned polymers or their constituents, such as adipic acid, hexamethylene diamine isophthalate copolymers, can also be used in the present invention. Preferably the polyamide is linear with a melting point above 200°C. The term "nylon" as used herein refers to nylon containing conventional formulation ingredients as known to those skilled in the art. Examples of polyamide resins are nylon 4, nylon 6, nylon 7, nylon 8, nylon 9, nylon 11, nylon 12, nylon 66, nylon 610, and the like. These polyamide resins may be used alone or in combination. The amount of polyamide in the concentrate is sufficient to improve the robustness of the fiber concentrate and the flowability of the concentrate. Preferably, the amount of polyamide in the polymer composition utilized in the concentrate is about 30% by weight or greater, more preferably about 40% by weight or greater, based on the weight of the polymer utilized in the concentrate; Most preferably it is about 50% by weight or more. Preferably, the amount of polyamide in the polymer composition utilized in the concentrate is about 90% by weight or less, more preferably about 80% by weight or less, based on the weight of the polymer utilized in the concentrate; Most preferably it is about 70% by weight or less.

濃縮物に繊維を分散させるのに利用される組成物は、スチレンポリマーまたはコポリマー及びポリアミドを含有する組成物を相溶化する1種以上のポリマーまたはコポリマーをさらに含んでいてよい。スチレンポリマーまたはコポリマー及びポリアミドを含有する組成物を相溶化する任意のポリマーまたはコポリマーが利用されてもよい。例示的な相溶化剤として、スチレン-マレイン酸イミドコポリマー、骨格にグラフト化された無水マレイン酸を有するスチレンポリマーまたはコポリマー、(例えば無水マレイン酸グラフト化アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS))、アクリルアミドグラフト化アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)、エチレン-スチレン-メタクリル酸グリシジルグラフトコポリマーが挙げられ、好ましい相溶化剤として、スチレン-マレイン酸イミドコポリマーなどが挙げられる。相溶化剤は、スチレンポリマーまたはコポリマー及び1種以上のポリアミドを含有する熱可塑性組成物のブレンドを均一にするのに十分な量で利用される。好ましくは、相溶化剤の量は、繊維が分散されているポリマーマトリックスを基準にして約0.5重量%以上であり、より好ましくは約1重量%以上である。好ましくは、相溶化剤の量は、繊維が分散されているポリマーマトリックスを基準にして約10重量%以下であり、より好ましくは約5重量%以下である。 The composition utilized to disperse the fibers in the concentrate may further include one or more polymers or copolymers that compatibilize the composition containing the styrene polymer or copolymer and polyamide. Any polymer or copolymer that compatibilizes a composition containing a styrene polymer or copolymer and a polyamide may be utilized. Exemplary compatibilizers include styrene-maleimide copolymers, styrene polymers or copolymers with maleic anhydride grafted to the backbone (e.g., maleic anhydride grafted acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS)), acrylamide grafts. Examples of the compatibilizer include acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and ethylene-styrene-glycidyl methacrylate graft copolymer, and preferred compatibilizers include styrene-maleic acid imide copolymer. The compatibilizer is utilized in an amount sufficient to homogenize the blend of the thermoplastic composition containing the styrene polymer or copolymer and one or more polyamides. Preferably, the amount of compatibilizer is about 0.5% by weight or more, and more preferably about 1% by weight or more, based on the polymer matrix in which the fibers are dispersed. Preferably, the amount of compatibilizer is about 10% by weight or less, and more preferably about 5% by weight or less, based on the polymer matrix in which the fibers are dispersed.

濃縮物は、耐衝撃性改良剤をさらに含んでいてよい。濃縮物から作製される成形物の衝撃特性を改良しかつポリアミドとの均一な混合物を形成する任意の耐衝撃性改良剤が利用されてもよい。好ましい耐衝撃性改良剤として、エラストマーポリオレフィン及び変性ポリオレフィンが挙げられる。エラストマーポリオレフィンとして、商標VERSIFY(商標)プラストマー及びエラストマーで入手可能なプロピレン-エチレンコポリマー、商標AFFINITY及びAFFINITY GA(商標)ポリオレフィンエラストマーならびにENGAGE(商標)ポリオレフィンエラストマーで入手可能なポリオレフィンエラストマー、商標INFUSE(商標)オレフィンブロックコポリマーで入手可能なオレフィンブロックコポリマーが挙げられる。好ましい変性ポリオレフィンとして、オレフィンと不飽和酸、無水物若しくはイミドとのコポリマー、またはポリオレフィンと、ポリオレフィン骨格にグラフト化された不飽和酸、無水物若しくはイミドとのコポリマーが挙げられる。好ましいポリオレフィンとして、ポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられ、ポリエチレンが好ましい。有用な変性ポリオレフィンの例は、商標PRIMACOR樹脂でDow Chemical Midland Michiganから入手可能なエチレンアクリル酸コポリマー、及び商標AMPLIFY機能性ポリマーで入手可能な、無水マレイン酸によってグラフト化されたポリエチレンである。耐衝撃性改良剤は、本発明の成形組成物の衝撃特性を改良するのに十分な量で存在する。耐衝撃性改良剤は、濃縮物の約1重量%以上、好ましくは約5重量%以上であり、最も好ましくは約10重量%以上の量で存在してよい。耐衝撃性改良剤は、濃縮物の約20重量%以下、最も好ましくは約15重量%以下の量で存在してよい。 The concentrate may further include impact modifiers. Any impact modifier that improves the impact properties of molded articles made from the concentrate and forms a homogeneous mixture with the polyamide may be utilized. Preferred impact modifiers include elastomeric polyolefins and modified polyolefins. As elastomeric polyolefins, propylene-ethylene copolymers available under the trademarks VERSIFY (trademark) plastomers and elastomers, polyolefin elastomers available under the trade marks AFFINITY and AFFINITY GA (trademark) polyolefin elastomers and ENGAGE (trademark) polyolefin elastomers, trademark INFUSE (trademark) Olefin block copolymers available include olefin block copolymers. Preferred modified polyolefins include copolymers of olefins and unsaturated acids, anhydrides, or imides, or copolymers of polyolefins and unsaturated acids, anhydrides, or imides grafted onto the polyolefin backbone. Preferred polyolefins include polyethylene and polypropylene, with polyethylene being preferred. Examples of useful modified polyolefins are ethylene acrylic acid copolymers available from Dow Chemical Midland Michigan under the trademark PRIMACOR resin, and polyethylene grafted with maleic anhydride, available under the trademark AMPLIFY functional polymers. The impact modifier is present in an amount sufficient to improve the impact properties of the molding compositions of the present invention. The impact modifier may be present in an amount of about 1% or more, preferably about 5% or more, and most preferably about 10% or more by weight of the concentrate. The impact modifier may be present in an amount up to about 20%, most preferably up to about 15% by weight of the concentrate.

濃縮物は、本明細書に記載されているポリマーマトリックスに分散されている繊維を含む。濃縮物におけるポリマー組成物の量は、所望の生成物を作製するのに用いられる最終組成物への繊維のブレンドを容易にするように選択される。一般に、濃縮物は、成形可能な組成物に繊維を組み込んで成形可能な組成物のCLTE及び弾性率を向上させるのに用いられる。濃縮物においてポリマーマトリックスを可能な限り最小量で利用して、最終生成物を作製するのに利用される最終の成形可能な組成物への繊維の組み込みにおいて最も大きな可撓性を付与することが望ましい。好ましくは、繊維を分散させるのに利用されるポリマー組成物は、濃縮物の約20重量%、最も好ましくは約30重量%以上である。好ましくは、繊維を分散させるのに利用されるポリマーマトリックスは、濃縮物の約70重量%以下、最も好ましくは約60重量%以下である。好ましくは、濃縮物における繊維の濃度は、濃縮物の約30重量%以上、より好ましくは40重量%以上である。好ましくは、濃縮物における繊維の濃度は、濃縮物の約80重量%以下、より好ましくは70重量%以下である。繊維は、繊維の表面にコーティングされるサイジング剤を有していてよい。サイジング剤は、コーティングにおける熱可塑性組成物への繊維の付着を改良するように適合される。熱可塑性組成物の繊維への接着を向上させる任意のサイジング剤が利用されてもよい。 The concentrate includes fibers dispersed in a polymer matrix as described herein. The amount of polymer composition in the concentrate is selected to facilitate blending of the fibers into the final composition used to make the desired product. Generally, concentrates are used to incorporate fibers into moldable compositions to improve the CLTE and modulus of the moldable composition. The smallest possible amount of polymer matrix is utilized in the concentrate to provide the greatest flexibility in the incorporation of the fibers into the final moldable composition utilized to make the final product. desirable. Preferably, the polymeric composition utilized to disperse the fibers is about 20% by weight of the concentrate, most preferably about 30% or more. Preferably, the polymer matrix utilized to disperse the fibers is no more than about 70% by weight of the concentrate, most preferably no more than about 60%. Preferably, the concentration of fiber in the concentrate is about 30% or more, more preferably 40% or more by weight of the concentrate. Preferably, the concentration of fiber in the concentrate is about 80% or less, more preferably 70% or less by weight of the concentrate. The fibers may have a sizing agent coated on the surface of the fibers. The sizing agent is adapted to improve adhesion of the fibers to the thermoplastic composition in the coating. Any sizing agent that improves the adhesion of the thermoplastic composition to the fibers may be utilized.

好ましい実施形態において、濃縮物は、ペレットの形態で利用され、ペレットは、同じ方向で配向された繊維を有する。好ましくは、繊維は、ペレットの長さ全体に延在する。濃縮物は、熱可塑性組成物に繊維を分散させるように熱可塑性組成物とブレンドされるように適合される。濃縮物は、本明細書に記載の濃縮物が繊維を分散させることができる任意のポリマー、例えば、スチレンポリマーまたはコポリマー、テレフタレート(ポリエチレン若しくはポリブチレンテレフタレート)、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミドなど、またはこれらのブレンドと共に用いられてもよい。熱可塑性組成物は、上記に記載されているスチレンポリマーまたはコポリマーを好ましくは含む。好ましくは、熱可塑性組成物は、エラストマーモノマーを含有するスチレンコポリマー、またはエラストマーポリマー若しくはコポリマーとブレンドされたスチレンポリマー若しくはコポリマーを含有する。スチレンポリマーまたはコポリマーを含有する熱可塑性組成物は、他のポリマー、例えばテレフタレート(ポリエチレンまたはポリブチレンテレフタレート)、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミドなどとさらにブレンドされていてよい。いくつかの実施形態において、濃縮物は、鉱物充填ポリマー組成物とブレンドされ得る。好ましくは、熱可塑性組成物は、スチレンアクリロニトリル及びアクリロニトリル-ブタジエン-スチレンのうち1種以上を含む。 In a preferred embodiment, the concentrate is utilized in the form of pellets, the pellets having fibers oriented in the same direction. Preferably the fibers extend the entire length of the pellet. The concentrate is adapted to be blended with the thermoplastic composition to disperse the fibers in the thermoplastic composition. The concentrates described herein may be made of any polymer in which the fibers can be dispersed, such as styrene polymers or copolymers, terephthalates (polyethylene or polybutylene terephthalate), polyesters, polycarbonates, polyamides, or the like. May be used with blends. The thermoplastic composition preferably comprises a styrenic polymer or copolymer as described above. Preferably, the thermoplastic composition contains a styrene copolymer containing an elastomeric monomer, or a styrene polymer or copolymer blended with an elastomeric polymer or copolymer. Thermoplastic compositions containing styrene polymers or copolymers may be further blended with other polymers such as terephthalates (polyethylene or polybutylene terephthalate), polyesters, polycarbonates, polyamides, and the like. In some embodiments, the concentrate may be blended with a mineral-filled polymer composition. Preferably, the thermoplastic composition comprises one or more of styrene acrylonitrile and acrylonitrile-butadiene-styrene.

好ましい実施形態において、濃縮物は、高メルトフローレート熱可塑性ポリマーとブレンドされ、より好ましくは、高メルトフローレート熱可塑性ポリマーは、1種以上のスチレンモノマーと1種以上のエラストマーモノマーとのコポリマーを含む。好ましくは、高メルトフローレートコポリマーは、約5以上、より好ましくは10以上、なおより好ましくは約20以上であり、最も好ましくは約50以上のメルトフローレートを示す。好ましくは、メルトフローレートは、約200未満または以上である。メルトフローレートは、220℃及び10Kgで測定される試験法ISO1133に従って好ましくは求められ、結果は、g/10分の単位で引用される。 In a preferred embodiment, the concentrate is blended with a high melt flow rate thermoplastic polymer, more preferably the high melt flow rate thermoplastic polymer comprises a copolymer of one or more styrene monomers and one or more elastomeric monomers. include. Preferably, the high melt flow rate copolymer exhibits a melt flow rate of about 5 or greater, more preferably 10 or greater, even more preferably about 20 or greater, and most preferably about 50 or greater. Preferably, the melt flow rate is less than or greater than about 200. The melt flow rate is preferably determined according to test method ISO 1133, measured at 220° C. and 10 Kg, and the results are quoted in g/10 min.

濃縮物は、所望の繊維濃度を付与するように熱可塑性ポリマー組成物とブレンドされる。所望の繊維濃度は、選択された目標とする特性を付与するように選択され、用途依存性である。濃縮物及び熱可塑性ポリマーの具体的な重量比は、最終的な生成物における所望の繊維レベル、及び濃縮物における濃度を基準とする。一般に、繊維濃度は、得られる組成物において約60重量%以下の繊維、より好ましくは約50重量%以下、最も好ましくは約40重量%以下であってよい。一般に、繊維濃度は、得られる組成物において約10重量%以上の繊維、より好ましくは約20重量%以上、最も好ましくは約30重量%以上であってよい。最終組成物は、例えば、着色剤、離型剤、抗酸化剤、UV安定剤、熱安定剤、フィラー、保存安定剤、スリップ剤、難燃剤などの、熱可塑性組成物において一般に利用されている他の成分を含有していてよい。濃縮物は、繊維、特に、長いガラス繊維を含有する濃縮物を形成するための任意の公知のプロセスによって作製されてもよい。本発明の濃縮物を作製するための好ましいプロセスは、繊維を、好ましくは繊維束またはマットの形態で、繊維がポリマー混合物に分散されるような条件下で繊維を分散するのに用いられるポリマー組成物を含有する槽に通過させることを含む。本質的には、ポリマー混合物を繊維に含浸させる。ポリマーは、キャリアに分散され得、または槽を通過してポリマーによって含浸され得るように溶融され得る。槽の温度は、繊維が溶融槽を通過するときにポリマーが溶融形態にあるように選択される。ポリマーが固化して繊維に含浸した後、含浸された繊維が所望の長さに切断される。好ましい実施形態において、繊維が束(ロービング)であり、含浸された束が繊維方向を横断する方向に切断されてペレットを作製する。いくつかの実施形態において、含浸された繊維がダイを通過して、繊維の移動の方向を横断する方向に含浸された繊維を形作る。好ましくは、繊維は、ポリマーマトリックスが固化する前に形作られる。好ましくは、ペレットは、比較的均一なサイズを有する。 The concentrate is blended with a thermoplastic polymer composition to provide the desired fiber concentration. The desired fiber concentration is selected to impart selected target properties and is application dependent. The specific weight ratio of concentrate and thermoplastic polymer is based on the desired fiber level in the final product and concentration in the concentrate. Generally, the fiber concentration may be up to about 60% fiber, more preferably up to about 50%, most preferably up to about 40% by weight fiber in the resulting composition. Generally, the fiber concentration may be about 10% or more fiber by weight in the resulting composition, more preferably about 20% or more, and most preferably about 30% or more. The final composition is commonly utilized in thermoplastic compositions, such as colorants, mold release agents, antioxidants, UV stabilizers, heat stabilizers, fillers, storage stabilizers, slip agents, flame retardants, etc. It may contain other ingredients. The concentrate may be made by any known process for forming concentrates containing fibers, particularly long glass fibers. A preferred process for making the concentrates of the invention comprises a polymer composition used to disperse the fibers under conditions such that the fibers are dispersed in a polymer mixture, preferably in the form of fiber bundles or mats. involves passing the substance through a tank containing the substance. Essentially, the fibers are impregnated with a polymer mixture. The polymer can be dispersed in the carrier or melted so that it can be passed through a bath and impregnated with the polymer. The temperature of the bath is selected such that the polymer is in molten form when the fibers pass through the melting bath. After the polymer solidifies and impregnates the fibers, the impregnated fibers are cut to the desired length. In a preferred embodiment, the fibers are in bundles (rovings) and the impregnated bundles are cut transversely to the fiber direction to create pellets. In some embodiments, the impregnated fibers pass through a die to form the impregnated fibers in a direction transverse to the direction of fiber movement. Preferably, the fibers are shaped before the polymer matrix solidifies. Preferably the pellets have a relatively uniform size.

本発明の濃縮物は、1種以上の熱可塑性ポリマー、希釈ポリマーとブレンドされて、所望の繊維含有量を有する混合物を作製する。好ましくは、濃縮物及び熱可塑性ポリマーは、溶融ポリマーに繊維を均等に分散させるのに十分な混合によって溶融状態で接触する。濃縮物及び熱可塑性ポリマーが接触することができる温度は、存在するポリマーが溶融状態であって混合可能であるように選択される。スチレンポリマーまたはコポリマーについて、温度は、好ましくは約220℃以上、より好ましくは約240℃以上であり、最も好ましくは約260℃以上である。スチレンポリマーまたはコポリマーについて、温度は、好ましくは約300℃以下、より好ましくは約290℃以下、最も好ましくは約280℃以下である。ポリマー及び繊維の実質的に均一な混合物を形成するいずれの混合形態、例えばミキサー、適切に装備された押出機、射出成形機などが利用されてもよい。好ましい混合装置は、濃縮物及び熱可塑性ポリマーを加熱して溶融し、これらを溶融状態にすることが可能である加熱ゾーンを有する2軸押出機である。混合後、得られる混合物は、好ましくは冷却されて、混合物が所望の形状、例えば、ペレットを形成するように用いられることを可能にする形態に形成される。好ましくは、ペレットは、熱可塑性ポリマー混合物を通して均一に分散された繊維を含む。 The concentrate of the present invention is blended with one or more thermoplastic polymers, diluent polymers to create a mixture with the desired fiber content. Preferably, the concentrate and thermoplastic polymer are contacted in the molten state with sufficient mixing to uniformly disperse the fibers in the molten polymer. The temperature at which the concentrate and thermoplastic polymer can come into contact is selected such that the polymers present are in a molten state and can be mixed. For styrene polymers or copolymers, the temperature is preferably about 220°C or higher, more preferably about 240°C or higher, and most preferably about 260°C or higher. For styrene polymers or copolymers, the temperature is preferably about 300°C or less, more preferably about 290°C or less, and most preferably about 280°C or less. Any form of mixing that forms a substantially homogeneous mixture of polymer and fibers may be utilized, such as mixers, appropriately equipped extruders, injection molding machines, and the like. A preferred mixing device is a twin screw extruder having a heating zone capable of heating the concentrate and the thermoplastic polymer to melt them and bring them into a molten state. After mixing, the resulting mixture is preferably cooled and formed into a form that allows the mixture to be used to form a desired shape, eg, pellets. Preferably, the pellets include fibers uniformly dispersed throughout the thermoplastic polymer mixture.

好ましくは、成形可能な組成物は、所望のペレット堅牢性及びペレット流動性を付与するのに十分な量のポリアミドを含む。混合物におけるポリアミドの濃度は、所望の最終生成物の作製を容易にする任意の濃度であり得る。好ましくは、最終の熱可塑性ポリマー組成物(成形可能な組成物)におけるポリアミド濃度は、繊維を含むポリマー混合物を基準にして約4重量%以上、より好ましくは約10重量%以上、最も好ましくは約15重量%以上である。好ましくは、最終の熱可塑性ポリマー組成物におけるポリアミド濃度は、繊維を含むポリマー混合物を基準にして約50重量%以下、より好ましくは約30重量%以下、最も好ましくは約20重量%以下である。混合物における繊維の濃度は、所望の最終生成物の作製を容易にする任意の濃度であり得る。成形可能な組成物における繊維の濃度は、所望の熱変形、弾性率及び衝撃特性を付与するように選択される。好ましくは、最終の熱可塑性ポリマー組成物(成形可能な組成物)における繊維濃度は、繊維を含むポリマー混合物を基準にして約20重量%以上、より好ましくは約30重量%以上、最も好ましくは約40重量%以上である。好ましくは、最終の熱可塑性ポリマー組成物におけるポリアミド濃度は、繊維を含むポリマー混合物を基準にして約70重量%以下、なおより好ましくは約60重量%以下、最も好ましくは約50重量%以下である。得られる混合物の耐衝撃性、弾性率及び流動性を向上させるために、混合物におけるエラストマー材料(ゴム)の量を制御することが望ましい。エラストマー材料(ゴム)の量は、作製されるポリマー混合物に所望の弾性、弾性率及び耐衝撃性ならびに流動性を導入するように選択される。流動性は、所望の生成物を形成するのに用いられる形成されたポリマー混合物を輸送する能力を指す。好ましくは、最終の熱可塑性ポリマー組成物(成形可能な組成物)におけるエラストマー材料(ゴム)の濃度は、混合物の重量を基準にして約0.1重量%以上、より好ましくは約1重量%以上、最も好ましくは約2重量%以上である。好ましくは、最終の熱可塑性ポリマー組成物(成形可能な組成物)におけるエラストマー材料(ゴム)の濃度は、混合物の重量を基準にして約10重量%以下、より好ましくは約5重量%以下、最も好ましくは約4重量%以下である。得られる混合物の耐衝撃性、弾性率及び流動性を向上させるために、混合物における相溶化剤の量を制御することが望ましい。相溶化剤の量は、作製されるポリマー混合物の耐衝撃性及び強度特性を向上させるように選択される。好ましくは、最終の熱可塑性ポリマー組成物(成形可能な組成物)における相溶化剤の濃度は、混合物の重量を基準にして約0重量%以上、より好ましくは約0.1重量%以上、最も好ましくは約0.3重量%以上である。好ましくは、最終の熱可塑性ポリマー組成物(成形可能な組成物)における相溶化剤の濃度は、混合物の重量を基準にして約5重量%以下、より好ましくは約2重量%以下、最も好ましくは約1重量%以下である。 Preferably, the moldable composition includes a sufficient amount of polyamide to impart the desired pellet toughness and pellet flow properties. The concentration of polyamide in the mixture can be any concentration that facilitates production of the desired final product. Preferably, the polyamide concentration in the final thermoplastic polymer composition (moldable composition) is about 4% by weight or more, more preferably about 10% by weight or more, and most preferably about It is 15% by weight or more. Preferably, the polyamide concentration in the final thermoplastic polymer composition is about 50% by weight or less, more preferably about 30% by weight or less, and most preferably about 20% by weight or less, based on the fiber-containing polymer mixture. The concentration of fibers in the mixture can be any concentration that facilitates production of the desired final product. The concentration of fibers in the moldable composition is selected to provide the desired thermal deformation, modulus and impact properties. Preferably, the fiber concentration in the final thermoplastic polymer composition (moldable composition) is about 20% by weight or more, more preferably about 30% by weight or more, and most preferably about It is 40% by weight or more. Preferably, the polyamide concentration in the final thermoplastic polymer composition is about 70% by weight or less, even more preferably about 60% by weight or less, and most preferably about 50% by weight or less based on the fiber-containing polymer mixture. . It is desirable to control the amount of elastomeric material (rubber) in the mixture in order to improve the impact resistance, modulus and flow properties of the resulting mixture. The amount of elastomeric material (rubber) is selected to introduce the desired elasticity, modulus and impact resistance as well as flowability into the polymer mixture produced. Flowability refers to the ability to transport the formed polymer mixture used to form the desired product. Preferably, the concentration of elastomeric material (rubber) in the final thermoplastic polymer composition (moldable composition) is about 0.1% by weight or more, more preferably about 1% by weight or more, based on the weight of the mixture. , most preferably about 2% by weight or more. Preferably, the concentration of elastomeric material (rubber) in the final thermoplastic polymer composition (moldable composition) is about 10% by weight or less, more preferably about 5% by weight or less, most preferably about 5% by weight or less, based on the weight of the mixture. Preferably it is about 4% by weight or less. It is desirable to control the amount of compatibilizer in the mixture in order to improve the impact resistance, modulus and flow properties of the resulting mixture. The amount of compatibilizer is selected to improve the impact resistance and strength properties of the polymer mixture produced. Preferably, the concentration of compatibilizer in the final thermoplastic polymer composition (moldable composition) is about 0% by weight or more, more preferably about 0.1% by weight or more, most preferably about 0.1% by weight or more, based on the weight of the mixture. Preferably it is about 0.3% by weight or more. Preferably, the concentration of compatibilizer in the final thermoplastic polymer composition (moldable composition) is about 5% by weight or less, more preferably about 2% by weight or less, and most preferably about 2% by weight or less, based on the weight of the mixture. It is about 1% by weight or less.

濃縮物及び熱可塑性ポリマーの得られる混合物は、例えば、射出成形、圧縮成形、熱成形などの公知の成形プロセスを用いて所望の生成物に形成され得る。1つの好ましい実施形態において、濃縮物及び熱可塑性ポリマーは、混合され、次いで、最終部品に直ちに形成されてよい。好ましくは、濃縮物及び熱可塑性ポリマーは、単軸押出機において混合され、次いで、所望の形状に押し出され、金型、例えば射出金型に導入されて、所望の形状を形成する。混合物は、押し出されるときまたは金型に導入されるとき、好ましくは溶融状態である。本発明の混合物は、上記に記載されている種々の部品を作製するのに用いられ得る。 The resulting mixture of concentrate and thermoplastic polymer can be formed into the desired product using known molding processes such as, for example, injection molding, compression molding, thermoforming, and the like. In one preferred embodiment, the concentrate and thermoplastic polymer may be mixed and then immediately formed into the final part. Preferably, the concentrate and thermoplastic polymer are mixed in a single screw extruder, then extruded into the desired shape and introduced into a mold, such as an injection mold, to form the desired shape. The mixture is preferably in a molten state when it is extruded or introduced into a mold. The mixtures of the invention can be used to make the various parts described above.

得られる形成された生成物は、向上した特性、例えば、高温、例えば90℃において、より良好な弾性保持率を有する。以下に議論する目標とする特性は、35重量%の長ガラス繊維組成物を有する、本願に例示されている成形可能な組成物をベースとする。好ましくは、生成物は、試験法ISO527により約9,000N/M2以上、より好ましくは約10,000N/M2以上、最も好ましくは約11,000N/M2以上の引張係数を示す。好ましくは、生成物は、試験法ISO527により約105以上の引張降伏を示す。本発明の成形組成物は、試験法ISO179-1Eaにより約22kj/M2以上、より好ましくは約30kj/M2以上のシャルピー衝撃を実証する。好ましくは、成形可能な組成物は、試験法ISO22088-3によって決定される約60以上、より好ましくは約70以上のスパイラル流量を有することによって実証される向上した加工特性を示す。得られる生成物は、吸水性に低い感受性を示す。本発明の成形組成物は、水中で1時間煮沸した後の重量の増加が1%以下であり、かかる暴露後の弾性率の降下が10%以下である。該部品は、向上した耐薬品性、低い線膨張係数、及び低い光沢を示す。 The resulting formed product has improved properties, such as better elastic retention at elevated temperatures, such as 90°C. The targeted properties discussed below are based on the moldable composition exemplified herein having a 35% long glass fiber composition by weight. Preferably, the product exhibits a tensile modulus of about 9,000 N/M 2 or greater, more preferably about 10,000 N/M 2 or greater, and most preferably about 11,000 N/M 2 or greater by test method ISO 527. Preferably, the product exhibits a tensile yield of about 105 or greater according to test method ISO 527. The molding compositions of the present invention demonstrate a Charpy impact of about 22 kj/M 2 or more, more preferably about 30 kj/M 2 or more by test method ISO 179-1Ea. Preferably, the moldable composition exhibits improved processing properties as demonstrated by having a spiral flow rate of about 60 or greater, more preferably about 70 or greater, as determined by test method ISO 22088-3. The products obtained exhibit low sensitivity to water absorption. The molding composition of the present invention has a weight increase of 1% or less after boiling in water for 1 hour, and a decrease in elastic modulus of 10% or less after such exposure. The parts exhibit improved chemical resistance, low coefficient of linear expansion, and low gloss.

「1種以上」とは、本明細書において用いられているとき、開示されているように少なくとも1種、または1種を超える列挙された構成要素が用いられてよいことを意味する。 "One or more" as used herein means that at least one or more than one of the listed components may be used as disclosed.

本発明の説明的な実施形態 Illustrative embodiments of the invention

以下の例は、本発明を示すために提供されるが、その範囲を限定することは意図されていない。全ての部及び百分率は、別途示さない限り、重量基準である。 The following examples are provided to illustrate the invention, but are not intended to limit its scope. All parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.

約5~20μmの直径を有する連続繊維を含む繊維束を、表1に列挙されている成分の溶融槽に通過させ、ペレット化し、50~60重量%のガラス濃縮物を形成する。濃縮物は、11mmの長さの繊維を含むペレットの形態である。
A fiber bundle containing continuous fibers with a diameter of about 5-20 μm is passed through a melting bath of the components listed in Table 1 and pelletized to form a 50-60% by weight glass concentrate. The concentrate is in the form of pellets containing fibers of 11 mm length.

ABSは、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンターポリマーである。SANは、スチレンアクリロニトリルコポリマーである。AOは、抗酸化剤、特に、IRGANOX(商標)12076抗酸化剤である。IMは、官能化されたポリエチレン系耐衝撃性改良剤、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンである。SMIは、スチレンマレイン酸イミドコポリマーである。PA6は、ナイロン6と一般に称されるポリアミド6である。形成したペレットをコーヒーミルにおいて10秒間ブレンドし、試験後、ブレンドしたペレットは、試験前後のmmで表される体積を示す。ミル試験後に得られる体積を表2にまとめる。溶融槽において>25%のPAを含有する例では、向上したペレット堅牢性を示す。PAについての耐衝撃性改良剤として公知の官能化されたポリエチレンの添加もまた、ペレット堅牢性に対してプラスの効果を示す。
ABS is an acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer. SAN is a styrene acrylonitrile copolymer. AO is an antioxidant, specifically IRGANOX 12076 antioxidant. IM is a functionalized polyethylene impact modifier, maleic anhydride grafted polyethylene. SMI is a styrene maleic imide copolymer. PA6 is polyamide 6, commonly referred to as nylon 6. The formed pellets are blended in a coffee mill for 10 seconds and after the test the blended pellets show a volume in mm before and after the test. The volumes obtained after the mill test are summarized in Table 2. Examples containing >25% PA in the melt bath show improved pellet robustness. The addition of functionalized polyethylene, known as an impact modifier for PA, also shows a positive effect on pellet fastness.

参考例0、参考例1及び実施例2~4の濃縮物をスチレンポリマーとブレンドし、試験試料を作製する。濃縮物をアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)またはスチレンアクリロニトリル(SAN)によって35%のガラスまで希釈する。試験試料を、シャルピー衝撃について試験法ISO179-1eAを用いて試験し、引張係数及び引張降伏について試験法ISO527を用いて試験し、非アニーリングでのHDT1.8MPaについて試験法ISO75/Aを用いて試験する。材料を260℃で注入し、60℃のツールにおいて1800MPaの注入圧で2mm厚のキャビティにおいて溶融するスパイラルフロー試験を実施する。試験法ISO22088-3を用いて耐薬品性を決定する。評定「不良」は、表面の質において視覚的影響があることを意味し、「OK」は、表面の質において視覚的影響がないことを意味する。結果を表3にまとめる。
表3における結果は、目標とする高いフロー及び剛性が最も少ないゴム含有量でスチレン相において得られることを示す。向上した降伏強度性能では、最適なゴムレベルが、最終ブレンドにおいて約2~約5%であることが分かる。これらの結果はまた、10%のPAを含有する組成物に関する降伏強度及びHDT(熱変形温度)における改良も示す。17.5%のPA及び最大0.5%の相溶化剤の組成物では、さらなる増加が示されている。PA含有量を26%までさらに増加させることで、最終ブレンドの耐熱性のさらなる急増を与える。相溶化剤自体の存在の影響は、表4に列挙している3つの濃縮物によって実証されている。
The concentrates of Reference Example 0, Reference Example 1, and Examples 2 to 4 are blended with styrene polymer to prepare test samples. The concentrate is diluted to 35% glass with acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) or styrene acrylonitrile (SAN). The test specimens were tested using test method ISO 179-1eA for Charpy impact, tested using test method ISO 527 for tensile modulus and tensile yield, and tested using test method ISO 75/A for HDT 1.8 MPa without annealing. do. A spiral flow test is carried out in which the material is injected at 260° C. and melted in a 2 mm thick cavity at an injection pressure of 1800 MPa in a tool at 60° C. Chemical resistance is determined using test method ISO 22088-3. A rating of "Poor" means that there is a visual impact on the surface quality, and "OK" means that there is no visual impact on the surface quality. The results are summarized in Table 3.
The results in Table 3 show that the targeted high flow and stiffness are obtained in the styrene phase with the lowest rubber content. For improved yield strength performance, the optimum rubber level is found to be about 2 to about 5% in the final blend. These results also show improvements in yield strength and HDT (heat distortion temperature) for compositions containing 10% PA. Further increases are shown for compositions of 17.5% PA and up to 0.5% compatibilizer. Further increasing the PA content to 26% gives a further jump in the heat resistance of the final blend. The influence of the presence of the compatibilizer itself is demonstrated by the three concentrates listed in Table 4.

重量部は、本明細書において用いられているとき、具体的に言及されている組成物の100重量部を指す。上記本願に列挙されている任意の数値は、1単位きざみで下限値から上限値までの全ての値を含む、ただし、任意の下限値と任意の上限値との間にも少なくとも2単位の分離が存在することとする。例として、構成要素の量または可変のプロセスの値、例えば、温度、圧力、時間などが、例えば、1~90、好ましくは20~80、より好ましくは30~70であると記述されているとき、15~85、22~68、43~51、30~32などの値が、本明細書において明確に列挙されていることが意図される。1未満の値では、1単位が必要に応じて0.0001、0.001、0.01または0.1であるとされる。これらは、具体的に意図していることの単なる例であり、列挙されている最低値と最高値との間の数値の全ての起こり得る組み合わせが、同様に本願において明確に列挙されていると考えられるべきである。別途記述されていない限り、全ての範囲は、両方の終点及びかかる終点間の全ての数を含む。範囲と併せた「約」または「およそ」の使用は、該範囲の両端に適用される。そのため、「約20~30」は、少なくとも特定されている終点を含めて「約20~約30」をカバーすることが意図される。組み合わせを記載するための用語「consisting essentially of」は、同定されている要素、成分、構成要素またはステップ、及び該組み合わせの基本的かつ新規の特徴にあまり影響しないかかる他の要素、成分、構成要素またはステップを含む。本明細書における要素、成分、構成要素またはステップの組み合わせを記載するための用語「comprising」または「including」の使用もまた、要素、成分、構成要素またはステップから本質的になる実施形態も企図している。複数の要素、成分、構成要素またはステップは、単一の一体化された要素、成分、構成要素またはステップによって付与され得る。代替的には、単一の一体化された要素、成分、構成要素またはステップは、別個の複数の要素、成分、構成要素またはステップに分割されてよい。要素、成分、構成要素またはステップを記載するための「a」または「one」の開示は、さらなる要素、成分、構成要素またはステップを排除することは意図されていない。
本発明に関連する発明の実施態様の一部を以下に示す。
[態様1]
ポリマーマトリックスを基準にして約10~約50重量%の、1種以上の不飽和ニトリル化合物由来モノマー単位及び単位及び1種以上のエラストマーモノマー単位を含有する1種以上のスチレンコポリマーと、約30~約90重量%の1種以上のポリアミドとを含む約20~約70重量%のポリマーマトリックスの組成物に分散された約30~約80重量%の長繊維の組成物であって、前記スチレンコポリマーが約6以上のメルトフローレートを示す、前記組成物。
[態様2]
前記1種以上のスチレンコポリマーが、約5~約20重量%のエラストマーモノマー単位を含有する、上記態様1に記載の組成物。
[態様3]
前記長繊維が、ガラスまたは炭素繊維を含む、上記態様1または2に記載の組成物。
[態様4]
前記長繊維が、約3~約30mmの長さを有する、上記態様1~3のいずれか1項に記載の組成物。
[態様5]
前記繊維が、織マットまたは繊維束に由来する、先行上記態様のいずれか1項に記載の組成物。
[態様6]
前記ポリマーマトリックスが、前記ポリマーマトリックスを基準にして約20~約50重量%のスチレンコポリマーと約50~約80重量%のポリアミドとを含む、先行上記態様のいずれか1項に記載の組成物。
[態様7]
5以上のメルトフローレートを有する1種以上のスチレン系ポリマーを含有する熱可塑性ポリマーを含む希釈ポリマー組成物と、先行上記態様のいずれか1項に記載の組成物とを含む成形可能な組成物であって、エラストマー成分を5重量%未満の量で、またはスチレンコポリマーとポリアミドとを相溶化させる1種以上の化合物を1重量%未満若しくは以下の量で含有する、前記成形可能な組成物。
[態様8]
前記希釈ポリマー組成物が、1種以上のスチレン系ポリマーまたはコポリマーを含む、上記態様7に記載の成形可能な組成物。
[態様9]
スチレン系ポリマーまたはコポリマー以外の1種以上の熱可塑性ポリマーが、1種以上のポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、そのブレンド、または1種以上のスチレン系ポリマー若しくはコポリマーとのブレンドを含む、上記態様8に記載の成形可能な組成物。
[態様10]
約5重量%未満のエラストマー成分と、1重量%未満若しくは以下の、スチレンコポリマーとポリアミドとを相溶化させる1種以上の化合物のポリマーマトリックスとを含有する、上記態様7~9のいずれか1項に記載の成形可能な組成物。
[態様11]
約25~約40重量%の1種以上のポリアミドと、約10~60重量%の長繊維とを含み、該百分率が前記組成物の重量基準である、上記態様7~10のいずれか1項に記載の成形可能な組成物。
[態様12]
約5%以下のエラストマー成分を含有する、上記態様7~11のいずれか1項に記載の成形可能な組成物。
[態様13]
1重量%未満または以下の、スチレンコポリマーとポリアミドとを相溶化させる1種以上の化合物のポリマーマトリックスを含有する、上記態様7~12のいずれか1項に記載の成形可能な組成物。
[態様14]
耐衝撃性改良剤をさらに含む、上記態様7~13のいずれか1項に記載の成形可能な組成物。
[態様15]
前記耐衝撃性改良剤が、変性ポリオレフィンを含む、上記態様14に記載の成形可能な組成物。
[態様16]
上記態様7~15のいずれか1項に記載の成形組成物を含む物品。
[態様17]
繊維マットまたは繊維束を、上記態様1~6のいずれか1項に記載の混合物と、繊維マットまたは繊維束がポリマーマトリックスに包囲されるような条件下で接触させることを含む方法。
[態様18]
前記繊維マットまたは繊維束を包囲する前記ポリマーマトリックスを有する前記繊維マットまたは繊維束を約3~約30mmの長さに切断することをさらに含む、上記態様17に記載の方法。
[態様19]
前記ポリマーマトリックスの成分を、前記ポリマーマトリックスを前記繊維マットまたは繊維束と接触させる前にブレンドする、上記態様16または17に記載の方法。
[態様20]
上記態様7~15のいずれか1項に記載の組成物を成形して成形品を形成することを含む方法。
Parts by weight, as used herein, refers to 100 parts by weight of the specifically mentioned composition. Any numerical value listed in this application above includes all values from the lower limit to the upper limit in increments of 1 unit, provided that there is also a separation of at least 2 units between any lower limit and any upper limit. Assume that there exists. By way of example, when the amount of a component or the value of a variable process, such as temperature, pressure, time, etc., is stated to be, for example, from 1 to 90, preferably from 20 to 80, more preferably from 30 to 70. , 15-85, 22-68, 43-51, 30-32, etc. are intended to be explicitly recited herein. For values less than 1, 1 unit is taken to be 0.0001, 0.001, 0.01 or 0.1, as appropriate. These are merely examples of what is specifically intended, and all possible combinations of numerical values between the lowest and highest values recited are likewise expressly recited in this application. should be considered. Unless otherwise stated, all ranges include both endpoints and all numbers between such endpoints. The use of "about" or "approximately" in conjunction with a range applies to both ends of the range. As such, "about 20 to about 30" is intended to cover "about 20 to about 30" including at least the specified endpoint. The term "consisting essentially of" to describe a combination refers to the elements, ingredients, components or steps identified and such other elements, ingredients, components that do not significantly affect the fundamental and novel characteristics of the combination. or contain steps. The use of the term "comprising" or "including" herein to describe a combination of elements, ingredients, components or steps also contemplates embodiments consisting essentially of the element, component, component or step. ing. A plurality of elements, components, components or steps may be provided by a single integrated element, component, component or step. Alternatively, a single integrated element, component, component or step may be divided into separate elements, components, components or steps. Disclosure of "a" or "one" to describe an element, component, component or step is not intended to exclude additional elements, components, components or steps.
Some embodiments of the invention related to the present invention are shown below.
[Aspect 1]
one or more styrene copolymers containing from about 10 to about 50 weight percent, based on the polymer matrix, of monomer units and units derived from one or more unsaturated nitrile compounds and one or more elastomer monomer units; about 30 to about 80 weight percent long fibers dispersed in a composition of about 20 to about 70 weight percent polymer matrix comprising about 90 weight percent of one or more polyamides, the styrene copolymer comprising: The composition has a melt flow rate of about 6 or more.
[Aspect 2]
The composition of embodiment 1, wherein the one or more styrene copolymers contain from about 5 to about 20 weight percent elastomeric monomer units.
[Aspect 3]
The composition according to aspect 1 or 2 above, wherein the long fibers include glass or carbon fibers.
[Aspect 4]
The composition according to any one of aspects 1 to 3 above, wherein the long fibers have a length of about 3 to about 30 mm.
[Aspect 5]
A composition according to any one of the preceding embodiments, wherein the fibers are derived from a woven mat or fiber bundle.
[Aspect 6]
The composition of any one of the preceding embodiments, wherein the polymer matrix comprises from about 20 to about 50% by weight styrene copolymer and from about 50 to about 80% by weight polyamide, based on the polymer matrix.
[Aspect 7]
A moldable composition comprising a dilute polymer composition comprising a thermoplastic polymer containing one or more styrenic polymers having a melt flow rate of 5 or more and a composition according to any one of the preceding embodiments. The moldable composition comprises an elastomer component in an amount of less than 5% by weight or an amount of one or more compounds that compatibilizes the styrene copolymer and the polyamide in an amount of less than or equal to 1% by weight.
[Aspect 8]
8. A moldable composition according to aspect 7, wherein the dilute polymer composition comprises one or more styrenic polymers or copolymers.
[Aspect 9]
Aspect 8 above, wherein the one or more thermoplastic polymers other than styrenic polymers or copolymers comprises one or more polyesters, polycarbonates, polyamides, blends thereof, or blends with one or more styrenic polymers or copolymers. moldable composition.
[Aspect 10]
Any one of embodiments 7 to 9 above, comprising less than about 5% by weight of the elastomeric component and less than or equal to 1% by weight of the polymer matrix of one or more compounds that compatibilize the styrene copolymer and the polyamide. The moldable composition described in .
[Aspect 11]
Any one of embodiments 7-10 above, comprising from about 25 to about 40% by weight of one or more polyamides and from about 10 to 60% by weight long fibers, said percentages being based on the weight of said composition. The moldable composition described in .
[Aspect 12]
The moldable composition of any one of embodiments 7-11 above, containing up to about 5% elastomer component.
[Aspect 13]
A moldable composition according to any one of embodiments 7 to 12 above, comprising less than or equal to 1% by weight of a polymer matrix of one or more compounds that compatibilizes the styrene copolymer and the polyamide.
[Aspect 14]
The moldable composition according to any one of embodiments 7 to 13 above, further comprising an impact modifier.
[Aspect 15]
15. The moldable composition according to aspect 14, wherein the impact modifier comprises a modified polyolefin.
[Aspect 16]
An article comprising the molding composition according to any one of aspects 7 to 15 above.
[Aspect 17]
A method comprising contacting a fiber mat or fiber bundle with a mixture according to any one of aspects 1 to 6 above under conditions such that the fiber mat or fiber bundle is surrounded by a polymer matrix.
[Aspect 18]
18. The method of claim 17, further comprising cutting the fiber mat or fiber bundle having the polymer matrix surrounding the fiber mat or fiber bundle into lengths of about 3 to about 30 mm.
[Aspect 19]
18. The method of embodiment 16 or 17 above, wherein the components of the polymer matrix are blended prior to contacting the polymer matrix with the fiber mat or bundle.
[Aspect 20]
A method comprising molding the composition according to any one of aspects 7 to 15 above to form a molded article.

Claims (10)

成形可能な組成物であって、
(A)220℃及び10kgで測定される試験法ISO1133に従って求められる5以上のメルトフローレートを有する1種以上のスチレン系ポリマーを含有する熱可塑性ポリマーを含む希釈ポリマー組成物と、
(B)ペレットの形態の組成物、
とを含み、前記組成物(B)は、前記組成物(B)の20~50重量%のポリマーマトリックス中に分散された前記組成物(B)の50~80重量%の長さ3mm~30mmの長繊維を含み、前記ポリマーマトリックスは、前記ポリマーマトリックスを基準にして10~40重量%の、1種以上の不飽和ニトリル化合物由来モノマー単位及び1種以上のエラストマーモノマー単位を含有する1種以上のスチレンコポリマーと、50~90重量%の1種以上のポリアミドとを含み、前記スチレンコポリマーが、220℃及び10kgで測定される試験法ISO1133に従って求められる6以上のメルトフローレートを示し、前記希釈ポリマー及び組成物(B)は、前記成形可能な組成物が前記1種以上のスチレンコポリマー中に含まれる前記1種以上のエラストマーモノマー単位を5重量%未満の量で含み、前記成形可能な組成物中のポリアミドの量が前記成形可能な組成物4重量%から50重量%未満であるような量で存在する、前記成形可能な組成物。
A moldable composition comprising:
(A) a dilute polymer composition comprising a thermoplastic polymer containing one or more styrenic polymers having a melt flow rate of 5 or more as determined according to test method ISO 1133 measured at 220° C. and 10 kg;
(B) a composition in the form of pellets ;
and said composition (B) has a length of 3 mm to 30 mm in an amount of 50 to 80% by weight of said composition (B) dispersed in a polymer matrix of 20 to 50% by weight of said composition (B). The polymer matrix contains one or more monomer units derived from one or more unsaturated nitrile compounds and one or more elastomer monomer units in an amount of 10 to 40% by weight based on the polymer matrix. of a styrene copolymer and 50 to 90% by weight of one or more polyamides, said styrene copolymer exhibiting a melt flow rate of 6 or more as determined according to test method ISO 1133 measured at 220° C. and 10 kg, and said diluted The polymer and composition (B) are characterized in that the moldable composition comprises less than 5% by weight of the one or more elastomeric monomer units contained in the one or more styrenic copolymers; The moldable composition, wherein the amount of polyamide in the moldable composition is from 4% to less than 50% by weight of the moldable composition.
前記1種以上のスチレンコポリマー中に含まれる前記1種以上のエラストマーモノマー単位の量が前記成形可能な組成物を基準にして0.1重量%以上である、請求項1に記載の成形可能な組成物。 The moldable composition of claim 1, wherein the amount of the one or more elastomer monomer units included in the one or more styrenic copolymers is 0.1% or more by weight based on the moldable composition. Composition. ポリアミドの量が、前記成形可能な組成物4重量%~30重量%である、請求項1または2に記載の成形可能な組成物。 A moldable composition according to claim 1 or 2, wherein the amount of polyamide is from 4% to 30% by weight of the moldable composition. 組成物(B)中の前記スチレンコポリマーが、前記1種以上のエラストマーモノマー単位を5重量%~15重量%の量有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の成形可能な組成物。 A moldable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the styrenic copolymer in composition (B) has an amount of the one or more elastomeric monomer units from 5% to 15% by weight. thing. 物品の形成方法であって、
(i)ペレットの形態の繊維含有組成物(B)を用意する工程であって、前記組成物(B)は、前記組成物(B)の20~50重量%のポリマーマトリックス中に分散された前記組成物(B)の50~80重量%の長さ3mm~30mmの長繊維を含み、前記ポリマーマトリックスは、前記ポリマーマトリックスを基準にして10~40重量%の、1種以上の不飽和ニトリル化合物由来モノマー単位及び1種以上のエラストマーモノマー単位を含有する1種以上のスチレンコポリマーと、50~90重量%の1種以上のポリアミドとを含み、前記スチレンコポリマーが、220℃及び10kgで測定される試験法ISO1133に従って求められる6以上のメルトフローレートを示すものである、工程、
(ii)別に、220℃及び10kgで測定される試験法ISO1133に従って求められる5以上のメルトフローレートを有する1種以上のスチレン系ポリマーを含有する熱可塑性ポリマーを含む希釈ポリマー組成物を用意する工程、
(iii)前記繊維含有組成物と前記希釈ポリマー組成物とをブレンドして混合物を形成する工程、
(iv)前記混合物が溶融して成形可能な組成物を形成するのに十分な温度に前記混合物を加熱する工程、及び
(v)前記成形可能な組成物を成形して物品を形成する工程、
を含む、物品の形成方法。
A method of forming an article, the method comprising:
(i) providing a fiber-containing composition (B) in the form of pellets , said composition (B) being dispersed in a polymer matrix of 20 to 50% by weight of said composition (B); The composition (B) contains 50 to 80% by weight of long fibers with a length of 3 mm to 30 mm , and the polymer matrix contains 10 to 40% by weight of one or more unsaturated nitriles based on the polymer matrix. one or more styrene copolymers containing compound-derived monomer units and one or more elastomeric monomer units and 50 to 90% by weight of one or more polyamides, said styrene copolymers being measured at 220° C. and 10 kg. a process that exhibits a melt flow rate of 6 or more as determined according to test method ISO 1133;
(ii) separately providing a dilute polymer composition comprising a thermoplastic polymer containing one or more styrenic polymers having a melt flow rate of 5 or more as determined according to test method ISO 1133 measured at 220° C. and 10 kg; ,
(iii) blending the fiber-containing composition and the diluted polymer composition to form a mixture;
(iv) heating the mixture to a temperature sufficient to cause the mixture to melt and form a moldable composition; and (v) molding the moldable composition to form an article.
A method of forming an article, including:
前記ポリアミドが、前記成形可能な組成物4重量%~30重量%の量で存在する、請求項5に記載の方法。 6. The method of claim 5, wherein the polyamide is present in an amount of 4% to 30% by weight of the moldable composition. 前記成形可能な組成物が、前記1種以上のスチレンコポリマー中に含まれる前記1種以上のエラストマーモノマー単位を、前記成形可能な組成物0.1重量%~5重量%の量有する、請求項5又は6に記載の方法。 the moldable composition has the one or more elastomeric monomer units contained in the one or more styrenic copolymers in an amount from 0.1% to 5% by weight of the moldable composition; The method according to claim 5 or 6. 前記希釈ポリマー組成物が10以上のメルトフローレートを有する、請求項5~7のいずれか1項に記載の方法。 A method according to any one of claims 5 to 7, wherein the diluted polymer composition has a melt flow rate of 10 or more. 前記希釈ポリマー組成物がスチレンポリマー又はスチレンコポリマーを含む、請求項5~8のいずれか1項に記載の方法。 A method according to any one of claims 5 to 8, wherein the dilute polymer composition comprises a styrene polymer or styrene copolymer. 前記希釈ポリマー組成物が、スチレンアクリロニトリル又はアクリロニトリル-ブタジエン-スチレンコポリマーを含む、請求項5~9のいずれか1項に記載の方法。 A method according to any one of claims 5 to 9, wherein the dilute polymer composition comprises styrene acrylonitrile or an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer.
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