纤维强化树脂组合物及其成形体制造技术

本发明专利技术提供一种纤维强化聚烯烃类树脂组合物及其成形体，所述纤维强化聚烯烃类树脂组合物含有１～２０质量％（Ａ）纤维直径为３～２０μｍ的碳纤维、３～５０质量％（Ｂ）平均粒径为１～１００μｍ的黑铅（石墨）及２５～９５质量％（Ｃ）聚烯烃类树脂，该（Ｂ）黑铅（石墨）（Ｗｇ）与该（Ａ）碳纤维（Ｗｃｆ）的质量比（Ｗｇ／Ｗｃｆ）为１～１０。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纤维强化树脂组合物及由其得到的成形体。更详细而言，本专利技术涉及使成形体的弯曲变形少的含碳纤维的纤维强化树脂组合物及含有其的成形体。
技术介绍
众所周知，在对纤维强化聚烯烃系树脂进行成形时，由于纤维的取向而表现收缩率的各向异性，并发生弯曲或变形，因此其在各种用途中的应用受到限制。用碳纤维对聚烯烃系树脂进行增强强化时，与用碳纤维以外的无机填料相比，虽然用较少的添加量就可以使刚性、强度、耐热性提高，但反而容易发生弯曲或变形，因此使降低弯曲的方法变得十分必要。作为降低弯曲的方法，已知添加弹性体(专利文献1)的方法，但存在在添加了弹性体时，却降低了作为添加强化纤维的本来目的即提高刚性或强度的效果的问题。还公开了添加云母等板状的无机填料(专利文献2、3)等的方法，但大量添加除碳纤维以外的无机填料时，密度变大(变重)，灰分增多，因此存在在焚烧处理时的问题等有损碳纤维类材料的特征的问题。专利文献1特开平3-223356号公报专利文献2特开平2-238038号公报专利文献3特开平4-25541号公报本专利技术是鉴于上述问题完成的，其目的在于提供能够获得可维持碳纤维类材料的特征(低密度、低灰分、高刚性)的、弯曲小的成形品的组合物。
技术实现思路
为了完成上述目的，本专利技术人反复进行了深入研究，发现由将碳纤维类材料与黑铅(石墨)按特定比例配合的纤维强化树脂组合物构成的成形体，其根据黑铅(石墨)所具有的层状形状可以实现低弯曲或低变形性，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供纤维强化聚烯烃类树脂组合物，其中，含有1～25质量％(A)纤维直径为3～20μm的碳纤维、3～50质量％(B)平均粒径为1～100μm的黑铅(石墨)及25～95质量％(C)聚烯烃类树脂，该(B)黑铅(石墨)(Wg)与该(A)碳纤维(Wcf)的质量比(Wg/Wcf)为1～10。如所述的纤维强化聚烯烃类树脂组合物，其中，含有1～20质量％上述(A)纤维直径为3～20μm的碳纤维。如上述或所述的纤维强化聚烯烃类树脂组合物，其中，还含有相对于合计100质量份的(A)～(C)成分为0.1～20质量份的(D)含有官能团的聚烯烃。如上述～中的任一项所述的纤维强化聚烯烃类树脂组合物，其中，所述(C)聚烯烃类树脂是聚丙烯类树脂。如上述～中的任一项所述的纤维强化聚烯烃类树脂组合物，其中，在含氧条件下，于900℃燃烧了6小时的灰分为3质量％以下。一种成形体，其是采用上述～中的任一项所述的纤维强化聚烯烃类树脂组合物成形而成的。如上述所述的成形体，其密度为1100kg/m3以下。如上述或所述的成形体，其弯曲弹性率为3000MPa以上。通过本专利技术，能够提供一种纤维强化树脂组合物，其通过共同配合碳纤维类材料和黑铅(石墨)，可在维持碳纤维类材料的特征(低密度、低灰度、高刚性)的同时，获得弯曲或变形小的成形体。通过本专利技术，提供了弯曲或变形小的纤维强化树脂成形体。附图说明图1是用于求出实施例和比较例的纤维强化树脂组合物的曲率的说明图。具体实施例方式下面，对本专利技术进行详细说明。本专利技术的纤维强化聚烯烃类树脂组合物含有1～25质量％(A)纤维直径为3～20μm的碳纤维(以下称为“(A)碳纤维”或“(A)成分”)、3～50质量％(B)平均粒径为1～100μm的黑铅(石墨)(以下称为“(B)黑铅(石墨)”或“(B)成分”)以及25～95质量％(C)聚烯烃类树脂(以下称为“(C)聚烯烃类树脂”或“(C)成分”)，其特征为所述(B)黑铅(石墨)(Wg)与所述(A)碳纤维(Wcf)的质量比(Wg/Wcf)为1～10。下面，对构成本专利技术的组合物的各成分进行说明。(A)碳纤维碳纤维是对本专利技术的组合物赋予高刚性、由组合物得到的成形体的所谓的增强强化成分，并且是使本专利技术的组合物具有低密度、低灰分特性所必需的成分。在本专利技术的组合物中所用的碳纤维的种类没有特别的限定，可以使用聚丙烯腈(PAN)类(HT、IM、HM)、沥青类(GP、HM)、人造纤维类中的任一种，优选PAN类。碳纤维的拉伸强度优选为1000MPa以上，特别优选为3000MPa以上。拉伸强度小于1000MPa时，则可能无法获得充分的增强强化。此外，碳纤维的拉伸弹性率优选为50GPa以上，特别优选为200GPa以上。拉伸弹性率小于50GPa时，有可能无法获得充分的增强强化。本专利技术的组合物中所用的碳纤维的纤维直径必须为3～20μm的范围，优选为4～8μm的范围。碳纤维小于3μm时，纤维易于折断，不仅可能强度降低，而且制造成本过高而在工业上不实用。超过20μm时，纤维的长宽比变小，成本增高而不实用。碳纤维的纤维直径可以用电子显微镜来进行测定。制造具有上述范围的纤维直径的碳纤维的方法，可例举出日本特开2004-11030号公报、日本特开2001-214334号公报、日本特开平5-261792号公报、新·碳材料入门(碳材料学会编、(株)REALIZE公司、1996年发行)等记载的方法。碳纤维只要具有上述纤维直径，其使用并无特别的限定，可以采用市售品，其具体例子，可例举出BESFIGHT(注册商标)·CHOPPEDFIBER HTA-C6-S、HTA-C6-SR、HTA-C6-SRS、HTA-C6-N、HTA-C6-NR、HTA-C6-NRS、HTA-C6-US、HTA-C6-UEL1、HTA-C6-UH、HTA-C6-OW、HTA-C6-E、MC HTA-C6-US；BESFIGHT(注册商标)·FILAMENT HTA-W05K、HTA-W1K、HTA-3K、HTA-W6K、HTA-12K、HTA-24K、UT500-6K、UT500-12K、UT500-24K、UT800-24K、IM400-3K、IM400-6K、IM400-12K、IM600-6K、IM600-12K、IM600-24K、LM16-12K、HM35-12K、TM35-6K、UM40-12K、UM40-24K、UM46-12K、UM55-12K、UM63-12K、UM68-12K(以上均为东邦TENAX公司制造)；PYRROFILL(注册商标)CHOPPED FIBERTR066、TR066A、TR068、TR06U、TR06NE、TR06G(以上均为三菱RAYON公司制造)；TORAYCA CHOPPED FIBERT 008A-003、T010-003(以上均为TORAY制造)等。此外，优选对碳纤维进行表面处理，特别是进行电解处理。表面处理剂可例举出环氧类施胶剂、聚氨酯类施胶剂、尼龙类施胶剂、烯烃类施胶剂等。通过进行表面处理，可以获得拉伸强度、弯曲强度得到提高的优点。经上述表面处理的碳纤维也可以使用市售品，其具体例子可例举出东邦TENAX公司制造的BESFIGHT(注册商标)·CHOPPED FIBER HTA-C6-SRS、HTA-C6-S、HTA-C6-SR、HTA-C6-E(以上均用环氧类施胶剂进行过处理)、HTA-C6-N、HTA-C6-NR、HTA-C6-NRS(以上均用尼龙施胶剂进行过处理)、HTA-C6-US、HTA-C6-UEL1、MC HTA-C6-US(以上均用聚氨酯类施胶剂进行过处理)、三菱RAYON公司制造的PYRROFILL(注册商标)CHOPPED FI本文档来自技高网...

【技术保护点】
纤维强化聚烯烃类树脂组合物，其中，含有：（Ａ）纤维直径为３～２０μｍ的碳纤维１～２５质量％，（Ｂ）平均粒径为１～１００μｍ的黑铅（石墨）３～５０质量％，及（Ｃ）聚烯烃类树脂２５～９５质量％；该（Ｂ）黑铅（石墨 ）（Ｗｇ）与该（Ａ）碳纤维（Ｗｃｆ）的质量比（Ｗｇ／Ｗｃｆ）为１～１０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野公规，
申请(专利权)人：普瑞曼聚合物有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]