纤维强化热塑性树脂成型品制造技术

本发明专利技术提供一种含有具有特定扁平截面形状的强化纤维，并且该强化纤维的纤维长度分布转移至长纤维侧的、机械强度、耐热性、翘曲性、表面外观优异的纤维强化热塑性树脂成型品。一种纤维强化热塑性树脂成型品，所述成型品由含有７０～３５重量％（Ａ）热塑性树脂，３０～６５重量％（Ｂ）截面为根据下式的扁平率为２．３以上的扁平形状的强化纤维的热塑性树脂组合物构成，其特征在于，成型品中的强化纤维的重均纤维长度为１ｍｍ以上。扁平率＝强化纤维长径（ａ）／强化纤维短径（ｂ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种纤维强化热塑性树脂成型品，更具体来说， 涉及一种含有具有扁平截面形状的强化纤维，并且该强化纤维的纤维长度分布转移至长纤维侧的、机械强度、耐热性、翘曲 性、表面外观优异的纤维强化热塑性树脂成型品。
技术介绍
含有以玻璃纤维、碳纤维等为代表的强化纤维的热塑'性树 脂成型品，其机械强度、耐热性、耐化学试剂性等优异，被用 作汽车领域、电气电子机器领域、精密机械领域等中的部件。 但是，随着最近对部件的轻量化要求，部件的小型化、薄壁化 不断进步，并且对机械强度、尺寸精度等进行更严格要求，与 此同时，对于所用的成型品材料，也追求适合上述所要求特性 的材料的开发。特别是在汽车领域中，为了用作发动机室的部件，要求即使在100。C以上的高温下，也具有足够的机械强度，此外，在外部面板或支撑该面板的结构体中，可以使用树脂制口口 O对于成型品中的强化纤维长度，以往已知有通过增长纤维 长度，由此改善刚性、耐冲击性等机械强度。例如，在专利文献l中，公开了在(A)聚酰胺树脂中配合5 ~ 80重量％ (组合物 中)(B)长度为3mm以上的纤维状强化材料和0.01 ~ 3重量％(组 合物中)(C)碳数为22~ 32的脂肪族金属盐而形成的、机械强 度和成型加工性优异的长纤维强化聚酰胺树脂组合物，以及将 该树脂组合物注射成型的成型品。此外，在专利文献2中，公开 了专利文献l中的(A)聚酰胺树脂是尼龙66成分/尼龙6成分=99~ 1重量％/1 ~ 99重量％的共混物的、表面外观优良、热变形 温度高的树脂组合物，以及将该树脂组合物注射成型的成型品。 但是，专利文献l、 2记载的树脂组合物所用的纤维状强化 材料，为了容易制造，其截面是圆形的，并且在使用这种截面 形状的纤维状强化材料时，虽然可以确认机械强度的提高，但 其存在有在注射成型时纤维状强化材料被粉碎，成型品中残留 的强化材料的纤维长度变短，强化材料所产生的增强效果降低， 或者由于强化材料随着树脂流动而产生取向，从而导致成型品 中出现方向性而产生翘曲的问题，因此其仅适用于特定部件。 此外，对于专利文献2，其规定了在注射成型品中分散的纤维状 强化材料的纤维长度以重均纤维长度计为lmm以上，但对于该 重均纤维长度的测定方法、实际成型品中的纤维长度完全没有 记载。专利文献3是将含有长纤维强化材料的树脂成型品中的纤 维长度分布的形状与成型性和成型品物性之间的关系通过2分 数韦布尔分布来近似的专利技术，并且其记载了当该分布形状是从 纤维长度短的 一边到长的 一 边平稳地拉伸尾部的形状时，成型 性和成型品物性的平衡优异。在专利文献4中，作为降低了注射性树脂制外装成型体，公开了下述的长纤维强化热塑性树脂制 外装成型体分散在成型体中的强化纤维的含有率为30重量 %~90重量％,重均纤维长度为1.5mm 10mm,成型体的最大 投影面积为20000mm2以上，成型时截面积为1 OOmm2以下的狭 窄流路的流路长度为150mm以下，以及，壁厚为2mm以上的成 型体部分的最大线膨胀系数为5xlO—SK"以下，并且，最大线膨 胀系数/最小线膨胀系数的比为1.8以下。但是，该技术中所用 的强化材料通常为圆形截面形状的材料，并且可以认为当纤长度较长时，其成型性、冲击强度、实际成型品的外观、对于 由成型收缩、翘曲引起的尺寸稳定性等不足。为了解决这些问题，在专利文献5中，通过使作为强化纤维 代表的玻璃纤维的截面形状为扁平状，与圆形截面的玻璃纤维 相比，比表面积增大，并且和基体树脂组合物的粘合效果增大， 此外，通过增长成型体中的纤维长度(平均纤维长度，相对于圆形截面形状时的0.47mm,在茧状截面形状时为0.57mm ),显 示出了机械强度的改善。但是，专利文献5中记载的树脂组合物 与配合了圓形截面玻璃纤维的树脂组合物相比，虽然具有提高 拉伸强度和表面平滑性以及防止翘曲的效果，但是这些效果不 足，并且对于冲击强度，特别是在使用聚酰胺树脂作为热塑性 树脂时，和使用圆形截面的玻璃纤维时同样程度地降低。在专利文献6中，为了解决专利文献5中所列举的问题，公 开了将扁平玻璃纤维长纤维化的方法。具体来说，记载了在由 热塑性树脂所形成的颗粒中，提供多根长丝在一个方向上排列 的、含有扁平玻璃纤维的颗粒，以使截面为扁平的扁平玻璃纤 维长丝的两端面到达前述颗粒表面。 <旦是，在专利文献6中，虽 然有关于成型品中残留纤维长度的记载，但是对于全体纤维长 度分布的说明，以及纤维长度分布和成型品物性的关系，完全 没有提及。此外，在使用该技术时，由于成型品中的玻璃纤维 的残留纤维长度不够长(实施例中，长度为0.49mm),因此， 虽然这种成型品一定程度上改善了冲击强度，但在要求更高性 能的最新倾向中，认为其没有充分解决机械强度的降低、高温 氛围下的强度维持、以及因树脂收缩、翘曲而导致的尺寸变化 问题。专利文献l:日本特开平5 - 9380号公报 专利文献2:日本特开平6 - 107944号^>才艮专利文献3: 专利文献4: 专利文献5: 专利文献6:曰本4争开平9一 286036号乂>才艮 曰本净争开2006 _ 82275号^>才艮 曰本特/>平2 - 60494号/>才艮 曰本4争开2006 — 45390号7>才艮
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于上述状况而进行的，其目的在于提供一种机 械强度、耐热性、翘曲性等尺寸精度、表面外观优异的纤维强 化热塑性树脂成型品。解决问题的方法
本专利技术人等为了解决上述问题，进行了积极研究，结果发 现通过使用强化纤维的截面形状为扁平的强化纤维，同时，将 成型品中残留的强化纤维的纤维长度保持为较长，具体来说， 使强化纤维的重均纤维长度为lmm以上，则不仅改善了机械强 度，惊奇地是，还可以同时改善耐热性、尺寸精度、表面外观， 由此完成了本专利技术。也就是说，本专利技术的主旨在于一种纤维强化热塑性树脂成 型品，所述成型品由含有70 35重量％ ( A)热塑性树脂、30 ~ 65重量％ (B)截面为根据下式的扁平率为2.3以上的扁平形状 的强化纤维(以下，称作"扁平强化纤维")的热塑性树脂组合 物构成，其特征在于，该成型品中的强化纤维的重均纤维长度 为lmm以上》具体来i兌，通过以下方法完成。(1 )一种纤维强化热塑性树脂成型品，所述成型品由含有 70 ~ 35重量％ ( A)热塑性树脂、30 ~ 65重量％ ( B )截面为根 据下式的扁平率为2.3以上的扁平形状的强化纤维的热塑性树脂组合物构成，其特征在于，该成型品中的强化纤维的重均纤维长度为lmm以上。扁平率=强化纤维长径(a) /强化纤维短径(b) (2)才艮据(1)所述的纤维强化热塑性树脂成型品，其中 (B)强化纤维的扁平率为2.3 ~ 5。(3 )根据(1 )或(2 )所述的纤维强化热塑性树脂成型品， 其中重均纤维长度为1 ~ 10mm。(4) 根据(1) ~ ( 3 )任一项所述的纤维强化热塑性树脂 成型品，其中成型品中的纤维长度为lmm以上的强化纤维的比 例为所有强化纤维中的30重量％以上。(5) 根据(1) ~ ( 4)任一项所述的纤维强化热塑性树脂 成型品，其中(B)强化纤维的截面形状为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维强化热塑性树脂成型品，所述成型品由含有７０～３５重量％（Ａ）热塑性树脂、３０～６５重量％（Ｂ）截面为根据下式的扁平率为２．３以上的扁平形状的强化纤维的热塑性树脂组合物构成，其特征在于，该成型品中的强化纤维的重均纤维长度为１ｍｍ以上。　扁平率＝强化纤维长径（ａ）／强化纤维短径（ｂ）。

【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：今泉洋行，山中康史，森本馨，
申请(专利权)人：三菱工程塑料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]