长纤维增强热塑性树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供一种线膨胀系数的各向异性小，且具有优异的尺寸稳定性、流动性和耐热性的聚碳酸酯树脂组合物。本发明专利技术的长纤维增强热塑性树脂组合物是通过在１００重量份的由聚碳酸酯树脂（ＰＣ）和苯乙烯类树脂（ＳＲ）组成的组合物中混合１１～２００重量份的增强纤维而成。

【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对由聚碳酸酯树脂(PC)和苯乙烯类树脂(SR)以特定比 例混合得到的树脂合金进行纤维增强而得到的长纤维增强热塑性树脂组合物。
技术介绍
聚碳酸酯是主链具有碳酸酯键的热塑性树脂，具有优异的机械性能、 耐热性、电性能，是一种具有代表性的工程塑料。可是，由于其具有约320 。C的分解温度，当进行较多的加热处理工序时即开始分解，很难维持其优 异的机械强度。JP-A 2001-294741中公开了向包括聚碳酸酯树脂和滑石等含硅无机填 充剂的树脂组合物成分中混合乙烯-(曱基)丙烯酸共聚物或乙烯-(曱基)丙烯 酸酯共聚物的方法；另外，JP-A 2003-277597中公开了向由短切原丝(chopped strand)状态的玻璃纤维增强的聚碳酸酯树脂中添加磷化合物、含氟聚合物的 方法。然而，仍然需要有更加强韧的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种线膨胀系数小，且具有优异的尺寸稳定性、 流动性和耐热性的聚碳酸酯树脂组合物。本专利技术人等为实现上述目的而进行了深入研究，结果发现通过利用 拉拔成型法(引含抜含成形法)对聚碳酸酯树脂和苯乙烯类树脂进行特定混 合，可获得机械强度得以飞跃性提高的成型体，其中，所述拉拔成型法是 将粗纱状纤维束开纤并含浸熔融树脂的成型法。本专利技术人等基于此而完成了本专利技术。因此，本专利技术的目的在于提供一种长纤维增强热塑性树脂组合物，该 长纤维增强热塑性树脂组合物通过在100重量份下述组合物中混合11 200 重量份的增强纤维而成，其中，所述组合物中的聚碳酸酯树脂(PC)和苯乙烯类树脂(SR)的重量比为PC/SR=95/5 30/70;以及，本专利技术还提供上述长纤 维增强热塑性树脂组合物，其中，增强纤维沿粒料的长度方向实质上平行 地排列，且被赋形为圓柱状、棱柱状或带状，并被切割为4-50nm的任意长度。利用拉拔成型法对本专利技术的聚碳酸酯树脂(PC)和苯乙烯类树脂(SR)的 合金进行纤维增强而得到的热塑性树脂组合物是一种用于获得具有优异的 流动性、机械强度、耐热性、耐沖击性、尺寸精度的成型品的长纤维增强 树脂组合物，所涉及的粒料的耐热性和流动性之间的平衡尤为优异。附图说明图1示出了用于测定线膨胀系数的150mm见方的平板(厚度二3mm、浇 口宽度(f一卜幅)=150mm)，在该平板上近乎中央的部位沿流动方向(MD) 和与流动方向垂直的方向(TD)切出试验片。需要说明的是，图中的符号含 义分别为1:注射浇口；2:代表注射流动方向的箭头；3:沿流动方向(MD)获取样品片的部位；4:沿与流动方向垂直的方向(TD)获取样品片的部位。具体实施例方式对于用于本专利技术的纤维没有特殊限制，例如可列举选自玻璃纤维、碳 纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维、玄武岩纤维、硼纤维等无机纤维；不锈 钢纤维等金属纤维；芳香族聚酰胺、人造纤维、尼龙、聚酯制成的有机纤 维；纤维素纤维等中的至少一种纤维。作为增强纤维，选择至少较基体树脂具有更高弹性的纤维，优选对于 增强基体树脂刚性具有明显作用的纤维。即，特别优选玻璃、碳及玄武岩 纤维。这些纤维也可以混合使用。在本专利技术中，增强纤维的直径根据其材质不同而不同，可以是0.1-50 Mm，优选为3 30iam,更优选为4 20jum。在本专利技术中，成型用粒料中所 含的增强纤维的长度因粒料长度不同而不同，但不会大于粒料长度，其平 均长度为4 50mm，优选为5~40mm，更优选为6~30mm。作为玻璃纤维的种类，可列举E-玻璃、S-玻璃、C-玻璃、AR-if皮璃、T-玻璃、D-玻璃及R-玻璃等市售产品。在制造纤维增强热塑性树脂的粒料时， 通常可使用由多根单丝集束并巻成线圈状的、处于所谓玻璃粗纱状态的玻 璃纤维。玻璃纤维径以3 40|am为合适。不足3jam时，如果玻璃含量较 多，则玻璃纤维数相对增加，会导致树脂的含浸变得困难；超过40nm时， 成型品的表面外观显著恶化。最合适的玻璃纤维径为9 20)am。可以利用含有偶联剂的粘合剂(表面处理剂)对玻璃纤维进行表面处理。 作为偶联剂，可使用氨基硅烷、环氧硅烷、酰胺型硅烷、叠氮硅烷、丙烯 酸硅烷等硅烷偶联剂；钛酸酯类偶联剂及上述偶联剂的混合物。在这些偶 联剂中，优选氨基硅烷和环氧硅烷，尤其优选环氧硅烷偶联剂。对于用于 对多根单丝集束的成膜剂的种类，没有特殊限制，可使用包括传统公知的 成膜剂在内的适当的成膜剂。作为在本专利技术中使用的碳纤维，优选经上浆剂处理过的碳纤维。作为 用上浆剂进行表面处理的碳纤维的底材，可列举聚丙烯腈(PAN)类、沥青类、 人造丝类等碳纤维，优选PAN类。作为碳纤维，市售产品是由多根单丝集 束而成的粗纱状纤维，对于其粗细、个数及长度没有特殊限制，但通常可 采用单丝直径为3~10|um、优选为4 8jam、更优选为5 7 ju m的碳纤维。 碳纤维通常可以以与各种基体树脂形成复合增强材料的形式使用，为了使 碳纤维与基体树脂具有良好的粘接性，优选通过电解处理或利用活泼气体 的气相表面处理等表面活化处理在表面上导入羟基、羧基、氨基等官能团 的碳纤维。作为在本专利技术中使用的经上浆剂进行了表面处理的碳纤维，可以使用 丝束(7卜，乂 K)强度优选在350 kgf/mm2(3430MPa)以上、更优选在400 kgf/mm2(3920MPa)以上、进一步优选在450 kgf/mm2(4410MPa)以上，且弹 性模量在22 tf/mm2(216000MPa)以上、优选在24 tf/mm2(235000MPa)以上、 更优选在28 tf/mm、275000MPa)以上的碳纤维。作为本专利技术涉及的碳纤维的上浆剂，可使用具有多个环氧基的脂肪族 化合物。所述脂肪族化合物是指非环状直链饱和烃、支链状饱和烃、非 环状直链不饱和烃、支链状不饱和烃、或上述烃的碳原子(CH3、 CH2、 CH、 C)被氧原子(O)、氮原子(NH、 N)、硫原子(S03H、 SH)、羰基原子团(CO)取 代而得到的链状结构的化合物。另外，在本专利技术中，在具有多个环氧基的6脂肪族化合物中，将构成用以连接2个环氧基之间的链状结构中碳原子、 杂原子(氧原子、氮原子等)总数最大的原子链称为最长原子链，将构成最长 原子链的总原子数称为最长原子链的原子数。需要指出的是，键合在构成 最长原子链的原子上的氢等原子的数目不包括在总原子数之内。对于侧链 结构没有特殊限制，但为了抑制上浆剂化合物的分子间交联密度不至于过大，优选不易形成交联点的结构。当上浆剂化合物所具有的环氧基不足2个时，碳纤维与基体树脂之间无法有效地进行架桥(橋渡L)。因此，为使碳纤维和基体树脂之间有效地进行架桥，环氧基的个数优选在2个以上。但 另一方面，如果环氧基的个数过多，则上浆剂化合物的分子间交联密度增 大，形成脆性上浆剂层，其结果，会导致复合材料的拉伸强度降低，因而 优选环氧基的个数在6个以下，更优选在4个以下，进一步优选为2个。 进一步优选该2个环氧基位于最长原子链的两末端。即，当环氧基位于最 长原子链的两末端时，可防止局部交联密度增加，因而对于复合材料拉伸 强度而言是优选的。作为环氧基的结构，优选具有高反应性的缩水甘油基。从防止因树脂 粘度过低或过高而导致所述脂肪族化合物作为集束剂的操作性恶化的观点 考虑，脂肪族化合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长纤维增强热塑性树脂组合物，其通过在１００重量份的由聚碳酸酯树脂（ＰＣ）和苯乙烯类树脂（ＳＲ）组成的组合物中混合１１～２００重量份的增强纤维而成。

【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：片山昌广，大江裕一，坂本英明，
申请(专利权)人：大赛璐高分子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]