颗粒混合物、碳纤维强化聚丙烯树脂组合物、成形体及颗粒混合物的制造方法_3

文档序号:8500709阅读:来源:国知局
酯、酰胺或金属盐等的不饱和羧酸衍生物的摩尔数乘以马来酸酐的分子量,再除以聚丙烯 树脂(D)的质量而算出。但是,如果向体系内导入的不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物的量 不明,也可以通过中和滴定而求出的酸值来计算。
[0058] 作为聚丙烯树脂(D),除丙烯均聚物以外,可以使用乙烯一丙烯共聚物或丙烯一 α -烯烃共聚物。具体地可列举丙烯均聚物、乙烯一丙烯无规共聚物、乙烯一丙烯嵌段共聚 物、丙烯一丁烯无规共聚物或丙烯一己烯无规共聚物。 其中,从获得高强度的方面考虑,优选丙烯均聚物或乙烯一丙烯嵌段共聚物,从获得高 弹性模量的方面考虑,更优选丙烯均聚物。 使用丙烯与其他单体的共聚物的情况下,从获得高弹性模量的方面考虑,优选聚丙烯 树脂(D)中的丙烯单元的含有率为50质量%以上,更优选80质量%以上。
[0059] 聚丙烯树脂(D)的熔融指数(MFR)(温度230°C、荷重2. 16kg、以JIS - Κ7210为 基准测定)为〇. lg/l〇分钟以上4g/10分钟以下,优选0. 3g/10分钟以上2g/10分钟以下。 熔融指数在此范围内时,可以获得耐冲击强度优异的成形体。
[0060] 聚丙烯树脂(D)可以使用市售品。可列举例如,日本聚丙烯株式会社(日本示y 7° 口社)制造的 EA9 (MFR = 0· 5g/10 分钟)、EA8W (MFR = 0· 8g/10 分钟)、EA6A (MFR = I. 9g/10 分钟)、FY6 (MFR = 2. 5g/10 分钟)、EG8B (MFR = 0· 8g/10 分钟)、BC8 (MFR = I. 8g/10 分钟) 或 BC6C(MFR = 2. 5g/10 分钟)。
[0061] < 颗粒(Z) > 本实施方式的颗粒(Z)含有聚丙烯树脂(D)。
[0062] 作为颗粒⑵的制造方法,可举出如,将聚丙烯树脂⑶聚合后,通过丝束切割或 热切而制造的方法;将含有聚丙烯树脂(D)的树脂熔融混炼,将所得之物通过丝束切割或 热切而制造的方法;将含有聚丙烯树脂(D)的粉末加压压缩而制造的方法;将含有聚丙烯 树脂(D)的片材切断而制造的方法;将含有聚丙烯树脂(D)的块材粉碎而制造得方法。
[0063] <颗粒混合物> 本实施方式的颗粒混合物至少含有颗粒(X)和颗粒(Y),所述颗粒(X)含有实质上未经 过酸改性的聚丙烯树脂(A)以及碳纤维(C),所述颗粒(Y)含有酸改性聚丙烯树脂(B)。
[0064] 颗粒混合物也可以进一步含有含聚丙烯树脂(D)的颗粒(Z)。通过含有含聚丙烯 树脂⑶的颗粒(Z),可以提高所得到的成形体的夏比缺口冲击强度(y 7千付各シ々少匕° 一衝撃強度)。 由于聚丙烯树脂(D)的MFR在0. lg/ΙΟ分钟以上4g/10分钟以下,因此对碳纤维(C) 的含浸较为困难。另一方面,通过使用作为与颗粒(X)不同的颗粒(Z),得到充分含有聚丙 烯树脂⑶的颗粒混合物,可以提高夏比缺口冲击强度。
[0065] 为了调整碳纤维(C)的含有率等,本实施方式的颗粒混合物中,作为"其他成分", 还可以含有酸改性聚丙烯树脂(B)、聚丙烯树脂(D)以外的其他聚丙烯树脂。 通过使用该其他聚丙烯树脂,使用同一的颗粒(X),可以得到碳纤维(C)的含有率不同 的颗粒混合物。
[0066] 作为该其他聚丙烯树脂,是实质上未经过酸改性的聚丙烯树脂。 实质上未经过酸改性的是指,聚丙烯树脂未使用不饱和羧酸、或选自不饱和羧酸的酸 酐、酯、酰胺或金属盐等的不饱和羧酸衍生物进行改性。或者指,作为基准,聚丙烯树脂(A) 的总含量中,95%以上未发生这样的改性。进一步具体的,含酸量在后述的数值范围内。
[0067] 该其他聚丙烯树脂的含酸量以马来酸酐换算,为0. 005质量%以下,优选0. 002质 量%以下。 此处所谓含酸量,可通过将向体系内导入的不饱和羧酸、或选自不饱和羧酸的酸酐、 酯、酰胺或金属盐等的不饱和羧酸衍生物的摩尔数乘以马来酸酐的分子量,再除以聚丙烯 树脂的质量而算出。但是,如果向体系内导入的不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物的量不明, 也可以通过中和滴定而求出的酸值来计算。
[0068] 作为该其他聚丙烯树脂,除丙烯均聚物以外,可以使用乙烯一丙烯共聚物或丙 烯一 α -烯烃共聚物。具体地可列举丙烯均聚物、乙烯一丙烯无规共聚物、乙烯一丙烯嵌 段共聚物、丙烯一丁烯无规共聚物或丙烯一己烯无规共聚物。 其中,从获得高强度的方面考虑,优选丙烯均聚物或乙烯一丙烯嵌段共聚物,从获得高 弹性模量的方面考虑,优选丙烯均聚物。
[0069] 使用丙烯与其他单体的共聚物的情况下,从获得高弹性模量的方面考虑,优选聚 丙烯树脂中的丙烯单元的含有率为50质量%以上,更优选80质量%以上。
[0070] 该其他聚丙烯树脂的熔融指数(MFR)(温度230°C、荷重2. 16kg、以JIS - Κ7210 为基准测定)优选5g/10分钟以上70g/10分钟以下,更优选30g/10分钟以上70g/10分钟 以下。MFR在5g/10分钟以上的话,成形加工时的加工性良好。MFR在70g/10分钟以下的 话,得到的成形体的耐冲击强度不会降低。
[0071] 该其他聚丙烯树脂可以使用市售品。可列举例如,日本聚丙烯株式会社制造 的 MA1B(MFR = 21g/10 分钟)、MA3(MFR = llg/ΙΟ 分钟)、MA04A(MFR = 40g/10 分钟)、 MA06A(MFR = 60g/10 分钟)、MG03B(MFR = 30g/10 分钟)、BC03B(MFR = 30g/10 分钟)或 BC06C(MFR = 60g/10分钟);出光石油化学社制造的J 一 2003GP(MFR = 20g/10分钟);普 瑞曼聚合物株式会社(7° 7 < A示y Y -社)制造的J 一 3000GP (MFR = 30g/10分钟)、 J106MG(MFR = 15g/10 分钟)或 J708UG(MFR = 45g/10 分钟)。
[0072] "其他成分"的形态从处理性良好的方面考虑,优选为颗粒。
[0073] <颗粒混合物中的含有率> 颗粒混合物中的颗粒(X)的含有率优选40质量%以上99. 5质量%以下,更优选60质 量%以上95质量%以下。 颗粒混合物中的颗粒(Y)的含有率优选0. 5质量%以上16质量%以下,更优选0. 5质 量%以上5质量%以下。 颗粒混合物中的颗粒(Z)的含有率优选0质量%以上50质量%以下,更优选0质量% 以上20质量%以下。
[0074] 如果含有"其他成分",则颗粒混合物中的颗粒⑴的含有率优选40质量%以上99 质量%以下,更优选60质量%以上95质量%以下。 颗粒混合物中的颗粒(Y)的含有率优选0. 5质量%以上16质量%以下,更优选0. 5质 量%以上5质量%以下。 颗粒混合物中的颗粒(Z)的含有率优选0质量%以上20质量%以下,更优选0质量% 以上15质量%以下。 颗粒混合物中的"其他成分"的含有率优选0. 5质量%以上59. 5质量%以下,更优选 4. 5质量%以上39. 5质量%以下。
[0075] 在该范围内的话,得到的成形体的弯曲强度、耐冲击强度的平衡良好。此外,在不 损害这些特性的范围内,还可以含有着色剂或加工助剂等母料。
[0076] 颗粒混合物中的聚丙烯树脂(A)的含有率为1质量%以上94质量%以下,优选50 质量%以上90质量%以下。 颗粒混合物中的聚丙烯树脂(A)的含有率在1质量%以上时,拉伸伸长度提高。含有 率在94质量%以下时,可以得到充分的界面强度,成形体的强度提高。
[0077] 颗粒混合物也可以混合颗粒(X)和颗粒(Y)、根据需要的颗粒(Z)、"其他成分"。 作为颗粒⑴和颗粒(Y)、根据需要的颗粒⑵、"其他成分"的混合方法,优选干混。干 混是指,不伴随熔融或溶解等的混合。 作为干混的方法,可举出例如,基于转鼓混合机(夕> 7'' 7 -)、亨舍尔混合机、手动混 合、V型搅拌器或螺旋式搅拌器的方法。从能够高效地将颗粒干混的角度出发,优选基于转 鼓混合机的方法。
[0078] 像这样得到的颗粒混合物可以如后述那样,用于碳纤维强化聚丙烯树脂组合物的 制造方法(即作为碳纤维强化聚丙烯树脂组合物的原料使用)、树脂的成型体的制造方法 (即作为成形体的原料使用)。
[0079] <碳纤维强化聚丙烯树脂组合物> 本实施方式的碳纤维强化聚丙烯树脂组合物是指颗粒混合物被熔融混炼所得之物。 碳纤维强化聚丙烯树脂组合物通过将颗粒混合物熔融混炼而得到。熔融混炼是指,在 颗粒混合物的1种成分或2种成分以上熔融的温度下进行混炼。作为混炼的方法,优选基 于螺旋式搅拌器的方法,进一步优选基于射出成形机的单轴螺杆的方法。
[0080] 本实施方式的碳纤维强化聚丙烯树脂组合物中,根据需要可以混合各种树脂添加 剂。 作为树脂添加剂,可列举例如,顔料等着色剂;酚系(7 I y-)1^系)或磷系等的抗氧 化剂;受阻胺系等的光稳定剂;苯并三唑系等的紫外线吸收剂;氮化合物等的金属减活剂; 炭黑;山梨糖醇系等的造核剂;脱模剂;脂肪酰胺系等的润滑剂;非离子系等的抗静电剂; 玻璃纤维;无机填料;碳纤维(C)以外的有机填料;耐冲击性改性剂;熔融张力提高剂;卤 化物等的阻燃剂;重碳酸钠或柠檬酸等的化学系发泡剂;二氧化碳、氮气等的物理系发泡 剂;无机化合物等的中和剂;噻唑系等的抗菌?防霉剂;操作油(混合油);增塑剂;非离子 系等的表面活性剂;聚丙烯树脂以外的聚烯烃、聚酰胺或聚酯等的热塑性树脂;弹性体(橡 月父)等。
[0081] 这些树脂添加剂可以单独使用,也可以2种以上并用。 此外,可以在树脂组合物中添加,也可以在上述的颗粒中添加。进一步地,也可以
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