复合形成材料及经表面处理的玻璃短纤维的制作方法_3

文档序号:9927651阅读:来源:国知局
量百分率,较佳为5至15倍。
[0069] 玻璃短纤维,在与热塑性树脂混炼之前,亦可进行上述表面处理,先行准备仅W润 滑剂进行表面处理的玻璃短纤维,因应使用的热塑性树脂,在混炼之前,W所期望的硅烷偶 合剂进行表面处理亦可。又,W润滑剂及硅烷偶合剂预先进行表面处理亦可,再者,可依照 需要W被覆剂预先处理亦可。
[0070] 在本发明的复合形成材料,于不损及本发明目的的范围,可调配已为人所熟知的 紫外线吸收剂、稳定剂、抗氧化剂、塑化剂、着色剂、整色剂、难燃剂、抗静电剂、巧光增白剂、 去光泽(matting)剂、冲击强度改良剂等添加剂。亦即,复合形成材料是在热塑性树脂中至 少混练玻璃短纤维而形成即可。
[0071] 本发明的复合形成材料,是通过将热塑性树脂及经表面处理的玻璃短纤维,W及 可依照需要添加的各种添加剂,使用单轴或多轴押出机、混炼机(kneader)、混合漉 (mixingroll)、班伯理混合机等已为人所熟知的烙融混炼机,在200至400°C的溫度进行烙 融混炼来制造。就制造装置虽无特别限定,不过使用二轴押出机,予W烙融混炼因简便较 佳。经混炼的复合形成材料,亦可在铸模经直接射出成形(injection molded),亦可成为颗 粒。
[0072] 本发明人等,如后述的比较例所示,首先发现在已烙融的热塑性树脂,将玻璃短纤 维W常溫混炼的复合形成材料,相较于混炼前的玻璃短纤维,复合形成材料中玻璃短纤维 被切断成为非常短;及尝试在复合形成材料中含有玻璃短纤维30 % W上,则在几乎无法获 得增强效果的程度,进行复合形成材料中玻璃短纤维的切断。此是相对于同重量的热塑性 树脂的玻璃短纤维的表观体积亦为约20倍,并含有多量空气。因此,在烙融热塑性树脂依次 投入玻璃短纤维时,仅与所投入的玻璃短纤维接触的部分的热塑性树脂,保持棉状的玻璃 短纤维之间的空气冷却,并使其它热塑性树脂部分黏度改变。接着,在黏度不同的状态,混 炼热塑性树脂时,施加不同于玻璃短纤维的负载,结果发明人认为玻璃短纤维变得易于被 切断。因此,即使投入玻璃短纤维,为了不欲使热塑性树脂的黏度改变,则W预先加热玻璃 短纤维之后再投入为理想。
[0073] 玻璃短纤维的加热溫度较佳是W烙融的热塑性树脂的溫度作为基准,设定于-150 至巧(TC左右。热塑性树脂的烙融溫度高时,则黏度降低,玻璃短纤维易于分散,不过热塑性 树脂溫度过高时,会有特性急遽地变化的情形。因此,在本发明,其特征在于:热塑性树脂的 烙融溫度,为该领域所通常进行的溫度烙融,一方面,加热玻璃短纤维的。玻璃短纤维虽因 使用的热塑性树脂的种类而异,不过为了避免热塑性树脂的劣化,W热塑性树脂的烙融溫 度为基准,加热至+20°C左右更佳。一方面,因加热则可获得效果,故下限值无特别限定,不 过W热塑性树脂的烙融溫度为基准,更佳为-l〇(TC左右,再佳为-5(TC左右。将玻璃短纤维 加热至与烙融的树脂相同溫度最佳。
[0074] 玻璃短纤维的加热,例如在投入混炼装置的玻璃短纤维的加料斗化opper)部分, 设置加热装置等,只要是加热玻璃短纤维,而可投入于已烙融的热塑性树脂之物则无特别 限制。
[0075] 根据上述方法所制造的复合形成材料中玻璃短纤维,在混炼时被切断后的平均纤 维长为30至300WI1左右、长宽比为IOW上。W先前方法所制造的复合形成材料,例如即使复 合形成材料中玻璃短纤维的添加量减少,如上述,因玻璃短纤维的表观体积为约20倍,故热 塑性树脂的黏度易于改变,玻璃短纤维在混炼时非常容易切断。但是,在本发明的方法所制 造的复合形成材料,例如即使玻璃短纤维的添加量为10%左右的少量,与先前的方法比较, 也可照样保持玻璃短纤维的纤维长更长,而可在热塑性树脂中分散。再者,润滑剂,尤其是 使用W杯芳控经表面处理的玻璃短纤维时,因玻璃短纤维的滑动变得良好,故在照样维持 玻璃短纤维的纤维长更长,而可将多量玻璃短纤维分散于热塑性树脂。
[0076] 在本发明,可将可满足复合形成材料增强效果的长度的玻璃短纤维,在复合形成 材料中含有达85%左右为止。因此可减少可燃性热塑性树脂的含量,亦可使难燃特性格外 提高,亦可提高电子机器等的安全性。
[0077] 又,如上述,因在复合形成材料中可使玻璃短纤维分散至约85 %为止,故例如预先 将玻璃短纤维含约85%的复合形成材料制成颗粒,并通过将不含玻璃短纤维的热塑性树脂 与该颗粒混炼,使制品成型,则可制造使玻璃短纤维含有所期望量的制品。
[0078] 兹掲示实施例,具体说明本发明如下,不过该实施例仅是用W说明本发明,其具体 实施方式是为了参考起见而提供的。该等例示是用W说明本发明的特定【具体实施方式】,不 过并非表示限定或者限制本发明掲示的发明范围的。
[0079] [实施例]
[0080] 〔颗粒的制作)
[0081 ] 实施例1
[0082] 热塑性树脂是使用为聚酷胺(PA)树脂的耐绝66(旭化成公司制、Leona 1300S)。玻 璃短纤维是W离屯、法制造,平均纤维直径为约3.6WI1。
[0083] 玻璃短纤维的表面处理是通过在由旋转器所纤维化的玻璃短纤维,W黏着剂喷 嘴,将含硅烷偶合剂及润滑剂的溶液予W喷雾来进行。硅烷偶合剂使用胺基硅烷偶合剂 S330( JNC公司制)、润滑剂使用塑料改质剂nanodaX(注册商标)(化nodax公司制)。相对于玻 璃短纤维的重量百分率,硅烷偶合剂为〇.24wt%、润滑剂为O.Olwt%。
[0084] 其后,将玻璃短纤维在150°C干燥1小时后,W切碎机(cutter mill)进行裂解处理 成为平均纤维长850皿。押出成型器是使用同方向二轴混炼押出机ZE40A( ((P43 L/D = 4())、 Berstorff公司制)、计量装置是使用重量式螺旋式进给机(screw feeder)S210化-IYon公 司制),在已烙融的耐绝66,添加玻璃短纤维,W使复合形成材料中的比率成为33wt %,并予 混炼。混炼条件,是在螺旋旋转速率15化pm、树脂压力0.6Mpa、电流26至27A、进料量12Kg/hr 进行。又,混炼时耐绝66的树脂溫度为244°C,玻璃短纤维是加热至100°C并予添加。混炼后 制作颗粒。
[0085] 图1是将实施例1制作的颗粒加热至500°C,使耐绝66燃烧消失后的玻璃短纤维的 光学显微镜照片。测定照片中全部玻璃短纤维的大小,在一进行算术平均(arithmetic average)化,则复合形成材料中的玻璃短纤维为平均纤维长86.4曲1、平均纤维直径3.6WI1、 长宽比24.0。
[00化]实施例2
[0087] 除了将玻璃短纤维加热至200°C,并予添加 W外,其它W与实施例1相同方式制作 颗粒。
[0088] 图2是将实施例2制作的颗粒加热至500°C,使耐绝66燃烧消失后的玻璃短纤维的 光学显微镜照片。复合形成材料中的玻璃短纤维为平均纤维长117.9皿、平均纤维直径3.化 m、长宽比32.8。
[0089] 实施例3
[0090] 除了将玻璃短纤维加热至200°C,并添加 W使复合形成材料中玻璃短纤维的比率 成为60wt% W外,其它W实施例1相同方式制作颗粒。
[0091] 图3是将实施例3制作的颗粒加热至50(TC,使耐绝66燃烧消失后的玻璃短纤维的 光学显微镜照片。复合形成材料中的玻璃短纤维为平均纤维长79.2WH、平均纤维直径3.化 m、长宽比22.0。
[0092] 实施例4
[0093] 除了将玻璃短纤维加热至200°C,并添加 W使复合形成材料中玻璃短纤维的比率 成为85wt% W外,其它W与实施例1相同方式制作颗粒。
[0094] 图4是将实施例4制作的颗粒加热至50(TC,使耐绝66燃烧消失后的玻璃短纤维的 光学显微镜照片。复合形成材料中的玻璃短纤维为平均纤维长57.3WH、平均纤维直径3.化 m、长宽比15.9。
[00巧]实施例5
[0096] 除了仅W润滑剂处理玻璃短纤维W外,其它W与实施例2相同方式制作颗粒。
[0097] 图5是将实施例5制作的颗粒加热至50(TC,使耐绝66燃烧消失后的玻璃短纤维的 光学显微镜照片。复合形成材料中的玻璃短纤维为平均纤维长110.2皿、平均纤维直径3.化 m、长宽比30.6。
[009引实施例6
[0099] 除了仅W润滑剂处理玻璃短纤维W外,其它W与实施例4相同方式制作颗粒。
[0100] 图6是将实施例6制作的颗粒加热至50(TC,使耐绝66燃烧消失后的玻璃短纤维的 光学显微镜照片。复合形成材料中的玻璃短纤维为平均纤维长60.3WH、平均纤维直径3.化 m、长宽比16.8。
[0101] 实施例7
[0102] 除了仅W硅烷偶合剂处理玻璃短纤维W外,其它W实施例1相同方式制作颗粒。
[0103] 图7是将实施例7制作的颗粒加热至50(TC,使耐绝66燃烧消失后的玻璃短纤维的 光学显微镜照片。复合形成材料中的玻璃短纤维为平均纤维长66.7WH、平均纤维直径3.化 m、长宽比18.5。
[0104] 实施例
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