纤维增强热塑性树脂成型品及纤维增强热塑性树脂成型材料制造技术

本发明专利技术用于提供冲击特性优异的纤维增强热塑性树脂成型品，该纤维增强热塑性树脂成型品包含无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)，相对于无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)的合计100重量份而言，所述纤维增强热塑性树脂成型品包含5～45重量份的无机纤维(A)、1～45重量份的有机纤维(B)、10～94重量份的热塑性树脂(C)，纤维增强热塑性树脂成型品中的无机纤维(A)的重均纤维长度(L

Fiber reinforced thermoplastic resin molding products and fiber reinforced thermoplastic resin molding materials

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强热塑性树脂成型品及纤维增强热塑性树脂成型材料
本专利技术涉及包含热塑性树脂、碳纤维、有机纤维的纤维增强热塑性树脂成型品及纤维增强热塑性树脂成型材料。
技术介绍
包含增强纤维和热塑性树脂的成型品由于质轻且具有优异的力学特性，所以被广泛用于体育用品用途、航空航天用途及一般产业用途等。作为这些成型品中使用的增强纤维，可举出铝纤维、不锈钢纤维等金属纤维，碳化硅纤维、碳纤维等无机纤维，芳族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维等有机纤维，等。从比强度、比刚性及轻质性的均衡性的观点考虑，碳纤维是优选的，其中优选使用聚丙烯腈(PAN)类碳纤维。由于碳纤维具有优异的比强度和比刚性，因此用碳纤维增强后的成型品具有优异的轻量性和力学特性。因此，碳纤维广泛用于电子设备壳体、汽车部件等各种领域。然而，在上述用途中，要求进一步的轻量化和薄型化，并且在壳体等成型品中，要求进一步的轻量性和力学特性(尤其是冲击特性)。特别是汽车部件中车门下部装饰物、车门内板等大型成型品领域中对这方面的要求更高。作为提高碳纤维增强热塑性树脂成型品的冲击特性的方法，例如，提出了下述纤维增强热塑性树脂成型品，其包含碳纤维、有机纤维及热塑性树脂，碳纤维的平均纤维长度和平均纤维端部间距离(即，纤维端部间的平均距离)、有机纤维的平均纤维长度和平均纤维端部间距离在特定范围内(例如，参见专利文献1)。另外，提出了为了提高机械强度而含有有机纤维和碳纤维的纤维增强丙烯类树脂组合物(例如，参见专利文献2)。此外，还提出了在树脂浸渍状态下含有不同长度纤维的纤维增强刚性树脂成型用粒料(例如，专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2014/098103号专利文献2：日本特开2016-74779号公报专利文献3：日本特开平6-287317号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，专利文献1～3记载的技术中，力学特性特别是冲击特性仍然不充分。特别是在大型成型品领域中，强烈要求冲击特性，更具体而言，还要求大型成型品被破坏时的防碎片飞散特性。关于防碎片飞散特性，更具体说明的话，可设想是当汽车等大型成型品由于碰撞、冲击而被破坏时，该成型品变成尖锐的碎片并飞散到各处。其结果，可设想不仅是飞散的碎片直接冲撞人体这样的伤害，还包括在人避难时由于已经飞散而散布于地面等的成型品而遭受二次伤害。因此，对于大型成型品，要求成型品即使受到冲击也不完全被破坏(不飞散)，或不被粉碎地破坏，但专利文献1～3中并没有公开这样的特性。如上所述，在现有技术中，在以热塑性树脂为基体的纤维增强热塑性树脂成型品中，无法获得具有高力学特性，特别是优异的冲击特性的纤维增强热塑性树脂成型品，期望开发出这样的纤维增强热塑性树脂成型品。鉴于现有技术中存在的上述课题，本专利技术的目的是提供一种力学特性、特别是冲击特性优异的纤维增强热塑性树脂成型品，及能够得到该成型品的纤维增强热塑性树脂成型材料。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术主要包含以下的构成。(1)纤维增强热塑性树脂成型品，其包含无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)，相对于无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)的合计100重量份而言，所述纤维增强热塑性树脂成型品包含5～45重量份的无机纤维(A)、1～45重量份的有机纤维(B)、10～94重量份的热塑性树脂(C)，纤维增强热塑性树脂成型品中的无机纤维(A)的重均纤维长度(Lwa)为0.01mm以上且3mm以下，并且，有机纤维(B)的重均纤维长度(Lwb)大于4mm且为20mm以下。(2)纤维增强热塑性树脂成型材料，其包含无机纤维(A)、有机纤维(B)、热塑性树脂(C)及200℃时的熔融粘度比热塑性树脂(C)低的成分(D)，相对于无机纤维(A)、有机纤维(B)、热塑性树脂(C)及成分(D)的合计100重量份而言，所述纤维增强热塑性树脂成型材料包含5～45重量份的无机纤维(A)、1～45重量份的有机纤维(B)、10～93重量份的热塑性树脂(C)及1～20重量份的成分(D)，无机纤维(A)及有机纤维(B)在轴心方向上大致平行地排列，并且，无机纤维(A)及有机纤维(B)的长度与纤维增强热塑性树脂成型材料的长度实质上相同，纤维增强热塑性树脂成型材料的长度方向的长度为8mm～14mm。(3)纤维增强热塑性树脂成型材料，其由多种粒料构成，且包含无机纤维(A)、有机纤维(B)、热塑性树脂(C)及200℃时的熔融粘度比热塑性树脂(C)低的成分(D)，相对于无机纤维(A)、有机纤维(B)、热塑性树脂(C)及成分(D)的合计100重量份而言，所述纤维增强热塑性树脂成型材料包含5～45重量份的无机纤维(A)、1～45重量份的有机纤维(B)、10～93重量份的热塑性树脂(C)及1～20重量份的成分(D)，多种粒料包含粒料(x)和粒料(y)，所述粒料(x)包含无机纤维(A)、热塑性树脂(C)及成分(D)，所述粒料(y)包含有机纤维(B)、热塑性树脂(F)及成分(G)，无机纤维(A)在粒料(x)的轴心方向上大致平行地排列，有机纤维(B)在粒料(y)的轴心方向上大致平行地排列，无机纤维(A)的长度与粒料(x)的长度实质上相同，有机纤维(B)的长度与粒料(y)的长度实质上相同，并且，粒料(x)及粒料(y)的长度方向的长度为8mm～14mm。专利技术的效果本专利技术的纤维增强热塑性树脂成型品由于包含无机纤维、有机纤维、热塑性树脂，因此增强效果高、冲击特性优异。进一步地，本专利技术的纤维增强热塑性树脂成型品由于包含比无机纤维充分长的有机纤维，因此在成型品被破坏时的防止碎片飞散的效果也优异。所述成型品可通过使用本专利技术的纤维增强热塑性树脂成型材料而得到。而且，所述成型品对电气·电子设备、OA设备、家用电器、壳体及汽车部件等极为有用，特别适合用于大型成型品。附图说明[图1]是表示在成型材料剖面中，无机纤维(A)将有机纤维(B)内包的形态的示意图。[图2]是表示在成型材料剖面中，有机纤维(B)将无机纤维(A)内包的形态的示意图。[图3]是表示在成型材料剖面中，无机纤维(A)束和有机纤维(B)束以被某个边界部分开的状态各自存在的形态的示意图。[图4]是表示在成型材料剖面中，包含无机纤维(A)和有机纤维(B)的纤维束上附着成分(D)的形态的复合纤维束(E)的示意图。具体实施方式本专利技术是包含无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)的纤维增强热塑性树脂成型品，相对于无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)的合计100重量份而言，所述纤维增强热塑性树脂成型品包含5～45重量份的无机纤维(A)、1～45重量份的有机纤维(B)、10～94重量份的热塑性树脂(C)，纤维增强热塑性树脂成型品中的无机纤维(A)的重均纤维长度(Lwa)为0.01mm以上且3mm以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纤维增强热塑性树脂成型品，其包含无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)，/n相对于无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)的合计100重量份而言，所述纤维增强热塑性树脂成型品包含5～45重量份的无机纤维(A)、1～45重量份的有机纤维(B)、10～94重量份的热塑性树脂(C)，/n纤维增强热塑性树脂成型品中的无机纤维(A)的重均纤维长度(L

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170808 JP 2017-153082;20180227 JP 2018-0327171.纤维增强热塑性树脂成型品，其包含无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)，
相对于无机纤维(A)、有机纤维(B)及热塑性树脂(C)的合计100重量份而言，所述纤维增强热塑性树脂成型品包含5～45重量份的无机纤维(A)、1～45重量份的有机纤维(B)、10～94重量份的热塑性树脂(C)，
纤维增强热塑性树脂成型品中的无机纤维(A)的重均纤维长度(Lwa)为0.01mm以上且3mm以下，并且，有机纤维(B)的重均纤维长度(Lwb)大于4mm且为20mm以下。


2.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性树脂成型品，其中，无机纤维(A)的重均纤维长度为0.05mm以上且2.5mm以下，无机纤维(A)的重均纤维长度(Lwa)和有机纤维(B)的重均纤维长度(Lwb)满足下式：
8<(Lwb/Lwa)<70。


3.根据权利要求1或2所述的纤维增强热塑性树脂成型品，其中，无机纤维(A)为碳纤维或玻璃纤维。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的纤维增强热塑性树脂成型品，其中，有机纤维(B)为选自由聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚芳硫醚纤维及氟树脂纤维组成的组中的至少一种。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的纤维增强热塑性树脂成型品，其中，热塑性树脂(C)为选自由聚丙烯系树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂及聚芳硫醚树脂组成的组中的至少一种。


6.纤维增强热塑性树脂成型材料，其包含无机纤维(A)、有机纤维(B)、热塑性树脂(C)及200℃时的熔融粘度比热塑性树脂(C)低的成分(D)，
相对于无机纤维(A)、有机纤维(B)、热塑性树脂(C)及成分(D)的合计100重量份而言，所述纤维增强热塑性树脂成型材料包含5～45重量份的无机纤维(A)、1～45重量份的有机纤维(B)、10～93重量份的热塑性树脂(C)及1～20重量份的成分(D)，
无机纤维(A)及有机纤维(B)在轴心方向上大致平行地排列，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：平田慎，三辻祐树，土谷敦岐，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP