有机纤维增强的复合树脂组合物及有机纤维增强的复合树脂成形品

摘要

本发明提供纤维的分散好、外观优异、并且拉伸断裂伸长率、冲击强度等机械强度优良、热回收容易的有机纤维增强的复合树脂组合物、以及由其得到的成形品。有机纤维增强的复合树脂组合物，含有(a)60～95重量％聚烯烃树脂(其中，不包括酸改性的聚烯烃树脂)和(b)40～5重量％附着有极性树脂(其中，不包括酸改性的聚烯烃树脂)的有机纤维[其中，(a)+(b)＝100重量％]；或者有机纤维增强的复合树脂组合物，其中，相对于100重量份聚烯烃树脂含有10～200重量份有机纤维，－40℃下的艾佐德冲击强度为10kJ/m2以上；以及由这些组合物得到的有机纤维增强的复合树脂成形品。

说明书

技术领域

本发明涉及纤维的分散好、外观优异、并且拉伸断裂伸长率、冲击强度等机械强度优良、热回收容易、并且适用于车辆、建筑土木、机械构件和电子构件等的用有机纤维增强的聚烯烃的复合树脂组合物、以及由其得到的成形品。

背景技术

为了改善聚烯烃树脂的耐热性和刚性而在聚烯烃树脂中混合纤维状无机填料的技术是公知的，在以汽车用材料为代表的多个领域使用。其中，在聚烯烃树脂中添加作为纤维直径细并且高长径比的纤维状无机填料的玻璃纤维而得到的成形品，由于具有高刚性而引人关注。但是，这样用无机填料增强的纤维增强树脂，耐冲击性降低，并且其废弃也成为问题。为了解决这样的问题，尝试用有机纤维代替称为玻璃纤维的纤维状无机填料。

在专利文献1中，公开了由聚烯烃和有机纤维及无机纤维构成的含有机纤维的树脂组合物。通过将有机纤维与无机纤维组合，能够得到具有高机械强度和弹性模量、耐冲击性优良的纤维增强的树脂组合物。但是，如上所述，由于含有无机纤维，所以其废弃困难，即使在热回收后也残留无机纤维的灰分(灰)。

在专利文献2等中，公开了将熔点170℃以下的聚烯烃与无机填料的混合物与熔点200℃以上的合成纤维双螺杆捏练而得到的聚烯烃树脂组合物。根据该发明，通过在聚烯烃中添加例如板状的无机填料后再添加有机纤维，可以不使尺寸稳定性、表面平滑性、刚性和硬度降低，而提高冲击强度和刚性。但是，由于添加氢氧化物和粘土等无机填料，因此灰分残留的问题仍然没有解决。

为了解决这些问题，公开了各种方法。例如，在专利文献3中，公开了如下技术：使用熔点比聚烯烃树脂高50℃以上的有机纤维作为增强材料，并且将聚烯烃树脂加热至比熔点高40℃以上的温度，在浸渍时间不超过6秒的范围内在有机纤维中进行浸渍，从而能够得到不产生增强纤维的热劣化、折损也少、且优良的有机纤维增强的树脂组合物。

但是，仅仅将有机纤维在聚烯烃树脂的熔融树脂浴中浸渍后就取出的该方法，存在聚烯烃树脂中的纤维分散性极低、由于纤维的不均匀使得成形品的强度偏差增大、并且成形品的表面外观也不好的问题。

另外，在专利文献4中，公开了通过使用有机纤维的熔点为150℃以上、且比树脂组合物的熔点高30℃以上、单丝细度为0.1～20dtex并且总细度为2000～700000dtex、有机纤维的总面积的65％以上与树脂组合物接触的有机纤维增强的树脂颗粒，得到强韧、高刚性且外观良好的成形品。由此，分散与成形品外观某种程度上得到改善，但是，仍然不充分，另外，使用的纤维也需要具有特定的细度，因此在作为有机纤维复合材料的物性的控制上存在限制。

在专利文献5中，公开了使用以集束材料进行表面处理后的有机纤维的有机纤维增强的树脂，其中，所述集束材料含有具备成核作用的成核剂。但是，即使使用该方法，纤维的开纤也不充分，分散差，结果仅得到外观不好的成形品。

在专利文献6中，公开了用酸改性的聚烯烃树脂涂覆纤维表面或者在聚烯烃树脂中添加酸改性的聚烯烃树脂的方法。但是，使用该方法，树脂与纤维的界面强度虽然提高，但是有机纤维的分散仍然不充分，断裂伸长率也很低。

专利文献1：日本特开平4-202545号公报

专利文献2：日本特开平6-306216号公报

专利文献3：日本专利第3073988号公报

专利文献4：日本特开2005-040996号公报

专利文献5：日本特开2002-167518号公报

专利文献6：日本专利第2941320号公报

发明内容

本发明要解决的课题在于提供纤维的分散好、外观优异、并且拉伸断裂伸长率、冲击强度等机械强度优良、热回收容易的有机纤维增强的复合树脂组合物、以及由其得到的成形品。

本发明涉及有机纤维增强的复合树脂组合物，其特征在于，含有(a)60～95重量％聚烯烃树脂(其中，不包括酸改性的聚烯烃树脂)和(b)40～5重量％附着有极性树脂(其中，不包括酸改性的聚烯烃树脂)的有机纤维；其中，(a)+(b)＝100重量％。

在此，作为(a)聚烯烃树脂，优选丙烯树脂。

另外，作为构成(b)的极性树脂，优选热固性树脂，更优选环氧树脂。

另外，(b)中极性树脂的附着量相对于有机纤维优选为0.01～5重量％。

另外，优选构成(b)的有机纤维在200℃以上具有熔点，更优选聚酯纤维或聚酰胺纤维。

其次，本发明涉及通过将以上的有机纤维增强的复合树脂组合物成形而得到的有机纤维增强的复合树脂成形品，优选涉及通过注射成形得到的有机纤维增强的复合树脂成形品。

如果是含有(a)聚烯烃树脂和(b)附着有极性树脂的有机纤维的本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物，则通过有机纤维产生的良好增强效果，可以得到优良的机械物性，能够显示下述效果以及非常良好的纤维分散，其结果可以得到外观也良好的成形品。另外，由于使纤维与基质树脂的界面粘合弱化，因此能够得到通常的有机纤维增强的复合材料不可能具有的拉伸断裂伸长率大、韧性好这样的机械特性。

即，本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物中，通过在作为非极性树脂的聚烯烃树脂基质中使用附着有极性树脂的有机纤维，可以防止纤维与纤维折弯缠绕。该原因还不确定，但考虑可能是在将增强的纤维复合树脂颗粒熔融时，纤维即使达到玻璃化转变温度以上的温度，由于纤维表面被涂覆，因而纤维与纤维也不会粘连，而是分散在基质中。

另外，有机纤维与玻璃纤维和炭纤维相比，弹性、延伸性优异，因此在成形加工工序中不易破损。因此，有机纤维的长度在成形品中也充分地维持，得到有机纤维产生的优良增强效果。

具体实施方式

[(a)聚烯烃树脂]

本发明中使用的(a)聚烯烃树脂，没有特别限制，可以使用各种聚烯烃树脂。例如可以列举：乙烯的均聚物、以乙烯为主成分的与丙烯、1-丁烯等其它α-烯烃等中的一种或两种以上的共聚物等乙烯类树脂；丙烯的均聚物、以丙烯为主成分的与乙烯、1-丁烯等其它α-烯烃等中的一种或两种以上的共聚物等丙烯类树脂；1-丁烯的均聚物、以1-丁烯为主成分的与乙烯、丙烯等其它α-烯烃等中的一种或两种以上的共聚物等丁烯类树脂等。这些聚烯烃树脂可以是均聚物，也可以是共聚物，另外，既可以是无规共聚物，也可以是嵌段共聚物。

另外，上述的“主成分”是指在聚烯烃树脂中包含50重量％以上、优选60重量％以上的成分。

其中，从耐热性优异的观点考虑，优选丙烯树脂，作为其具体例，可以列举例如：丙烯的均聚物、或者以丙烯为主成分的丙烯-乙烯无规共聚物树脂、丙烯-乙烯嵌段共聚物树脂等。

本发明中，丙烯树脂是丙烯的均聚物或包含丙烯作为重复单元的共聚物。共聚物中，优选丙烯重复单元为50摩尔％以上、特别是60摩尔％以上。

聚烯烃树脂的聚合方式，只要可以得到树脂状物，则可以采用任何一种聚合方式，特别优选气相法、溶液法。

以上的(a)聚烯烃树脂，根据JIS K7210在温度230℃、负荷21.18N下测定的熔体流动速率的下限优选为0.05g/10分钟、更优选0.1g/10分钟，另一方面，上限优选为200g/10分钟、更优选100g/10分钟。熔体流动速率为上述下限以上，则具有成形加工性提高、所得到的成形品的表面外观变良好的倾向，另一方面，为上述上限以下时，具有有机纤维增强的复合树脂成形品的机械强度和有机纤维的分散良好的倾向。

本发明的有机纤维增强的复合树脂成形品中，可以仅含有一种(a)聚烯烃树脂，也可以两种以上混合含有。

[(b)附着有极性树脂的有机纤维]

本发明中使用的(b)附着有极性树脂的有机纤维，只要是在有机纤维上附着有极性树脂则没有特别限制，可以列举各种纤维。

另外，在此极性是指相对于非极性的(a)聚烯烃树脂比其更具有极性的化合物。

本发明中使用的极性树脂，可以列举例如：不饱和聚酯、乙烯酯树脂、环氧树脂、酚树脂(Resole型)、脲-三聚氰胺树脂、聚酰亚胺、聚氨酯树脂、它们的共聚物、改性物等热固性树脂。另外，也可以列举饱和聚酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、它们的共聚物、改性物等热塑性树脂。作为极性树脂，特别是从操作和加工性以及力学特性的观点考虑，优选热固性树脂中的环氧树脂或聚氨酯树脂。进一步优选环氧树脂。

作为上述环氧树脂(包括环氧化合物)的具体例，二缩水甘油基醚化合物中可以列举：乙二醇二缩水甘油基醚和聚乙二醇二缩水甘油基醚类，丙二醇二缩水甘油基醚和聚丙二醇二缩水甘油基醚类，1，4-丁二醇二缩水甘油基醚、新戊二醇二缩水甘油基醚、聚丁二醇二缩水甘油基醚、聚烷撑二醇二缩水甘油基醚类等。另外，多缩水甘油基醚化合物中可以列举：甘油多缩水甘油基醚、双甘油多缩水甘油基醚、聚甘油多缩水甘油基醚类，山梨醇多缩水甘油基醚类，阿糖醇多缩水甘油基醚类，三羟甲基丙烷多缩水甘油基醚类，季戊四醇多缩水甘油基醚类，脂肪族多元醇的多缩水甘油基醚类等。优选具有反应性高的缩水甘油基的脂肪族多缩水甘油基醚化合物。更优选聚乙二醇二缩水甘油基醚类、聚丙二醇二缩水甘油基醚类、烷二醇二缩水甘油基醚类等。

另外，作为上述(a)聚烯烃树脂和(b)中使用的极性树脂，不包括聚烯烃树脂的改性物，例如，用马来酸酐改性的酸改性的聚烯烃树脂等。这是由于：如果使用这样的用带有极性基团的化合物进行改性而成的聚烯烃树脂，则作为基质树脂的聚烯烃树脂与纤维的界面强度增强，拉伸断裂伸长率变差。

在此，上述酸改性的聚烯烃树脂，可以列举：(1)将不饱和羧酸或其衍生物与烯烃的均聚物或二种以上烯烃的共聚物、例如聚烯烃进行接枝聚合而得到的物质，(2)将作为聚烯烃的聚合原料单体的一种或两种以上的烯烃与一种或两种以上的不饱和羧酸或其衍生物进行共聚而得到的物质，或者(3)使不饱和羧酸或其衍生物与上述(2)中得到的物质进一步接枝聚合而得到的物质等。

另一方面，作为构成(b)的有机纤维的例子，可以列举例如：聚酯类纤维、聚酰胺类纤维、聚氨酯类纤维、聚丙烯腈类纤维、洋麻、纤维素类纤维等。本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物中，有机纤维可以含有仅其中一种，也可以两种以上混合含有。其中，从操作和加工性以及力学特性的观点考虑，优选聚酯类纤维或聚酰胺类纤维，特别优选使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)纤维(熔点260℃、玻璃化转变温度67℃)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)纤维(熔点272℃、玻璃化转变温度113℃)。使用聚酯类纤维时，注射成形品中的分散良好，作为纤维的物性也高，因此可以得到良好机械物性的注射成形品。

另外，通过注射成形将本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物进行成形时，由于在(a)聚烯烃树脂的熔点以上的成形温度下进行，因此作为有机纤维优选使用即使进行注射成形也不熔融的温度的有机纤维。即，(a)聚烯烃树脂的熔点通常为约70至约170℃，因此，成形温度(设定为成形机的出口温度)为约150至约210℃。构成(b)的有机纤维的材质，选择熔点比该成形温度高10℃以上、优选20℃以上的材质，会产生好的结果，因此，该有机纤维的熔点优选为200℃以上。

另外，有机纤维的纤维直径过粗时，成形品的艾佐德冲击强度下降。纤维直径细的有机纤维可以一直使用到纳米尺寸的纤维，根据成形品的用途，有可能是非常好的纤维。这样使用的纤维直径的范围广泛，因此纤维的使用根数没有规定，但如果考虑纤维束的截面积，则通常在颗粒的与纤维基本直交的方向的截面积中纤维的截面积占约5至约60％即可。

另外，有机纤维的单丝细度通常为约1～约20dtex，优选约2～约15dtex。

另外，有机纤维的总细度没有特别限制，通常为150～3000dtex，优选250～2000dtex。

另外，有机纤维的长丝支数没有特别限制，通常为10～1000支长丝，优选50～500支长丝。

作为本发明中的(b)附着有极性树脂的有机纤维的制造方法，可以列举：首先在制造该有机纤维的工序中在卷绕成筒子纱状之前施加与(a)聚烯烃树脂相容或不反应的具有极性的化合物的方法；和/或在将该有机纤维暂时卷绕后在该有机纤维中浸渍施加与(a)聚烯烃树脂相容或不反应的具有极性的化合物并进行热处理的方法。在不损害本发明效果的范围内，可以采用任意一种方法。

在此，极性树脂在构成(b)的有机纤维上的附着量，通常为0.01～5重量％，优选0.03～3.5重量％。如果小于0.01重量％，则难以得到使纤维与基质树脂的界面粘合变弱的效果，另外，成形中纤维相互缠绕，因此纤维的分散变差，结果外观质量也不好。另一方面，如果超过5重量％，则纤维变得过硬，因此加工性下降，难以进行有机纤维的复合。

以上(b)附着有极性树脂的有机纤维的长度，相当于后述的本发明的组合物的颗粒长度，由(a)聚烯烃树脂构成的颗粒中含有的有机纤维的平均纤维长度优选4mm～50mm，更优选4mm～20mm，特别优选4mm～10mm。有机纤维的平均纤维长度如果小于4mm，则耐冲击强度的提高效果不充分，另一方面，平均纤维长度如果超过50mm，则难以成形。

本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物中的(b)附着有极性树脂的有机纤维的含量，相对于(a)～(b)成分的合计量，需要在(a)成分为60～95重量％、(b)成分为40～5重量％(其中，(a)+(b)＝100％)的范围。优选(a)成分为65～90重量％，(b)成分为35～10重量％。如果(b)附着有极性树脂的有机纤维的含量比上述范围少，则机械强度的改良效果欠缺，另一方面，如果比上述范围多，则纤维的分散变差，结果制品的外观也变差。

本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物(有机纤维增强的树脂颗粒)的制备：

本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物，可以通过在拉引(b)附着有极性树脂的有机纤维的同时使(a)聚烯烃树脂浸渍到纤维中的拉挤成形法而得到。例如，在上述(a)聚烯烃树脂中根据需要添加树脂添加剂，然后通过十字头模具拉引(b)附着有极性树脂的有机纤维的同时，由挤出机以熔融状态向十字头模具供给(a)聚烯烃树脂，使(a)聚烯烃树脂浸渍在该有机纤维中，将熔融浸渍物加热并冷却后，与拉引方向成直角进行切割而得到，在所得到的颗粒的长度方向上有机纤维以同一长度进行平行排列。

拉挤成形是在拉引基本连续的增强用纤维束的同时浸渍树脂的方法，除了上述使纤维束通过十字头的同时由挤出机等向十字头供给树脂来进行浸渍的方法外，已知有：使纤维束通过加入有树脂乳状液、悬浮液或溶液的浸渍槽中进行浸渍的方法；向纤维束喷吹树脂粉末或者使纤维束通过加入有粉末的槽中使树脂粉末附着到纤维上，然后使树脂熔融而浸渍的方法等，本发明可以使用任何一种。特别优选十字头法。另外，这些拉挤成形中树脂的浸渍操作一般是一步进行，但也可以分两步以上进行，并且可以使浸渍方法不同地进行。

另外，作为根据需要在(a)聚烯烃树脂中添加的树脂添加剂，可以辅助地少量并用一种或两种以上热塑性树脂。另外，根据目的为了提供所需的特性，可以进一步配合一般在热塑性树脂中添加的公知物质，例如：抗氧化剂、耐热稳定剂、紫外线吸收剂等稳定剂，防静电剂，阻燃剂，阻燃助剂，染料和颜料等着色剂，润滑剂，增塑剂，结晶促进剂，结晶成核剂等。

浸渍在150～300℃、优选170～260℃、进一步优选190～230℃下进行，另外浸渍物在上述温度下加热。加热温度比上述范围过低时，浸渍不充分，过高时并发(a)聚烯烃树脂的分解。

熔融浸渍物在加热反应后挤出而成为线料，冷却至可以切割的温度，用刀具切割为颗粒。颗粒的形状没有特别限制，具体可以列举：圆柱状、棱柱状、板状、方块状等。这样得到的颗粒中，有机纤维实质上为相同长度，各纤维的方向与挤出方向即颗粒的长度方向一致。

另外，上述颗粒也可以是两种以上不同有机纤维的种类和浓度不同的(a)聚烯烃树脂的混合物。

另外，本发明的颗粒除了上述狭义的颗粒外，也包括线(strand)状、片状、平板状等广泛的含义。

由本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物形成的颗粒的尺寸，如上所述，为有机纤维的长度，即4～50mm、优选4～20mm、进一步优选4～10mm。颗粒中的有机纤维的长度比上述范围过短时，不能得到作为复合材料的所希望的机械物性，另一方面，比上述范围过长时，难以向使用颗粒的注射成形机等供给。

有机纤维增强的复合成形品的制造：

将得到的颗粒单独或者用其它热塑性树脂、优选与(a)聚烯烃树脂相同类型的树脂进行稀释，作为注射成形等的原料使用。稀释的树脂的种类和比率根据所需成形品的物性值来确定。

使用本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物(颗粒)并通过注射成形得到的成形品，通过使用有机纤维进行注射成形时折损少，纤维均匀地分散。

另外，本发明涉及一种有机纤维增强的复合树脂组合物，其特征在于，相对于100重量份上述(a)聚烯烃树脂含有10～200重量份有机纤维，-40℃下的艾佐德冲击强度为10kJ/m²以上。在此，有机纤维如果少于10重量份，则难以使上述冲击强度达到目标值，另一方面，如果超过200重量份，则聚烯烃树脂的量比相对减少，由此组合物的流动性显著下降，成为缺乏成形性的材料。

用于得到该组合物的方法之一，是制造含有上述(a)聚烯烃树脂和上述(b)附着有极性树脂的有机纤维的有机纤维增强的复合树脂组合物。(a)聚烯烃树脂和(b)附着有极性树脂的有机纤维的优选方式如上所述。

用于得到该组合物的其它方法，是制造含有聚烯烃树脂和有机纤维的有机纤维增强的复合树脂组合物，并且将其再次捏练来提高有机纤维的分散。作为捏练温度，优选第一次捏练为160～220℃、特别是180～220℃，再次捏练为160～220℃、特别是180～220℃。

用于再次捏练的有机纤维增强的复合树脂组合物的制造方法及优选方式，与含有上述聚烯烃树脂和上述(b)附着有极性树脂的有机纤维的有机纤维增强的复合树脂组合物相同。其中，通过再次捏练，可以省略在有机纤维上附着的极性树脂。另外，作为聚烯烃树脂，可以使用酸改性的聚烯烃树脂。

以上本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物，在确保低温下的耐冲击性方面，-40℃下的艾佐德冲击强度为20kJ/m²以上，优选25kJ/m²以上，特别优选30kJ/m²以上。如果小于20kJ/m²，则在寒冷地区等低温使用环境中，对使用本材料的构件施加冲击时，以小变形进行破坏或者进行脆性破坏而得到的锐利端面对周围的物或人造成伤害的危险性变高。

本发明的树脂组合物中，使上述的艾佐德冲击强度为20kJ/m²以上的方法之一，是制造含有上述(a)聚烯烃树脂和上述(b)附着有极性树脂的有机纤维的有机纤维增强的复合树脂组合物。(a)聚烯烃树脂和(b)附着有极性树脂的有机纤维的优选方式如上所述。

其它方法是：制造含有聚烯烃树脂和有机纤维的有机纤维增强的复合树脂组合物，并且将其再次捏练来提高有机纤维的分散。该方法的优选方式如上所述。关于通过再次捏练而省略极性树脂以及使用酸改性聚烯烃树脂的可能性，与上述同样。另一方面，如果采用不使用有机纤维而是以往广泛进行的大量配合橡胶成分的方法，则在常温至约80℃的高温使用环境中难以赋予充分的刚性，取得作为材料的耐冲击性与刚性的平衡极为困难。

另外，本发明的树脂组合物，在确保刚性的方面，弯曲弹性模量为1500MPa以上、优选1800MPa以上、进一步优选2000MPa以上。从现实的观点考虑，优选10000MPa以下。弯曲弹性模量如果低于1500MPa，则有时难以维持成形品的结构，或者因自重或安装构件等施加的应力而容易变形，或者发生蠕变变形。

使弯曲弹性模量为1500MPa以上的方法之一，是制造含有上述(a)聚烯烃树脂和上述(b)附着有极性树脂的有机纤维的有机纤维增强的复合树脂组合物。(a)聚烯烃树脂和(b)附看有极性树脂的有机纤维的优选方式如上所述。

其它方法是：制造含有聚烯烃树脂和有机纤维的有机纤维增强的复合树脂组合物，并且将其再次捏练来提高有机纤维的分散。该方法的优选方式如上所述。关于通过再次捏练而省略极性树脂以及使用酸改性聚烯烃树脂的可能性，与上述同样。

另外，本发明的树脂组合物，拉伸断裂伸长率为25％以上、优选30％以上、进一步优选35％以上。从现实的观点考虑，优选为300％以下。如果有机纤维的分散性差，则拉伸断裂伸长率降低，具有成形品的外观变差的倾向。使拉伸断裂伸长率为25％以上的方法之一，是制造含有上述(a)聚烯烃树脂和上述(b)附着有极性树脂的有机纤维的有机纤维增强的复合树脂组合物。(a)聚烯烃树脂和(b)附着有极性树脂的有机纤维的优选方式如上所述。

其它方法是：制造含有聚烯烃树脂和有机纤维的有机纤维增强的复合树脂组合物，并且将其再次捏练来提高有机纤维的分散。该方法的优选方式如上所述。关于通过再次捏练而省略极性树脂以及使用酸改性聚烯烃树脂的可能性，与上述同样。

另外，本发明的树脂组合物中，根据需要配合现有公知的橡胶成分，由此可以提高拉伸断裂伸长率。

实施例

以下，通过实施例更具体地说明本发明，但是，只要不超出本发明的主旨，则本发明并不限于以下的实施例。

实施例、比较例中使用的材料和评价方法如下所述。

[使用的材料]

成分(A-1)：使用多缩水甘油基醚型环氧树脂作为环氧树脂并进行环氧处理后的PET纤维[帝人纤维制“P900AL BHT1670T250”，平均纤维直径25μm，环氧树脂附着量＝0.2重量％]

成分(A-2)：PET纤维[帝人纤维制“P900M BHT1670T250”，平均纤维直径25μm(1670dtex)]

成分(b)：聚丙烯[日本Polypro株式会社制“SA06A”，熔体流动速率60g/10分钟(230℃、21.2N负荷)]

成分(c-1)：聚丙烯[日本Polypro株式会社制“MA3”，熔体流动速率11g/10分钟(230℃、21.2N负荷)]

成分(c-2)：马来酸酐(一级试剂)

成分(c-3)：过氧化物[2，5-二甲基-2，5-二(叔丁过氧基)己烷(日本油脂公司制造，商品名“Perhexa25B”)]

[评价方法]

<弯曲弹性模量、最大弯曲应力>

对于通过成形得到的厚度6.4mm×宽度12.7mm×长度127mm的棒，根据ASTM-D-790-98法在下述条件下进行测定。

试验速度：2mm/分钟

支点间距：100mm

<艾佐德冲击强度>

将通过成形得到的厚度6.4mm×宽度12.7mm×长度127mm的棒切割为长度的一半63.5mm，根据ASTM-D-256-00法在下述条件下对其进行测定。

缺口加工的转数：400rpm

缺口加工的进给速度：120mm/分钟

锤容量：60kgf·cm

测定温度：23℃、-40℃

<拉伸断裂强度、拉伸断裂伸长率>

对于通过成形得到的厚度3.2mm×宽度12.7mm的TYPE-I的棒，根据ASTM-D-638-02法以50mm/分钟的试验速度进行测定。

<外观>

目测观察通过成形得到的80mm×100mm×厚度2.0mm的平板的表面，根据以下标准评价。

○：纤维的分散极好，几乎看不到未开纤的纤维束，平板表面光滑；

△：可见少量未开纤的纤维束，平板表面上有少量凸凹；

×：可见大量未开纤的纤维束，平板表面粗糙。

[制造例]

<制造例1：改性聚烯烃的制造>

将规定量的成分(c-1)聚丙烯和成分(c-2)马来酸酐粉、成分(c-3)过氧化物按表1所示的配比，使用双螺杆挤出机(JSW制“TEX30”，L/D＝42，料筒直径30mm，料筒温度：50～230℃，模头部温度：180℃)进行捏练，制造改性聚丙烯。将得到的改性聚丙烯颗粒溶解于沸腾的二甲苯中，在丙酮中再沉淀，然后在80℃真空干燥6小时，得到粉末状的试样。使用傅立叶变换型红外分光光度计(装置：Jasco FT/IR-610)测定该试样通过加压成形而得到的膜的红外线吸收光谱。在得到的红外线吸收光谱的1665cm^-1和1827cm^-1之间画基线，计算其间的面积值，由另外制作的标准曲线与该面积值求出颗粒中的总不饱和羧酸改性量，结果为1.1重量％。

表1

 

配方(重量份)制造例1(c-1)聚丙烯100(c-2)马来酸酐3(c-3)过氧化物3改性率(重量％)1.1

<制造例2：含有机纤维聚烯烃树脂颗粒的制造>

将成分(b)聚丙烯和成分(A-1、2)有机纤维成分、成分(C)改性聚丙烯按照表2所示的配比使用具有十字头模具的双螺杆挤出机(JSW制“TEX30”，L/D＝42，料筒直径30mm，料筒温度：190～220℃，十字头模具温度：220℃)进行拉挤成形，制造有机纤维增强的聚烯烃树脂颗粒(实施例1、实施例B1～B2)。另外，颗粒长度调节为8mm。

<实施例1、B1～B2>

将得到的含有机纤维聚烯烃树脂颗粒供给到注射成形机中，在料筒温度210℃、模具温度70℃、背压10kg/cm²及螺杆转数50rpm条件下，分别成形为80mm×100mm×厚度2.0mm的平板和厚度6.4mm×宽度12.7mm×长度127mm的棒、厚度3.2mm×宽度12.7mm的TYPE-I棒。评价结果如表2所示。

表2

 

实施例1实施例B1实施例B2<复合树脂组合物配方(重量份)>成分A-1(环氧处理的PET纤维)2525成分A-2(普通的PET纤维)—25成分b(聚丙烯)757567.5成分C(酸改性的PP)7.5<物性>弯曲弹性模量(MPa)179017701910艾佐德冲击强度23℃(kJ/m²)342517艾佐德冲击强度-40℃(kJ/m²)272110拉伸断裂强度(MPa)293033拉伸断裂伸长率(％)38227外观○×△

由表2可知，根据本发明，可以得到外观优异、并且弯曲拉伸断裂伸长率、冲击强度等机械强度优良、由于不含玻璃纤维这样的无机物因而热回收也容易的成形品。

<实施例2～8>

颗粒长度、作为成分(A-1)的有机纤维成分的量、作为成分(b)的聚丙烯的量如表3所示，除此以外，按照与实施例1同样的方法制造有机纤维增强的聚烯烃树脂颗粒并成形。评价结果如表3所示。

通过使有机纤维上附着极性树脂，有机纤维在聚烯烃树脂中的分散性提高，因此，如表3所示，物性得以改善。

-40℃下的艾佐德冲击强度，是颗粒长度(对应于有机纤维的长度)越长则越好。另外，-40℃下的艾佐德冲击强度和弯曲弹性模量，是作为成分(A-1)的有机纤维成分的量越多则越好。外观(成形品的表面凹凸)，是作为成分(A-1)的有机纤维成分的量越少则越好。

<实施例B3>

作为成分(b)的聚丙烯成分和作为成分(A-2)的有机纤维成分的量如表4所示，除此以外，按照与制造例2同样的方法制造颗粒长度8mm的有机纤维增强的聚烯烃树脂颗粒。将该有机纤维增强的聚烯烃树脂颗粒使用与制造例2相同的双螺杆挤出机(料筒温度：180～210℃，使用普通模具代替十字头模具)进行捏练，得到颗粒长度8mm的有机纤维增强的聚烯烃树脂颗粒。将该有机纤维增强的聚烯烃树脂颗粒通过与实施例1同样的方法成形。评价结果如表4所示。

表3

表4

 

实施例B3<复合树脂组合物配方(重量份)>成分A-1(环氧处理的PET纤维)-成分A-2(普通的PET纤维)43(30)成分b(聚丙烯)100(70)颗粒长度(mm)8<物性>弯曲弹性模量(MPa)2010最大弯曲应力(MPa)48艾佐德冲击强度23℃(kJ/m²)48艾佐德冲击强度-40℃(kJ/m²)38拉伸断裂强度(MPa)40拉伸断裂伸长率(％)49外观○

说明书中引用的所有文献的内容、与上述专利第3073988号对应的美国专利第6395342号说明书的内容、以及本申请主张巴黎条约优先权的所有首次申请的说明书的内容，作为整体通过参考并入本申请中。

产业实用性

由本发明的有机纤维增强的复合树脂组合物得到的成形品，其纤维的分散好，外观优异，并且拉伸断裂伸长率、冲击强度等机械强度优良，热回收容易，因此在汽车用构件、建筑用材料、与液晶相关或者半导体相关使用的卫生间等的弱电构件等中极为有用。