[发明专利]制备含有机纤维的聚烯烃树脂组合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备含有机纤维的聚烯烃树脂组合物的方法。更详细地，本发明涉及一种制备含有机纤维的聚烯烃树脂组合物的方法，其中有机纤维和聚烯烃树脂彼此均匀地共混，虽然有机纤维容易缠结并且难以解缠结。

背景技术

长久以来，含玻璃纤维的树脂组合物已经在本领域中已知，其中聚烯烃树脂的机械强度得到改进。这些年中，从工业废物问题的观点来看，含有机纤维的聚烯烃树脂组合物已经引起注意。特别是从归因于二氧化碳的全球变暖问题的观点来看，同样已经研究了由碳中性和植物来源有机纤维增强的聚烯烃树脂组合物。但是，有机纤维容易缠结并且非常难以解缠结。因此，已经对有机纤维与聚烯烃树脂均匀共混进行了研究。

例如，JP8-11131A公开了一种含有与热塑性树脂粉末均匀共混的两种或多种有机纤维的组合物，该组合物是制备纤维增强热塑性树脂的起始材料。JP2006-96836A公开了根据下述方法制备的含有机纤维颗粒，所述方法为(i)拉伸有机纤维使其排列，(ii)用粘合剂树脂使其固化，然后(iii)将其造粒，所述颗粒不如有机纤维松散，并且因此可以容易地用来制造复合材料复合物。JP2007-84713A公开了一种制造含纤维素纤维的热塑性树脂组合物的方法，包括以下步骤：(i)将聚集的纤维素纤维放入带转叶轮的混合器中，(ii)以高速旋转混合器，由此使纤维素纤维解缠结，(iii)将热塑性树脂放入混合器中，(iv)搅拌热塑性树脂通过摩擦热使其熔融，熔融的树脂与解缠结的纤维粘合，由此形成含有纤维和树脂的混合物，和(v)在对其冷却之下以低速搅拌该混合物。

发明内容

但是，上述专利申请的发明的限制在于(i)需要两种或多种纤维，(ii)需要纤维与粘合剂树脂的固化步骤，或(iii)需要两步(一步使纤维解缠结，另一步使纤维与树脂混合)。此外，从均匀混合树脂和有机纤维的观点来看，当有机纤维容易缠结并且难以解缠结时，那些发明没有充分的效果。更进一步地，从“碳中性”观点来看，包括许多步骤的制备方法不是优选的，因为那些方法需要更多制备用能量，该“碳中性”观点是使用植物来源有机纤维的主原因之一。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种制备含有机纤维的聚烯烃树脂组合物的方法，其中有机纤维和聚烯烃树脂彼此均匀共混，虽然有机纤维容易缠结并且难以解缠结。

本发明为一种制备含有机纤维的聚烯烃树脂组合物的方法，包括在带转叶轮的混合器中混合以下成分的步骤：

(1)大于10重量份至小于90重量份的有机纤维；和

(2)大于10重量份至小于90重量份的聚烯烃树脂，含有(2-1)50至100wt％的聚烯烃树脂粉末，所述聚烯烃树脂粉末能穿过JIS Z8801-1中规定的具有2mm筛孔的筛网，和(2-2)0至50wt％的聚烯烃树脂颗粒，所述聚烯烃树脂颗粒不能穿过其中规定的具有2mm筛孔的筛网并且能穿过其中规定的具有4.75mm筛孔的筛网；有机纤维和聚烯烃树脂总计100重量份，聚烯烃树脂粉末和聚烯烃树脂颗粒总计100wt％。

上述“JIS”表示日本工业标准。

具体实施方式

本发明中有机纤维的优选实例为合成纤维，例如聚酯纤维、尼龙纤维和芳族聚酰胺纤维；和植物纤维，例如槿麻纤维、苎麻纤维、甘蔗纤维、竹纤维和麻絮纤维。

有机纤维可以涂有粘合剂。粘合剂的实例为聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸系树脂、环氧树脂、淀粉和植物油。那些粘合剂可以与酸改性聚烯烃树脂或润滑剂(例如石蜡)结合，也可以与表面处理剂结合，以便改进有机纤维和聚烯烃树脂之间的相溶性和粘合性。表面处理剂的实例为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂、铬偶联剂、锆偶联剂和硼烷偶联剂。其中，优选的是硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，更优选的是硅烷偶联剂。

上述硅烷偶联剂的实例为三乙氧基甲硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。其中，优选的是氨基硅烷，例如γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和正-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷。

有机纤维可以根据现有技术中已知的方法，例如水溶液法、有机溶剂法和喷涂法用粘合剂涂布。