[发明专利]纤维增强丙烯类树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维增强丙烯类树脂组合物，特别涉及一种力学特性优异的纤维增强丙烯类树脂组合物。

背景技术

由增强纤维与热塑性树脂形成的组合物(以下也记作“纤维增强热塑性树脂组合物”)轻质并具有优异的力学特性，故被广泛用于运动用品用途、航空宇宙用途及一般产业用途。所述纤维增强热塑性树脂组合物中使用的增强纤维，根据其用途以各种形态增强成型品。上述增强纤维中，可以使用铝纤维或不锈钢纤维等金属纤维、芳族聚酰胺纤维或PBO纤维等有机纤维、及碳化硅纤维等无机纤维或碳纤维等，但从比强度、比刚性及轻质性的均衡性的观点考虑，优选碳纤维，其中优选使用聚丙烯腈类碳纤维。

为了提高由上述纤维增强热塑性树脂组合物形成的成型品的力学特性，可以增加碳纤维等增强纤维的含量，但增加增强纤维的量时，含有增强纤维的热塑性树脂的粘度上升，故不仅损害成型加工性，而且很多时候成型品外观恶化、进而产生热塑性树脂的未填充部分引起强度降低。

因此，作为提高力学特性且不增加增强纤维的含量的方法，有提高增强纤维与热塑性树脂的界面粘合从而提高成型品的力学特性的方法。

增强纤维为碳纤维时，由于碳纤维表面缺乏反应性，故有时不能得到与热塑性树脂的充分的界面粘合。因此，例如有下述方法：对碳纤维表面实施氧化处理而赋予羧基、羟基、羰基等反应性官能团，通过与热塑性树脂的化学键合或相互作用使界面粘合提高。

另外，一般而言，碳纤维经过表面氧化处理后，为了提高束的集束性，通常对碳纤维束赋予上浆剂。作为上浆剂，已经公开了各种化合物。例如环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂等。

然而，一般在实施了表面氧化处理的碳纤维的表面上，生成例如羧基、羟基、羰基等，由于上述官能团与上述上浆剂中所含的官能团之间的反应性不足等原因，所以存在界面粘合不充分、不能得到力学特性优异的成型品的问题。

近年来，纤维增强热塑性复合材料越发受到关注，随着用途的扩大，开始要求力学特性优异的成型品。另外，也要求工业上具有更高的经济性、生产率。例如，要求纤维增强复合材料更轻质且经济，因此，开始在基质树脂中使用轻质的烯烃类树脂、特别是丙烯类树脂。

然而，丙烯类树脂缺乏与增强纤维特别是与碳纤维间的界面粘合性，难以得到力学特性优异的成型品。

专利文献1中记载了一种无机纤维用集束剂，该无机纤维用集束剂使用了用不饱和二羧酸或其盐改性的聚丙烯类树脂。专利文献2中公开了一种上浆剂，该上浆剂含有酸价为23～120mg KOH/g的酸改性聚丙烯树脂。然而，这些均不能得到充分的界面粘合性。

另外，专利文献3中公开了附着有0.1～8重量％离子交联聚合物树脂的碳纤维。同样，专利文献4中记载了附着有0.1～8重量％的2种酸改性聚丙烯类树脂的碳纤维。上述文献的目的均在于通过对碳纤维赋予与聚烯烃树脂具有亲和性的聚合物，来改善碳纤维与基质树脂间的界面粘合性。然而，由于主要仅使离子交联聚合物树脂或自乳化型聚丙烯类树脂等改性烯烃成分附着，所以树脂成分的被膜形成不充分，因此在碳纤维上形成被膜来积极提高界面粘合性的方法，效果不充分。

如上所述，利用现有技术将聚烯烃树脂作为基质成型时，不能充分发挥优异的界面粘合性，因此，期望开发界面粘合性优异、制成成型品时力学特性优异的纤维增强丙烯类树脂组合物。

专利文献1：日本特开平6-107442号公报

专利文献2：日本特开2005-48343号公报

专利文献3：日本特开2006-124852号公报

专利文献4：国际公开第2006/101269号说明书

发明内容

鉴于现有技术的背景，本发明的目的在于提供一种纤维增强丙烯类树脂组合物，所述纤维增强丙烯类树脂组合物在以丙烯类树脂作为基质时，增强纤维与丙烯类树脂间的界面粘合性良好，能够制造力学特性优异的成型品。

本发明人等为了达成上述目的进行了深入研究，结果发现能够达成上述课题的下述纤维增强丙烯类树脂组合物。

(1)一种纤维增强丙烯类树脂组合物，含有下述成分(A)～(D)：

(A)增强纤维1～75重量％；

(B)第1丙烯类树脂0.01～10重量％，其中由烯烃成分的丙烯衍生的结构单元为50～99摩尔％；

(C)第2丙烯类树脂0.01～10重量％，其中至少含有键合于聚合物链的羧酸盐；

(D)第3丙烯类树脂5～98.98重量％，