專(zhuān)利名稱：薄壁成形體、其制造方法、及其作為電子設(shè)備外殼的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合用作手機(jī)等電子設(shè)備外殼或內(nèi)部底盤(pán)(chassis)的薄壁成形體及其制造方法、以及該電子設(shè)備外殼用途。
背景技術(shù)：
手機(jī)等電子設(shè)備外殼、內(nèi)部底盤(pán)由薄壁的成形體構(gòu)成，要求其彎曲彈性模量高、耐沖擊性優(yōu)異、吸水引起的尺寸變化小等。日本特開(kāi)2008-163340號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了下述技術(shù)方案，該技術(shù)方案涉及一種聚酰胺成形材料，其包含結(jié)晶性聚酰胺、非晶性或微晶性的兩種聚酰胺、以及截面非圓形的玻璃纖維(權(quán)利要求1)，并在權(quán)利要求觀中記載了該聚酰胺成形材料作為手機(jī)殼體的用途。關(guān)于玻璃纖維，記載于第0048、0049段中，其中排除了長(zhǎng)的玻璃纖維。在表1的比較例(CE)1、2中記載有將PA型A(PA12)和玻璃纖維型B (長(zhǎng)度4. 5mm、 直徑10 μ m的截面圓形的纖維)組合的實(shí)例，但其簡(jiǎn)支梁(Charpy)沖擊強(qiáng)度(帶有缺口) 為低至22kJ/m2、nkJ/m2的值。對(duì)此，可以認(rèn)為，在記載于第0058段的聚酰胺成形材料的制備方法中，玻璃纖維彎折而變小，事實(shí)上與使用短纖維的情況相同。日本特表2010-511778號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種便攜式電子設(shè)備外殼，其由熱塑性聚酰胺和具有非圓形截面的纖維狀強(qiáng)化劑的組合物構(gòu)成。在權(quán)利要求2中列舉了大量熱塑性聚酰胺，但實(shí)施例中使用的只是PA10，10、PA6， 6、PA6，1/6，Τ。第0021段中記載了可以使用長(zhǎng)的玻璃纖維作為纖維狀強(qiáng)化劑。實(shí)施例中所使用的玻璃纖維的種類(lèi)沒(méi)有明確記載，但從表2所示的簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(帶有缺口)的數(shù)值小這一點(diǎn)來(lái)考慮，顯然是短纖維。日本特表2010-510375號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2009-79212號(hào)公報(bào)、日本特表 2010-510375號(hào)公報(bào)及日本特開(kāi)2008-106265號(hào)公報(bào)中記載了含有聚酰胺和玻璃纖維的組合物，但沒(méi)有既使用作為聚酰胺的ΡΑ11、ΡΑ12、ΡΑ612又使用特定的玻璃長(zhǎng)纖維的組合。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供一種耐沖擊性優(yōu)異、吸水引起的尺寸變化少、適合用作手機(jī)等電子設(shè)備的外殼或內(nèi)部底盤(pán)的薄壁成形體及其制造方法。作為上述課題的解決方法，本發(fā)明提供一種薄壁成形體，其厚度為0. 8 2. Omm, 含有玻璃纖維，且所含玻璃纖維的重均纖維長(zhǎng)度為0. 5 1. 5mm，該薄壁成形體由包含含浸有樹(shù)脂的纖維束的樹(shù)脂組合物得到，所述含浸有樹(shù)脂的纖維束是在使玻璃長(zhǎng)纖維在長(zhǎng)度方向上一致的狀態(tài)下捆扎該玻璃長(zhǎng)纖維，并使脂肪族聚酰胺以熔融狀態(tài)含浸于該玻璃長(zhǎng)纖維束，使它們一體化后，將含浸有樹(shù)脂的纖維束切成5 15mm的長(zhǎng)度而得到的，其中，所述含浸有樹(shù)脂的纖維束含有作為脂肪族聚酰胺的選自PA11、PA12、PA610、PA612 的聚酰胺，且所述含浸有樹(shù)脂的纖維束中玻璃纖維的含量為40 70質(zhì)量％，
就所述樹(shù)脂組合物而言，由其得到的成形體滿足下述條件(a)及(b)(a)使用ISO多目的試驗(yàn)片(A形、厚度為2mm)以500mm/min進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)的拉伸標(biāo)稱應(yīng)變?yōu)?. 0%以上，且絕對(duì)干燥狀態(tài)下的彎曲彈性模量為IOGPa以上；(b)簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(基于IS0179/leA(側(cè)向沖擊)(試驗(yàn)片厚度2mm、有缺口)) 為30kJ以上。此外，作為上述課題的解決方法，本發(fā)明提供薄壁成形體的制造方法，其是第1發(fā)明 第5發(fā)明中任一項(xiàng)所述的薄壁成形體的制造方法，其中，在使所述樹(shù)脂組合物熔融后進(jìn)行注塑成形而成形時(shí)，使用具有針型澆口的模具作為注塑成形用模具。本發(fā)明還涉及所述薄壁成形體作為電子設(shè)備外殼的用途。本發(fā)明的薄壁成形體由樹(shù)脂組合物形成，所述樹(shù)脂組合物包含由選自PA11、PA12、 PA610、PA612中的脂肪族聚酰胺和玻璃長(zhǎng)纖維構(gòu)成的含浸有樹(shù)脂的纖維束，因此，盡管厚度薄至0.8 2mm，仍具有高的耐沖擊強(qiáng)度，吸水引起的尺寸變化率也小。因此，適合用作手機(jī)外殼或內(nèi)部底盤(pán)那樣的電子設(shè)備的外殼或內(nèi)部底盤(pán)。
圖1是吸水引起的尺寸變化率的測(cè)定方法的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式<樹(shù)脂組合物>本發(fā)明中使用的樹(shù)脂組合物中所含的含浸有樹(shù)脂的纖維束是在使玻璃長(zhǎng)纖維在長(zhǎng)度方向上一致的狀態(tài)下捆扎該玻璃長(zhǎng)纖維，并使脂肪族聚酰胺以熔融狀態(tài)含浸于該玻璃長(zhǎng)纖維束，使它們一體化后，將含浸有樹(shù)脂的纖維束切成5 15mm(優(yōu)選6 12mm)的長(zhǎng)度而得到的。含浸有樹(shù)脂的纖維束中所含的玻璃纖維的長(zhǎng)度與含浸有樹(shù)脂的纖維束的長(zhǎng)度相同。含浸有樹(shù)脂的纖維束中所含的脂肪族聚酰胺選自PAll (十一碳內(nèi)酰胺的縮聚物)、PA12 (十二碳內(nèi)酰胺的縮聚物)、PA610 (六亞甲基二胺和癸二酸的縮聚物)、PA612 (己內(nèi)酰胺和十二碳內(nèi)酰胺的共縮聚物)。含浸有樹(shù)脂的纖維束中所含的玻璃纖維可以使用纖維直徑(單絲直徑)6 30 μ m 的玻璃纖維，1束纖維束的玻璃纖維的根數(shù)為100 30000根，優(yōu)選為500 20000根，進(jìn)一步優(yōu)選為1000 10000根左右。含浸有樹(shù)脂的纖維束可以通過(guò)使用模具的眾所周知的制造方法來(lái)制造，例如，可以采用日本特開(kāi)平6-313050號(hào)公報(bào)的第7段、日本特開(kāi)2007-176227號(hào)公報(bào)的第23段的方法，此外，還可以采用日本特公平6-2344號(hào)公報(bào)(樹(shù)脂包覆長(zhǎng)纖維束的制造方法以及成形方法)、日本特開(kāi)平6-114832號(hào)公報(bào)(纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂結(jié)構(gòu)體及其制造方法)、日本特開(kāi)平6493023號(hào)公報(bào)(長(zhǎng)纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂組合物的制造方法)、日本特開(kāi)平7-205317 號(hào)公報(bào)(纖維束的導(dǎo)出方法及長(zhǎng)纖維強(qiáng)化樹(shù)脂結(jié)構(gòu)物的制造方法)、日本特開(kāi)平7-216104 號(hào)公報(bào)(長(zhǎng)纖維強(qiáng)化樹(shù)脂結(jié)構(gòu)物的制造方法)、日本特開(kāi)平7-251437號(hào)公報(bào)(長(zhǎng)纖維強(qiáng)化熱塑性復(fù)合材料的制造方法及制造裝置)、日本特開(kāi)平8-118490號(hào)公報(bào)(直角口模及長(zhǎng)纖維強(qiáng)化樹(shù)脂結(jié)構(gòu)物的制造方法)等中所述的制造方法。就本發(fā)明中使用的含浸有樹(shù)脂的纖維束中玻璃纖維和脂肪族聚酰胺的含有比例而言，玻璃纖維為40 70質(zhì)量％、優(yōu)選為50 60質(zhì)量％，脂肪族聚酰胺為使總量達(dá)到100 質(zhì)量％的余量比例。需要說(shuō)明的是，為了對(duì)含浸有樹(shù)脂的纖維束中的玻璃纖維和脂肪族聚酰胺的含有比例加以調(diào)整，可以在樹(shù)脂組合物中與含浸有樹(shù)脂的纖維束相區(qū)別地配合上述脂肪族聚酰胺。本發(fā)明中使用的樹(shù)脂組合物除上述含浸有樹(shù)脂的纖維束之外，可以進(jìn)一步含有潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑不是添加于含浸有樹(shù)脂的纖維束的內(nèi)部，而是與含浸有樹(shù)脂的纖維束混合 (即進(jìn)行外部添加)。通過(guò)含有潤(rùn)滑劑，可以在注塑成形時(shí)縮短投入于料斗時(shí)的組合物的計(jì)量時(shí)間，也可以縮小計(jì)量的偏差。作為潤(rùn)滑劑，包含常用的潤(rùn)滑劑、脂質(zhì)類(lèi)、蠟類(lèi)、有機(jī)硅樹(shù)脂類(lèi)等。作為脂質(zhì)類(lèi)，可列舉高級(jí)脂肪酸(例如辛酸、癸酸、月桂酸、十四烷酸、棕櫚酸、 硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、褐煤酸、12-羥基硬脂酸等飽和C8-35脂肪酸(優(yōu)選飽和 C12-30脂肪酸、進(jìn)一步優(yōu)選飽和C16-22脂肪酸)、棕櫚油酸、油酸、芥酸等不飽和C10-35 脂肪酸等)或它們的衍生物[例如高級(jí)脂肪酸鹽(例如月桂酸鋇、月桂酸鋅、硬脂酸鈣、 硬脂酸鎂、硬脂酸鋅等C8-35脂肪酸金屬鹽等)；高級(jí)脂肪酸酯[例如上述高級(jí)脂肪酸和十六烷醇、硬脂醇、油醇等一元醇形成的酯；蔗糖脂肪酸酯(例如蔗糖單 六硬脂酸酯等蔗糖和上述高級(jí)脂肪酸形成的酯)、甘油脂肪酸酯(例如甘油單 三硬脂酸酯等甘油和上述高級(jí)脂肪酸形成的酯)、季戊四醇和上述高級(jí)脂肪酸形成的酯、二甘油和上述高級(jí)脂肪酸形成的酯、聚甘油和上述高級(jí)脂肪酸形成的酯等上述高級(jí)脂肪酸和多元醇形成的酯等]；高級(jí)脂肪酰胺(例如硬脂酰胺等C8-35脂肪酰胺、亞甲基雙硬脂酰胺、亞乙基雙硬脂酰胺、亞乙基雙羥基硬脂酰胺等亞烷基雙脂肪酰胺等)等。這些脂質(zhì)類(lèi)可以單獨(dú)或兩種以上組合使用。作為蠟類(lèi)，可列舉脂肪族烴類(lèi)蠟(聚乙烯蠟、乙烯共聚物蠟、聚丙烯蠟等聚C2-4 烯烴類(lèi)蠟、石蠟類(lèi)蠟、微晶蠟等)、植物性或動(dòng)物性蠟(巴西棕櫚蠟、蜜蠟、蟲(chóng)膠蠟、褐煤蠟等)等。這些蠟類(lèi)可以單獨(dú)或兩種以上組合使用。作為有機(jī)硅樹(shù)脂類(lèi)，可列舉二甲基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、三氟丙基聚硅氧烷等烷基聚硅氧烷；二苯基聚硅氧烷等芳基聚硅氧烷；甲基苯基聚硅氧烷等烷基芳基聚硅氧烷等。有機(jī)硅樹(shù)脂可以是鏈狀聚硅氧烷，也可以是環(huán)狀聚硅氧烷。這些有機(jī)硅樹(shù)脂類(lèi)可以單獨(dú)或兩種以上組合使用。這些潤(rùn)滑劑可以單獨(dú)或兩種以上組合使用。這些潤(rùn)滑劑中，優(yōu)選在常溫(5 35°C 左右)下固體(或固態(tài))的潤(rùn)滑劑。作為這樣的潤(rùn)滑劑，優(yōu)選脂質(zhì)類(lèi)，特別優(yōu)選月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十二烷酸、 褐煤酸等飽和C12-30脂肪酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂等飽和C12-30脂肪酸金屬鹽、甘油單 三硬脂酸酯等甘油單 三飽和C12-30脂肪酸酯、亞乙基雙硬脂酰胺等亞烷基雙飽和 C12-30脂肪酰胺等，特別優(yōu)選使用棕櫚酸、硬脂酸等飽和C16-22脂肪酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂等飽和C16-22脂肪酸堿土金屬鹽等。相對(duì)于含浸有樹(shù)脂的纖維束的質(zhì)量，潤(rùn)滑劑的含量?jī)?yōu)選為50 2000ppm，更優(yōu)選100 lOOOppm。潤(rùn)滑劑的含量為50ppm以上時(shí)，計(jì)量時(shí)間的縮短效果及計(jì)量偏差的改善效果充分，潤(rùn)滑劑的含量為2000ppm以下時(shí)，可以進(jìn)行穩(wěn)定的計(jì)量。本發(fā)明中使用的樹(shù)脂組合物可以在能夠解決本發(fā)明的課題的范圍內(nèi)含有公知的各種樹(shù)脂添加劑。作為公知的添加劑，可以含有上述以外的熱塑性樹(shù)脂(其中，不包括上述以外的脂肪族聚酰胺)、脫模劑、抗靜電劑、阻燃劑、著色劑、增塑劑、軟化劑、分散劑、穩(wěn)定化劑(受阻酚類(lèi)抗氧化劑、磷類(lèi)抗氧化劑、硫類(lèi)抗氧化劑等抗氧化劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定化劑等)、防粘連劑、晶核成長(zhǎng)劑、填充劑(二氧化硅、滑石等粒狀填充劑等)等。就成為本發(fā)明薄壁成形體的制造原料的樹(shù)脂組合物而言，由其得到的成形體滿足下述條件(a)及(b)。下述條件(a)及(b)為相同厚度的本發(fā)明的薄壁成形體所具備的性質(zhì)。即使是在厚度為0. 8 2. Omm的范圍內(nèi)與下述條件(a)及(b)不同的厚度的薄壁成形體，也可以提供作為制品的高品質(zhì)的薄壁成形體、即具有高拉伸標(biāo)稱應(yīng)變和簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度的薄壁成形體。條件(a)使用ISO多目的試驗(yàn)片(A形、厚度2mm)以500mm/min進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)的拉伸標(biāo)稱應(yīng)變?yōu)?. 0%以上，且絕對(duì)干燥狀態(tài)下的彎曲彈性模量為10，OOOMPa以上。條件(b)簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(基于IS0179/leA(側(cè)向沖擊)的(試驗(yàn)片厚度2mm、有缺口)) 為30kJ以上。<薄壁成形體>本發(fā)明的薄壁成形體可以使用上述樹(shù)脂組合物(含浸有樹(shù)脂的纖維束、或含浸有樹(shù)脂的纖維束和根據(jù)需要而含有的其它成分)，利用注塑成形機(jī)等成形機(jī)進(jìn)行成形。在本發(fā)明中，在注塑成形時(shí)，使用具有針型澆口的模具作為注塑成形用模具。針型澆口的大小(直徑)優(yōu)選為0. 5 2. Omm,更優(yōu)選為0. 7 1. 5mm。針型澆口的大小為0. 5mm以上時(shí)，可以抑制玻璃纖維的折損，使薄壁成形體中的重均纖維長(zhǎng)度為 0. 5mm以上，當(dāng)其為2. Omm以下時(shí)，澆口切斷性良好，成形性好。本發(fā)明的薄壁成形體的厚度為0. 8 2. 0mm，可以根據(jù)具體的用途進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明的薄壁成形體中所含的玻璃纖維的重均纖維長(zhǎng)度為0. 5 1. 5mm，優(yōu)選為 0. 5 1. Omm0需要說(shuō)明的是，樹(shù)脂組合物含有的含浸有樹(shù)脂的纖維束的長(zhǎng)度(即玻璃纖維的長(zhǎng)度)為5 15mm，優(yōu)選為6 12mm。在制造薄壁成形體時(shí)，在使用上述范圍的含浸有樹(shù)脂的纖維束進(jìn)行注塑成形的過(guò)程中，玻璃纖維彎折而變小，為0. 5 1. 5mm的范圍。此時(shí)的注塑成形條件如下所述。注塑成形機(jī)等級(jí)(30T 220T)料筒溫度及模溫根據(jù)基礎(chǔ)樹(shù)脂而適當(dāng)調(diào)整(料筒溫度200 300°C、模溫50 120 0C )高速注塑，一次注塑壓力40 200MPa、背壓0 lOMPa、轉(zhuǎn)速20 200rpm另外，即使在應(yīng)用其它成形機(jī)及其它成形條件的情況下，通過(guò)獲取使用長(zhǎng)度5 15mm的含浸有樹(shù)脂的纖維束、改變成形條件時(shí)的成形體中的重均纖維長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，可以容易地將成形體中的重均纖維長(zhǎng)度調(diào)整至規(guī)定范圍內(nèi)。本發(fā)明的薄壁成形體是使用特定的含浸有樹(shù)脂的纖維束(即特定的樹(shù)脂組合物) 制成的，在成形體中均勻地分散有玻璃長(zhǎng)纖維，因此，在制成厚度為0. 8 2. Omm的薄壁成形體時(shí)，也具有高的拉伸標(biāo)稱應(yīng)變和高的耐沖擊性。因此，將本發(fā)明的薄壁成形體用作例如手機(jī)的外殼或內(nèi)部底盤(pán)時(shí)，即使在手機(jī)掉落到地板上或與桌子等碰撞時(shí)，其外殼或內(nèi)部底盤(pán)也不易受損。而且，就由作為本發(fā)明薄壁成形體的制造原料的樹(shù)脂組合物得到的成形體而言， 優(yōu)選由樹(shù)脂組合物得到的成形體的吸水引起的尺寸變化率(以厚度Imm測(cè)定)為0. 05%以下(23 °C /50% RH氛圍中的飽和吸水狀態(tài))。上述尺寸變化率是與測(cè)定試驗(yàn)相同厚度的薄壁成形體所具備的性質(zhì)，即使是厚度 0.8 2. Omm范圍內(nèi)的不同厚度的薄壁成形體，也可以提供成為制品時(shí)具有高品質(zhì)的薄壁成形體(吸水引起的尺寸變化率小的薄壁成形體)。本發(fā)明的薄壁成形體適合用作選自手機(jī)、便攜信息終端(PDA)、智能手機(jī)、車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)、游戲機(jī)、小型盒帶、CD播放器、DVD播放器、電子筆記本、電子詞典、電子計(jì)算器、硬盤(pán)錄音機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)中的電子設(shè)備的外殼或內(nèi)部底盤(pán)。其中，特別適合作為手機(jī)、便攜信息終端(PDA)、智能手機(jī)的外殼(上機(jī)殼(upper case)和下機(jī)殼(lower case)的組合)或配置于外殼內(nèi)部的內(nèi)部底盤(pán)。實(shí)施例(聚酰胺)PA12-1 :DAIAMID L1600 (大賽璐 _ 贏創(chuàng)(株)制)PA12-1 :DAIAMID L1700 (大賽璐-贏創(chuàng)(株)制)PA612 :DAIAMID BS1090 (大賽璐 _ 贏創(chuàng)(株)制)PA610 :VESTAMID Terra HS16 (大賽璐-贏創(chuàng)(株)制)(比較用聚酰胺)MXD6 Renny 6002 (三菱工程塑料(株)制)PA6T-1 :VESTAMID HTplusMlOOO (大賽璐-贏創(chuàng)(株)制)PA6 =UBE Nylon 1013B (宇部興產(chǎn)(株)制)PA66 :UBE Nylon 2020B (宇部興產(chǎn)(株)制)(玻璃纖維)GF-I :RS240QR-483(日東紡制)[玻璃纖維紗，4000根纖維束，平均纖維直徑 17.4μπι;截面形狀為圓形]GF-2 :CSX-3J-451S (日東紡制)[玻璃纖維短切原絲](其它成分)外部潤(rùn)滑劑St-Ca (硬脂酸鈣，SC-100 (堺化學(xué)工業(yè)(株)制))(用于物性測(cè)定的試驗(yàn)片制作方法)裝置(株)日本制鋼所制造、J-150E II螺桿長(zhǎng)纖維專(zhuān)用螺桿螺桿直徑=51mm成形條件(背壓)=0. 3MPa (表)
(1)成形品1 ISO多目的試驗(yàn)片A型形狀品(厚度2mm)澆ロ形狀20mm寬度側(cè)澆ロ(2)成形品2 100見(jiàn)方平板成形品(厚度Imm)澆ロ形狀I(lǐng)Omm寬度側(cè)澆ロ(測(cè)定方法)(1)簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)基于IS0179/leA(側(cè)向沖擊)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)片形狀由長(zhǎng)度80mmX寬度IOmmX厚度2mm的帶有缺ロ(深度2mm) 的[ISO多目的試驗(yàn)片A型形狀品(厚度2mm)]，使用缺ロ機(jī)(自動(dòng)缺ロ加工機(jī) No. 189-PNCA-2((株)安田精機(jī)制作所制))進(jìn)行加工。(2)拉伸試驗(yàn)(拉伸強(qiáng)度、拉伸標(biāo)稱應(yīng)變)使用成形品1，以?shī)A具間距離115mm、試驗(yàn)速度500mm/min進(jìn)行測(cè)定。(3)彎曲試驗(yàn)(彎曲彈性模量)使用成形品1，以支點(diǎn)間距離32mm、試驗(yàn)速度lmm/min進(jìn)行測(cè)定。(4)水分率(吸水率)及尺寸變化率(吸水引起的尺寸變化率)測(cè)定成形品1和成形品2各自的絕對(duì)干燥狀態(tài)的成形品質(zhì)量后，分別在60°C的水中浸漬96小吋。其后，取出成形品1、2，用紙巾充分地擦掉水分后，測(cè)定成形品質(zhì)量。其后，放置于23°C /50% RH氛圍中，記錄質(zhì)量的經(jīng)時(shí)變化，將未確認(rèn)到質(zhì)量變化的狀態(tài)設(shè)定為23°C /50% RH氛圍下的飽和吸水狀態(tài)、即吸水(吸濕)狀態(tài)。由下述計(jì)算式求出水分率和尺寸變化率(圖1所示的箭頭間的長(zhǎng)度L的變化率)。水分率(<% )=(吸水(吸濕)狀態(tài)的成形品質(zhì)量-絕對(duì)干燥狀態(tài)的成形品質(zhì)量)/絕對(duì)干燥狀態(tài)的成形品質(zhì)量X100尺寸變化率(％ )=吸水狀態(tài)的長(zhǎng)度L/絕對(duì)干燥狀態(tài)的長(zhǎng)度LX 100通過(guò)“ (3)彎曲試驗(yàn)(彎曲彈性模量)”測(cè)定彎曲彈性模量(表1、2所示的吸水狀態(tài)及絕對(duì)干燥狀態(tài))。(重均纖維長(zhǎng)度)從成形品1、2上切取約3g的試樣，在650°C下進(jìn)行加熱并使其燒盡(灰化)，取出纖維。由取出的纖維的一部分(500根)求出重均纖維長(zhǎng)度。作為計(jì)算式，使用了日本特開(kāi) 2006-274061 號(hào)公報(bào)中的
、
。(計(jì)量時(shí)間測(cè)定方法)注塑成形機(jī):S-2000i 100B (螺桿直徑32)，F(xiàn)anuc (株)制將顆粒投入于注塑成形機(jī)的料斗，求出下述條件下的計(jì)量時(shí)間。對(duì)于偏差，以注塑 10次的量進(jìn)行確認(rèn)。計(jì)量時(shí)間(秒)由注塑成形機(jī)操作面板畫(huà)面確認(rèn)。·計(jì)量值=40mm·轉(zhuǎn)速80rpm·背壓3MPa·料筒溫度250°C實(shí)施例1
ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA12-1，并使PA12-1含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量60質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度250°C、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。實(shí)施例2ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA12-1，并使PA12-1含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量60質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。直接對(duì)所得顆粒進(jìn)行注塑成形(料筒溫度250°C、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。實(shí)施例3ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA12-1，并使PA12-1含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量60質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度250°C、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。將此時(shí)的試驗(yàn)片制作成形條件的背壓設(shè)定為1. 98MPa (表顯示)。表1的實(shí)施例3與其它例相比，其重均纖維長(zhǎng)度短于纖維束的長(zhǎng)度，是因?yàn)樯鲜鲞M(jìn)行注塑成形時(shí)的背壓(1.98MPa)比其它例的背壓(0.3MPa)高。通過(guò)如上所述地調(diào)整注塑成形條件，可以調(diào)整成形體中玻璃纖維的重均纖維長(zhǎng)度。實(shí)施例4ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA12-1，并使PA12-1含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量50質(zhì)量％、長(zhǎng)度6mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度250°C、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。實(shí)施例5ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA12-1，并使PA12-1含浸于玻璃纖維。
其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量50質(zhì)量％、長(zhǎng)度12mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度250°C、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。實(shí)施例6ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA12-2，并使PA12-2含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量50質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度250°C、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。實(shí)施例7ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA612，并使PA612含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量50質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度觀0で、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。實(shí)施例8ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA612，并使PA612含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量40質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度觀0で、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。實(shí)施例9ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA610,并使PA610含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量50質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度觀0で、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。比較例1將50質(zhì)量％的作為熱塑性樹(shù)脂的PA12-1和50質(zhì)量％的玻璃纖維短切原絲 (GF-2)用轉(zhuǎn)鼓式混合機(jī)進(jìn)行混合后，用擠壓機(jī)O20°C )進(jìn)行熔融混煉，得到顆粒狀的樹(shù)脂組合物。對(duì)所得顆粒進(jìn)行注塑成形(料筒溫度250°C、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。比較例2將50質(zhì)量％的作為熱塑性樹(shù)脂的PA612和50質(zhì)量％的玻璃纖維短切原絲(GF_2) 用轉(zhuǎn)鼓式混合機(jī)進(jìn)行混合后，用擠壓機(jī)O40°C )進(jìn)行熔融混煉，得到顆粒狀的樹(shù)脂組合物。對(duì)所得顆粒進(jìn)行注塑成形(料筒溫度觀0で、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。比較例3ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 MXD6，并使MXD6含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量50質(zhì)量％、長(zhǎng)度6mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度觀0で、模溫130°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。比較例4ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài)(340°C )下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA6T-1，并使PA6T-1含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量50質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度330°C、模溫140°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)物性測(cè)定的試驗(yàn)片。比較例5ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài)(320°C )下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA66，并使PA66含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量60質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度300°C、模溫100°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。比較例6ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài)O90°C)下供給作為熱塑性樹(shù)脂的PA6， 并使PA6含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量60質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度280°C、模溫100°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)物性測(cè)定的試驗(yàn)片。比較例7ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA12-1，并使PA12-1含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量30質(zhì)量％、長(zhǎng)度9mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度250°C、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，制作用于各個(gè)測(cè)定的試驗(yàn)片。比較例8ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA12-1，并使PA12-1含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，得到玻璃纖維含量50質(zhì)量％、長(zhǎng)度18mm的顆粒(含浸有樹(shù)脂的纖維束)。在所得的顆粒中添加作為外部潤(rùn)滑劑的硬脂酸鈣(M-Ca) 200ppm后，欲對(duì)其進(jìn)行注塑成形(料筒溫度250°C、模溫90°C (實(shí)測(cè)))，但顆粒沒(méi)有被卷入螺桿，不能進(jìn)行注塑成形。比較例9ー邊使玻璃纖維紗(GF-I)通過(guò)將連續(xù)纖維的通路加工成波狀的直角ロ模并將其拉出，一邊從與直角ロ模連接的擠壓機(jī)在熔融狀態(tài))下供給作為熱塑性樹(shù)脂的 PA12-1，并使PA12-1含浸于玻璃纖維。其后，通過(guò)賦形模后將其牽拉成原絲，冷卻后進(jìn)行切割，欲制作玻璃纖維含量50 質(zhì)量％、長(zhǎng)度4mm的顆粒，但顆粒破裂，不能得到顆粒。
權(quán)利要求
1.一種薄壁成形體，其厚度為0. 8 2. 0mm，含有玻璃纖維，且所含玻璃纖維的重均纖維長(zhǎng)度為0. 5 1. 5mm，該薄壁成形體由包含含浸有樹(shù)脂的纖維束的樹(shù)脂組合物得到，所述含浸有樹(shù)脂的纖維束是在使玻璃長(zhǎng)纖維在長(zhǎng)度方向上一致的狀態(tài)下捆扎該玻璃長(zhǎng)纖維，并使脂肪族聚酰胺以熔融狀態(tài)含浸于該玻璃長(zhǎng)纖維束，使它們一體化后，將含浸有樹(shù)脂的纖維束切成5 15mm的長(zhǎng)度而得到的，其中，所述含浸有樹(shù)脂的纖維束含有作為脂肪族聚酰胺的選自PA11、PA12、PA610、PA612的聚酰胺，且所述含浸有樹(shù)脂的纖維束中玻璃纖維的含量為40 70質(zhì)量％，由所述樹(shù)脂組合物得到的成形體滿足下述條件(a)及(b)(a)使用ISO多目的試驗(yàn)片以500mm/min進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)的拉伸標(biāo)稱應(yīng)變?yōu)?.0%以上，且絕對(duì)干燥狀態(tài)下的彎曲彈性模量為IOGPa以上，所述ISO多目的試驗(yàn)片為A形、厚度為 2mm ；(b)簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度為30kJ以上，所述簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度是基于IS0179/leA測(cè)定的，該 IS0179/leA為側(cè)向沖擊，且用于測(cè)定的試驗(yàn)片厚度為2mm，有缺口。
2.如權(quán)利要求1所述的薄壁成形體，其中，由所述樹(shù)脂組合物得到的成形體的吸水引起的尺寸變化率為0. 05%以下，所述吸水引起的尺寸變化率是在23°C/50% RH氛圍中飽和吸水狀態(tài)下的尺寸變化率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄壁成形體，其還含有潤(rùn)滑劑。
4.如權(quán)利要求1或2所述的薄壁成形體，其中，薄壁成形體用于電子設(shè)備的外殼或內(nèi)部底盤(pán)，電子設(shè)備的外殼或內(nèi)部底盤(pán)為手機(jī)、便攜信息終端即PDA、智能手機(jī)的外殼或內(nèi)部底ο
5.薄壁成形體的制造方法，其是權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的薄壁成形體的制造方法，其中，在使所述樹(shù)脂組合物熔融后進(jìn)行注塑成形而成形時(shí)，使用具有針型澆口的模具作為注塑成形用模具。
6.權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的薄壁成形體作為電子設(shè)備外殼的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄壁成形體，其厚度為0.8～2.0mm，含有重均纖維長(zhǎng)度0.5～1.5mm的玻璃纖維，該薄壁成形體由包含含浸有樹(shù)脂的纖維束的樹(shù)脂組合物得到，該含浸有樹(shù)脂的纖維束是使脂肪族PA以熔融狀態(tài)含浸于玻璃長(zhǎng)纖維束并使它們一體化后切成5～15mm長(zhǎng)度而得到的，其中，所述含浸有樹(shù)脂的纖維束含有選自PA11、PA12、PA610、PA612的聚酰胺，且玻璃纖維含量為40～70wt％，由該纖維束得到的成形體滿足下述條件(a)使用ISO多目的試驗(yàn)片以500mm/min進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)的拉伸標(biāo)稱應(yīng)變?yōu)?.0％以上，且絕對(duì)干燥狀態(tài)下的彎曲彈性模量為10GPa以上；(b)簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度為30kJ以上。
文檔編號(hào)C08L77/02GK102558838SQ20111033586
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者片山昌廣 申請(qǐng)人:大賽璐高分子株式會(huì)社