玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，其通過(guò)在聚酰胺樹(shù)脂中添加具 有特定的截面面積的玻璃纖維從而提高比彈性模量，進(jìn)一步根據(jù)需要，通過(guò)添加炭黑從而 提高耐候性，達(dá)到極高的諧振頻率。本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，適宜作為電 子電機(jī)部件的機(jī)殼、汽車內(nèi)部裝飾以及外部裝飾中使用的車輛用部件，例如支撐后視鏡的 外部裝飾用鏡體部件等的成形品使用的材料，尤其是可以實(shí)現(xiàn)各成形品中以往不存在的小 型化。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酰胺樹(shù)脂通過(guò)用玻璃纖維強(qiáng)化，不僅能夠體現(xiàn)高剛性、高韌性，還能體現(xiàn)高載荷 撓度。因此，在電子電機(jī)機(jī)械或汽車領(lǐng)域中，玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物被廣泛用作內(nèi) 部構(gòu)件和外部構(gòu)件。近年來(lái)，特別是電子電機(jī)構(gòu)件中的產(chǎn)品的壁厚的薄壁化或車輛用部件 的小型化所要求的振動(dòng)特性的水平正在提高，人們正在尋求以彈性模量/比重表示的比彈 性模量更高的熱塑性樹(shù)脂組合物。此外，聚酰胺樹(shù)脂成形品相比于聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂 (PMMA)成形品等，耐候性較差，因此通過(guò)涂裝等成形后的工序賦予產(chǎn)品耐候性的情況較多。 進(jìn)一步地，玻璃的填充量達(dá)到60重量％以上時(shí)，耐候性顯著變差，特別是無(wú)法作為車輛內(nèi) 部裝飾、外部裝飾使用。
[0003] 專利文獻(xiàn)1中，尼龍66基體與降低結(jié)晶性的間苯二甲酰胺成分共聚，混合60%以 上玻璃纖維等強(qiáng)化材料，得到諧振頻率高的具有耐振動(dòng)特性的樹(shù)脂組合物。然而，降低結(jié)晶 性的成分造成了彈性模量的上升不充分，無(wú)法得到為了以試驗(yàn)樣品形狀得到200Hz以上的 諧振頻率的彎曲彈性模量和比重的良好平衡。另外，通過(guò)添加云母，有伸長(zhǎng)度、耐沖擊性下 降的問(wèn)題。
[0004] 專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了組合聚酰胺樹(shù)脂和非圓形截面的玻璃粗紗纖維的長(zhǎng)纖維聚酰 胺成形材料。然而，該專利文獻(xiàn)的實(shí)施例中，沒(méi)有混合60%以上的玻璃纖維，因此，與諧振頻 率呈比例關(guān)系的彈性模量/比重沒(méi)有充分提高，因此即使在強(qiáng)度、沖擊面的方面是具有較 高的特性的成形材料，關(guān)于耐振動(dòng)性也沒(méi)有體現(xiàn)充分的特性。
[0005] 專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了，通過(guò)對(duì)聚酰胺6、聚酰胺66、非結(jié)晶聚酰胺等多種樹(shù)脂不進(jìn) 行聚合而作為混合基體使用，在保持結(jié)晶性的同時(shí)高度填充強(qiáng)化材料，進(jìn)一步地添加最適 量的聚丙烯，從而得到較高諧振頻率，同時(shí)還賦予了衰減特性。然而，作為目前的耐振動(dòng)要 求，專利文獻(xiàn)3的試驗(yàn)法中要求230Hz以上的諧振頻率，以聚丙烯這樣的彈性模量表現(xiàn)低的 樹(shù)脂作為成分的情況下，該要求是無(wú)論如何無(wú)法達(dá)到的。因此，進(jìn)一步地能夠得到比彈性模 量較高的特性表現(xiàn)的玻璃纖維和熱塑性樹(shù)脂的組合受到期待。
[0006] 專利文獻(xiàn)4中公開(kāi)了一種組合物，其通過(guò)在脂肪族聚酰胺和半芳香族聚酰胺的混 合基體中添加無(wú)機(jī)填充材料或穩(wěn)定劑、炭黑，從而顯示良好的耐候性。但是，無(wú)機(jī)填充材料 的添加量仍舊被限定至60重量％，即使是實(shí)施例中無(wú)機(jī)填充材料也是50重量％左右，因此 專利文獻(xiàn)4的組合物不能說(shuō)兼顧了較高的振動(dòng)特性和耐候性。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開(kāi)平7-118522號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開(kāi)2008-95066號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3 :日本專利特開(kāi)2005-162775號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)4 :日本專利特開(kāi)2010-189467號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明要解決的課題
[0008] 本發(fā)明是基于上述以往技術(shù)的現(xiàn)狀發(fā)明的方案，其目的是提供具有較高耐振動(dòng)特 性，即能夠得到極高的諧振頻率的成形品，根據(jù)需要具有優(yōu)異的耐候變色性的玻璃纖維強(qiáng) 化聚酰胺樹(shù)脂組合物。 解決課題的手段
[0009] 本發(fā)明人為了達(dá)到所述目的，悉心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在聚酰胺樹(shù)脂中添加具 有特定形狀的截面面積的玻璃纖維，相對(duì)于其比重的彈性率的體現(xiàn)達(dá)到最大限，且相比 于通常使用的截面面積為9. 5X10 7cm2(玻璃纖維直徑11ym)的玻璃纖維或截面面積為 13. 3X10 6cm2(玻璃纖維直徑13ym)的玻璃纖維，通過(guò)減少其纖維根數(shù)以及玻璃纖維表面 積，從而盡管玻璃填充量高，仍然能用二軸擠出機(jī)添加足以賦予耐候性的充分的炭黑和穩(wěn) 定劑量進(jìn)行生產(chǎn)，具體地，通過(guò)使用這樣的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，能夠得到彎曲 特性以及耐候性令人滿意的成形品，并且其不僅具有以往技術(shù)無(wú)法達(dá)到的高諧振頻率，而 且強(qiáng)度、耐沖擊性、耐候性方面也優(yōu)異，由此完成了本發(fā)明。
[0010] BP，本發(fā)明采用以下⑴~（11)的構(gòu)成。 (1) 一種玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，其特征在于，是含有聚酰胺樹(shù)脂（A)和玻璃 纖維（B)的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，所述聚酰胺樹(shù)脂（A)由脂肪族聚酰胺（al)和 包含芳香族成分的聚酰胺（a2)構(gòu)成，所述玻璃纖維（B)的截面面積為1. 5~5. 0X10W， 聚酰胺樹(shù)脂（A)和玻璃纖維（B)的重量比（(A) : (B))為20 :80~35 :65,脂肪族聚酰胺（al) 和包含芳香族成分的聚酰胺（a2)的重量比（(al) :(a2))為5 :95~95 :5。 (2) 如（1)所述的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，其特征在于，進(jìn)一步以最大5重 量％的量含有炭黑（C)。 (3) 如（1)或（2)所述的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，其特征在于，包含芳香族成 分的聚酰胺（a2)為結(jié)晶性聚酰胺，（al)和（a2)的重量比（(al) : (a2))為5 :95~75 :25。 (4) 如（1)~（3)的任一項(xiàng)所述的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，其特征在于，包含 芳香族成分的聚酰胺（a2)包含聚己二酰間苯二甲胺，所述聚己二酰間苯二甲胺在96%硫 酸溶液中的相對(duì)粘度為1. 4~1. 8,且末端羧基濃度為50meq/kg以下。 (5) 如（1)或（2)所述的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，其特征在于，包含芳香族成 分的聚酰胺（a2)為非結(jié)晶性聚酰胺，（al)和（a2)的重量比（(al) : (a2))為60 :40~95 : 5〇 (6) 如（1)~（5)的任一項(xiàng)所述的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，其特征在于，玻璃 纖維（B)的一部分或全部為扁平截面玻璃纖維，該扁平截面玻璃纖維由短直徑/長(zhǎng)直徑比 為0. 3~0. 5的扁平截面玻璃纖維（B-1)和短直徑/長(zhǎng)直徑比為0. 2~0. 3的扁平截面玻 璃纖維（B-2)組成，其重量比（(B-l) :(B-2))為0 :100~100 :0。 (7) 如（1)~（6)的任一項(xiàng)所述的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，其特征在于，進(jìn)一 步以最大0. 5重量％的量含有銅化合物（D)。 (8) 如（1)~（7)的任一項(xiàng)所述的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，其特征在于，進(jìn)一 步以最大5重量％的量含有添加成分（E)，所述添加成分（E)包含脫模劑、穩(wěn)定劑和/或偶 聯(lián)劑。 (9) 一種成形品，其特征在于，是由（1)~（8)的任一項(xiàng)所述的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù) 脂組合物構(gòu)成的成形品，成形品的比重P(g/cm3)和彎曲彈性模量E(GPa)滿足11 <E/P < 18,1. 7 <P<2. 0〇 (10) 如（9)所述的成形品，其特征在于，成形品中殘存玻璃纖維長(zhǎng)度的重量平均為 260 ~1000ym〇 (11) 如（9)或（10)所述的成形品，其特征在于，被使用于電子電氣的機(jī)殼或車輛的內(nèi) 部裝飾品或外部裝飾品中。 發(fā)明的效果
[0011] 本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物，通過(guò)將添加的玻璃纖維的截面面積規(guī) 定在特定范圍內(nèi)，能夠在高填充區(qū)域控制相對(duì)于比重的彈性模量的表現(xiàn)，且即使在玻璃纖 維為65重量％以上的組成中充分添加炭黑也能通過(guò)二軸擠出機(jī)容易地進(jìn)行顆粒造粒。其 結(jié)果是，本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物能夠得到較高的諧振頻率，并且具有較 高的強(qiáng)度和耐沖擊性、耐候變色性，因此極為適合作為電氣電子機(jī)器的機(jī)殼或汽車內(nèi)外部 裝飾用的部件。
【附圖說(shuō)明】
[0012] [圖1]圖1是用于諧振頻率評(píng)價(jià)的振動(dòng)試驗(yàn)裝置的概略圖。
[圖2]圖2是顯示實(shí)施例1的諧振頻率評(píng)價(jià)結(jié)果的圖表。
[圖3]圖3是顯示實(shí)施例6的諧振頻率評(píng)價(jià)結(jié)果的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物含有聚酰胺樹(shù)脂（A)和玻璃纖維（B)， 根據(jù)需要含有炭黑（C)，所述聚酰胺樹(shù)脂（A)由脂肪族聚酰胺（al)和包含芳香族成分的聚 酰胺（a2)構(gòu)成，所述玻璃纖維（B)的截面面積為1.5~5. 0X10W。優(yōu)選本發(fā)明的玻璃 纖維強(qiáng)化聚酰胺樹(shù)脂組合物以上述（A)以及上述（B)，或者上述（A)、上述（B)以及上述（C) 為主要構(gòu)成成分，它們的合計(jì)占95重量％以上。
[0014] 從添加玻璃纖維的情況中的相對(duì)于比重的彎曲彈性模量表現(xiàn)的方面考慮，優(yōu)選聚 酰胺樹(shù)脂（A)的一部分為結(jié)晶性樹(shù)脂，進(jìn)一步優(yōu)選結(jié)晶性聚酰胺樹(shù)脂