上述纖維 長度、纖維數(shù)的測定以例如用顯微鏡拍攝的圖像為基準(zhǔn)進(jìn)行。
[0037] 另一方面,本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體中的全部玻璃纖維的含有比 率優(yōu)選為25~60重量%的范圍,更優(yōu)選為40~55重量%的范圍。即,因?yàn)橥ㄟ^這樣進(jìn)行 設(shè)定,能夠得到所希望的增強(qiáng)效果。需要說明的是,該比率與纖維長度沒有關(guān)系,因此可以 在成型體材料的階段進(jìn)行測定。
[0038] 另外,優(yōu)選的是,本發(fā)明的分散于玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體內(nèi)部的玻璃纖 維的重均纖維長度長于分散于玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體表層部的玻璃纖維的重均 纖維長度,長度差為〇. Imm以上。即,因?yàn)橥ㄟ^這樣設(shè)置,位移大的表層部(外皮層)得到 了韌性,能夠提高最終發(fā)生斷裂的成型體內(nèi)部(芯層)的剛性,能夠得到較高的斷裂強(qiáng)度。 此處,表層部(外皮層)是指由成型體表面沿厚度方向至該部位的成型體厚度的15%為止 的深度的部分;成型體內(nèi)部(芯層)是指比其更深的部分。需要說明的是,通過注射成型對 上述成型體進(jìn)行成型,并且具有如前述(A)~(D)所示的特定的玻璃纖維長度分布,變得容 易形成這樣的結(jié)構(gòu)。
[0039] 并且,從上述觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選的是,分散于玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體表層部 的玻璃纖維的重均纖維長度為〇. 4~I. 5_的范圍;分散于玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型 體內(nèi)部的玻璃纖維的重均纖維長度為0.5~2. 8mm的范圍;更優(yōu)選的是,上述分散于表層部 的玻璃纖維的重均纖維長度為〇. 5~1.0 mm的范圍,上述分散于成型體內(nèi)部的玻璃纖維的 重均纖維長度為0.6~1.5mm的范圍。通過這樣設(shè)置,位移大的表層部(外皮層)進(jìn)一步 得到了韌性,能夠進(jìn)一步提高最終發(fā)生斷裂的成型體內(nèi)部(芯層)的剛性,能夠得到更高的 斷裂強(qiáng)度。
[0040] 需要說明的是,上述外皮層和芯層的玻璃纖維的重均纖維長度例如如下進(jìn)行測 定。即,由各層采集樣品3g左右,在500~700°C的溫度下對其進(jìn)行熱處理使之灰化,從該 殘?jiān)睦w維塊中隨機(jī)地選擇纖維,用顯微鏡進(jìn)行拍攝,以該圖像為基準(zhǔn),按照下述式(1),對 各層的重均纖維長度進(jìn)行測定。需要說明的是,不明顯的纖維(小于0.05mm)、由圖像切掉 的纖維被排出測定之外。
[0041] 重均纖維長度(Lw) = ( Σ qiXLi2V( Σ qiXLi) …(I)
[0042] 上述式⑴中,Li表示纖維長度,qi表示纖維長度Li的根數(shù)。
[0043] 本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體的數(shù)均分子量(Mn)優(yōu)選為18000~ 27000的范圍,更優(yōu)選為22000~25000的范圍。成型后的數(shù)均分子量(Mn)例如可以如下求 出:利用凝膠滲透色譜法(GPC)測定儀對將該成型體用1,1,1,3, 3, 3-六氟-2-丙醇(HFIP) 溶解而得到的〇. 1重量%的樹脂溶液進(jìn)行測定,從而求出。
[0044] 作為本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體中使用的熱塑性樹脂,其數(shù)均分子 量(Mn)優(yōu)選為19000~28000的范圍,更優(yōu)選為22000~26000的范圍。即,樹脂的分子量 與韌性相關(guān),因此韌性的影響大的環(huán)狀制品中需要最低限的分子量。另外,分子量也與熔融 粘度相關(guān),如果分子量過高則流動性差,上述成型體中的環(huán)狀部的成型穩(wěn)定性變差。進(jìn)而, 如果分子量過高,則有在直接成型中樹脂與纖維的反應(yīng)性降低的擔(dān)心。
[0045] 作為本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體所使用的熱塑性樹脂,可列舉出例 如:聚酰胺樹脂、聚丙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 樹脂(ABS樹脂)、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂和聚對苯二甲酸丁二酯樹脂等。其中,從高溫氣 氛中的強(qiáng)度、彈性、熔融粘度等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為聚酰胺樹脂。
[0046] 作為上述聚酰胺樹脂,可以使用例如:聚酰胺6、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺610、 聚酰胺612、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺92、聚酰胺99、聚酰胺912、聚酰胺1010、聚酰胺 61、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚酰胺10T、聚酰胺11T、聚酰胺MXD6、聚酰胺6T/6I、聚酰胺6/61、 聚酰胺66/6T、聚酰胺66/61、以及包含構(gòu)成這些聚酰胺的聚酰胺成分內(nèi)的至少兩種結(jié)構(gòu)不 同的成分的聚酰胺共聚物。
[0047] 另外,作為本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體中所使用的玻璃纖維,可列 舉出:將 E 玻璃(Electrical glass)、C 玻璃(Chemical glass)、A 玻璃(Alkali glass,)、 S玻璃(High strength glass)以及耐堿玻璃等玻璃熔融紡絲而得到的長絲狀的纖維。玻 璃纖維的纖維直徑優(yōu)選為3~25 μ m,更優(yōu)選為8~20 μ m。
[0048] 需要說明的是,上述成型體中,除了玻璃纖維之外還可以含有芳綸纖維(AF)、碳纖 維(CF)等纖維狀填料。其中,其比率被限定在從纖維狀填料總體數(shù)中去除了前述(A)~ (D)所示的玻璃纖維的范圍內(nèi)。
[0049]另外,本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體的材料中,除此之外優(yōu)選含有萜 烯酚。即,這是由于,萜烯酚的極性高,特別是通過氫鍵被吸取至聚酰胺樹脂的酰胺基中,因 此樹脂的分子鏈擴(kuò)寬、粘度降低,從而有助于注射成型時(shí)的成型性改善(防止纖維長度的 微細(xì)化,且容易得到前述(A)~(D)所示的特定的纖維長度分布)。另外,萜烯酚能夠降低 聚酰胺樹脂的酰胺基與水的反應(yīng)量,因此成型體的吸水性被抑制并且耐氯化鈣性提高。
[0050] 熱塑性樹脂使用聚酰胺樹脂的情況下,通過將萜烯酚的含量設(shè)為組合物總體的 1~10重量%,能夠進(jìn)一步得到如上述的注射成型時(shí)的成型性改善效果、成型體的耐吸水 性、耐氯化鈣性的改善效果。
[0051] 需要說明的是,本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體的材料中,可以根據(jù)需 要適宜添加熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、無機(jī)填充劑、結(jié)晶成核劑、顏料、耐氣候材料、增塑劑、潤滑 材料等。
[0052] 接著,本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體例如可以如下制作。
[0053] 即,將玻璃纖維和熱塑性樹脂向注射成型機(jī)中分別直接投入每1注射量的其所需 量,通過該注射成型,能夠得到目標(biāo)的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體。需要說明的是,將 玻璃纖維與熱塑性樹脂的混合物暫時(shí)粒料化的物質(zhì)作為材料進(jìn)行注射成型等而得到成型 體這樣的現(xiàn)有的方法中,得到本發(fā)明這樣的特定的玻璃纖維長度分布是非常困難的。即,這 是因?yàn)?,如上述的直接成型由于省略了混煉工序,從而能夠防止玻璃纖維的纖維長度的微 細(xì)化、且能夠容易得到如前述(A)~(D)所示的特定的纖維長度分布。另外,該制法與現(xiàn)有 的粒料制法相比較,由于熱歷程少了 1次,所以成型時(shí)的分子量降低小,能夠?qū)τ诘玫降沫h(huán) 狀制品的強(qiáng)度提尚有很大幫助。
[0054] 特別是,上述的本發(fā)明的制法中,對于向該注射成型機(jī)中進(jìn)一步直接投入砲稀酸 而進(jìn)行注射成型而言,是利用粘度降低進(jìn)一步改善了注射成型時(shí)的成型性,因而優(yōu)選。
[0055] 上述本發(fā)明的制法所使用的玻璃纖維的纖維長度通常使用2~6mm的長度、優(yōu)選 使用3mm的纖維長度的物質(zhì)。
[0056] 上述這樣得到的本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂成型體,即便不進(jìn)行成型為厚 壁等的處理,在高溫氣氛中、吸水時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度也優(yōu)異,也充分地具備具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的成型 體所要求的應(yīng)變耐性等強(qiáng)度,因此優(yōu)選例如作為汽車用軸承部件而使用。作為汽車用軸 承部件,可列舉出:支撐軸用途中所使用的部件、旋轉(zhuǎn)軸的軸承用途中使用的部件。具體 而言,優(yōu)選用作:汽車等的車輛用的變速器底座、車身底座、化油器底座、構(gòu)件底座(member mount)、差速器底座、連桿(connecting rod)、扭力桿、扭振阻尼器、轉(zhuǎn)向器橡膠聯(lián)軸器 (steering ruber coupling)、拉桿軸襯(tension rod bush)、軸襯、彈跳限位器(bound stopper)、FF 發(fā)動機(jī)止?jié)L件(FF Engine Roll stopper)、消聲器吊膠(muffler hanger)、 穩(wěn)定器連桿(stabilizer link rod)、散熱器支架(radiator support)、控制臂、懸架臂這 樣的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的汽車用軸承部件。
[0057] 實(shí)施例
[0058] 接著,對于實(shí)施例,與比較例一起進(jìn)行說明。其中,本發(fā)明只要不超過其主旨,則不 限定于這些實(shí)施例。
[0059] 首先,對于實(shí)施例和比較例,事先準(zhǔn)備下述所示的材料。
[0060] 〔PA(i)〕
[0061] 數(shù)均分子量(Mn)為 25000 的聚酰胺 66(PA66)粒料(Asahi Kasei Chemicals Corporation.制、Leonal402S)
[0062] 〔PA(ii)〕
[0063] 數(shù)均分子量(Mn)為 21000 的聚酰胺 66 (PA66)粒料(Toray Industries,Inc.制、 Amilan CM3007)
[0064] 〔PP(i)〕
[0065] 聚丙?。≒P)粒料(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制,Sumitomo N0BRENE AZ564)
[0066] 〔GF(i)〕
[0067] 將 Φ 17 μ m 的玻璃粗紗(Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制、T-429N)切割成 切割長度3mm〇
[0068] 〔GF(ii)〕
[0069] 將 Φ 17 μ m 的玻璃粗紗(Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制、T-429N)切割成 切割長度l〇mm。
[0070] 〔GF(iii)〕
[0071] 被切割成切割長度3mm的、Φ 13 μm的玻璃短切原絲(Nippon Elec