[发明专利]用于制造纤维强化树脂组合物的双螺杆挤出机和制造纤维强化树脂组合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机防止作为粗纱投入的强化纤维的断线并且被用于制造含有具有可控纤维长度的强化纤维的纤维强化树脂组合物，和使用该双螺杆挤出机制造纤维强化树脂组合物的方法。

背景技术

纤维强化树脂在比强度、成形性等上是优异的，并且其应用领域已经扩大。在期待大量生产的汽车部件中，从对特殊汽车和特定部件的应用开始，纤维强化树脂的应用范围逐渐扩大，并且由于近来的环境问题等，存在汽车轻量化的迫切需要，并且期待加速纤维强化树脂对普通汽车部件的应用。

在纤维强化树脂向普通汽车部件的应用中，已经开发了利用玻璃纤维或碳纤维强化的、使用热塑性树脂作为基质的纤维强化树脂，并且需要加长包含在成形品中的强化纤维的纤维长度和增加强化纤维的含量。例如，专利文献1提出了一种纤维强化阻燃性热塑性树脂组合物、成形品和制造纤维强化阻燃性热塑性树脂组合物的方法。在该树脂组合物中的强化纤维的重量平均纤维长度优选为3mm以上并且更优选为5～50mm。在成形品中的强化纤维的重量平均纤维长度优选为1mm以上，更优选为1～10mm，进一步优选为1.2～8mm。此外，据描述在成形品中纤维长度为1mm以上的强化纤维的比率在全部强化纤维中优选为30重量％以上，更优选33～95重量％。

专利文献2提出了含有如下的长纤维强化聚酰胺树脂组合物：(A)20～80质量％的聚酰胺，所述聚酰胺具有优异强度、热强度、耐久性、低吸水性、和耐热稳定性，(B)20～80质量％的强化纤维，所述强化纤维具有1～15mm的重量平均纤维长度。作为实施例，在如下发明例的情况下显示，在小球状态下10mm的重量平均纤维长度变为在成形品中3.4～4.75mm的重量平均纤维长度，在所述发明例中玻璃纤维粗纱被导入浸渍模具中，利用从双螺杆挤出机供给的聚酰胺树脂浸渍，随后被拉出，并且由造粒机切割以制造长度为10mm的小球并且使用它们进行注射成形。另一方面，在如下比较例的情况下显示，在小球状态下0.27mm的重量平均纤维长度变为在成形品中0.23mm的重量平均纤维长度，在所述比较例中将聚酰胺树脂和短切玻璃纤维供给至双螺杆挤出机并且熔融捏合，将所得物在水冷浴中冷却和固化成为绳股形，随后制造长度为3mm的小球，并且使用它们进行注射成形。

专利文献3提出了通过如下获得的碳纤维强化树脂组合物：将10～300重量份的碳纤维(B)和1～100重量份的非结晶性树脂(C)掺合到100重量份的热塑性聚酰胺树脂(A)中，所述热塑性聚酰胺树脂(A)具有优异的机械性质、表面外观等，特别是优异的抗张强度、弯曲模量、外观/设计能力和尺寸稳定性。在通过如下获得的成形品中显示碳纤维的重量平均纤维长度为0.24～0.27mm：向双螺杆挤出机供给聚酰胺树脂和切成6.0mm的碳纤维(短纤维)并且将其熔融捏合，在水冷浴中将所得产物冷却并且固化为绳股形，随后制造长度为3.0mm的小球，并且使用它们进行注射成形。

专利文献4提出通过混入了强化纤维和粒状固体物的热塑性树脂的注射成形获得的树脂注射成形品，其中设定粒状固体物使得纵横比为1～5，平均粒径为10μm以下，掺合量为0.5～5重量％。示出了其中通过三种方法制造使用聚丙烯或聚酰胺树脂作为基质、以玻璃纤维或碳纤维强化的树脂成形品的实施例。

在所述三种方法中，第一方法为如下方法：通过将玻璃纤维或碳纤维的粗纱导入浸渍模具从而利用聚丙烯或聚酰胺树脂将其浸渍，然后拉出，并且由造粒机切割以制造柱状小球并且使用它们进行注射成形。第二方法为如下方法：凭借双螺杆挤出机将聚丙烯和玻璃纤维或碳纤维熔融捏合，在水冷浴中冷却并且固化为绳股形，随后切割以制造短切小球，并且对其进行注射成形。第三方法为如下方法：将聚丙烯和粗纱状玻璃纤维供给至双螺杆挤出机并且熔融捏合，并且将所得产物供给至注射成形机以进行成形。根据试验结果显示，由于粒状固体物的添加导致的润滑效果，强化纤维不易折断，并且在添加了粒状固体物的情况下，成形品的重量平均纤维长度为0.67～2.85mm。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2012-214819

专利文献2：JP-A-2012-172086

专利文献3：JP-A-2013-23672

专利文献4：JP-A-2009-242616

发明内容

技术问题