[发明专利]含有碳纤维的聚丙烯组合物

说明书

本发明涉及含有碳纤维的聚丙烯组合物。本发明提供一种轻质且提高了力学强度的纤维增强聚丙烯组合物。一种组合物，其为以规定的含量包含聚丙烯(成分1)、碳纤维(成分2)和改性聚丙烯(成分3)的含有碳纤维的聚丙烯组合物，其中，成分2以规定的量含有C‑O键、C＝O键、O‑C＝O键、C‑C键和C‑N键。

技术领域

本发明涉及含有碳纤维的聚丙烯组合物以及包含该组合物的成型体。

背景技术

包含聚丙烯组合物的构件被用于汽车构件，为了提高该构件的力学强度，使用包含在聚丙烯中混炼玻璃纤维而得到的组合物的构件。

然而，由于对汽车构件要求轻量化，因此，利用比重比玻璃纤维小的碳纤维、以及最近利用回用碳纤维受到关注。

碳纤维的单根直径约为7μm，通常在其表面上施加上浆剂，并且以几千根到几万根的束的形式使用。然后，将该束切割为3mm～6mm的长度，并在与聚丙烯混炼后使用。作为该上浆剂，使用聚丙烯、环氧化合物、氨基甲酸酯化合物。

对于回用碳纤维，可以将使用过的碳纤维(例如用于飞机中的碳纤维)煅烧后再利用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-166921号公报

专利文献2：国际公开第2016/188886号

发明内容

发明所要解决的问题

本发明试图解决实现纤维增强聚丙烯组合物的轻量化并且进一步提高力学强度的课题。

用于解决问题的手段

为了使用碳纤维提高包含聚丙烯组合物的构件的力学强度，本发明人着眼于碳纤维和聚丙烯的界面，特别是研究了碳纤维的表面，从而发现了本发明。

具体而言，本发明人发现：为了增强聚丙烯组合物，通过使用碳纤维而实现轻量化，此外，通过以在碳纤维的表面具有特定的键及其含量作为特征，组合物或包含该组合物的成型体(汽车构件等)的抗拉强度和抗弯强度提高。

本发明涉及以下内容，但不限于此。

[发明1]

一种含有碳纤维的聚丙烯组合物，其中，所述含有碳纤维的聚丙烯组合物包含聚丙烯(成分1)、碳纤维(成分2)和改性聚丙烯(成分3)，并且满足以下的全部要件：

要件1：将成分1、成分2和成分3各自的重量的合计设为100重量％时，成分1的含量在30重量％～98重量％的范围内，成分2的含量在1重量％～50重量％的范围内，成分3的含量在1重量％～20重量％的范围内；

要件2-1：成分2含有C-O键、C＝O键、O-C＝O键、C-C键和C-N键，并且将C-O键、C＝O键、O-C＝O键、C-C键和C-N键各自的光谱面积的合计设为100％时，C-O键的含量在1％～24％的范围内。

[发明2]

一种含有碳纤维的聚丙烯组合物，其中，所述含有碳纤维的聚丙烯组合物包含聚丙烯(成分1)、碳纤维(成分2)和改性聚丙烯(成分3)，并且满足以下的全部要件：

要件1：将成分1、成分2和成分3各自的重量的合计设为100重量％时，成分1的含量在30重量％～98重量％的范围内，成分2的含量在1重量％～50重量％的范围内，成分3的含量在1重量％～20重量％的范围内；

要件2-2：成分2含有C-O键、C＝O键、O-C＝O键、C-C键和C-N键，并且将C-O键、C＝O键、O-C＝O键、C-C键和C-N键各自的光谱面积的合计设为100％时，C＝O键和O-C＝O键各自的含量的合计在4％～15％的范围内。