專利名稱::碳長纖維強化樹脂成型品及其制造方法
技術領域:
:本發明涉及用碳長纖維強化的、機械強度明顯增強了的碳纖維強化樹脂成型品及其制造方法。
背景技術:
:作為提高聚烯烴強度的方法,已知有配合強化用纖維的方法,通常通過混合聚烯烴和短切絲束等短纖維并用擠出機擠出,來進行纖維強化的聚烯烴樹脂組合物的制造。如果采用所述方法則可具有下述優點可以極為容易地得到具有相當高的機械強度的纖維強化聚烯烴樹脂組合物。但近年來,對于樹脂,具有要求更高的機械強度的傾向,上述纖維強化樹脂組合物的制造方法無法避免在擠出機中混煉時纖維的折損,不能滿足該要求。相比之下,作為改善上述缺點、并在不造成纖維折損的條件下制造用長纖維強化了的熱塑性樹脂組合物的方法,和拉拔成型(引含抜含成型)受到關注,在JP-A3-121146中記載了在使連續的玻璃纖維通過十字頭型模進行拉伸的同時用熔融樹脂含浸的方法。(參考JP-A3-121146(權利要求1和2、實施例1和2))。但上述技術實際上涉及的是玻璃纖維,并沒有關于碳纖維的具體記載。通常,在碳纖維中含浸有聚烯烴的情況下,兩者的親和性低,成為樹脂的含浸性、與碳纖維的貼緊性不充分的制品,無法提高至所期待程度的強度等。而且存在碳纖維易與所得顆粒分離的缺點。于是,JP-A3-181528公開了下述制造方法邊拉伸經上漿劑(含有烯烴類聚合物)上漿處理過的強化用纖維束的連續物,邊將下述樹脂成分含浸在該纖維束中,制備組合物中含有5~80重量%強化用纖維的長纖維強化成型用聚烯烴樹脂組合物,所述樹脂成分由98~50重量份聚烯烴和2~50重量份經不飽和羧酸或其衍生物改性的改性烯烴類聚合物構成。(參考JP-A3-181528(權利要求1和6、第4頁、左下欄第6行右下欄第6行、實施侈'J1~3以及比專交侈'J1~7))。但該技術的特征為用含有烯烴類聚合物的上漿劑進行處理,該烯烴類聚合物為由作為基體樹脂的98~50重量份聚烯烴和2~50重量份經不飽和羧酸或其衍生物改性的改性烯烴類聚合物構成的樹脂成分,不與上漿劑中的烯烴類聚合物反應。而且,上述技術實際上涉及的是玻璃纖維,并涉及在上漿劑中添加硅烷類化合物作為偶合劑的玻璃纖維強化聚烯烴樹脂組合物。JP-A5-112657中公開了一種熱塑性樹脂強化用碳纖維強化樹脂組合物,其是將通過在張力下拉齊碳長纖維的同時含浸熱塑性樹脂得到的棒狀組合物切斷而形成的碳纖維強化樹脂組合物,該熱塑性樹脂是用不飽和羧酸或其衍生物改性的烯烴類聚合物。(參考JP-A5-112657(權利要求1和2、0010段、實施例3))。但即使采用該技術,與碳纖維的貼緊性仍不充分,僅能得到彎曲強度為約140MPa的制品,機械物性的提高不充分。這樣,在以聚烯烴為基體樹脂的碳纖維強化方面存在上述問題,期望這些問題能得到改善。筌于上述現有技術中存在的問題,本發明人等發現了下述技術通過組合酸基團含量多的酸改性聚烯烴類樹脂和用上漿劑進行了表面處理的碳纖維,可提高成型品的機械物性,所述上漿劑具有可與酸基團反應的官能團(參考JP-A5-112657(權利要求1和2、OOIO段、實施例3》。如果采用所述方法,則可使成型品的機械物性與以往公開的成型品相比明顯提高,但仍有進一步提高物性的要求。JP-A-2005-125581公開了一種碳長纖維強化樹脂顆粒(權利要求、實施例)。
發明內容本發明的目的在于進一步提高碳纖維強化聚烯烴類樹脂成型品的強度等物性、以及提供強度高的碳纖維強化聚烯烴類樹脂成型品的制造方法。本發明人發現在由碳長纖維強化樹脂顆粒注射成型得到成型品時,通過將注射成型時的成型溫度(機筒溫度)設定為高于通常的溫度,則可促進改性聚烯烴類樹脂的酸成分與上漿劑中的官能團反應,使碳纖維與改性聚烯烴類樹脂更牢固地結合,從而可明顯提高注射成型后的成型品的機械物性,所述碳長纖維強化樹脂顆粒是將含有酸基團的聚烯烴類樹脂含浸在用含有可與酸基團反應的官能團的上漿劑進行表面處理過的碳纖維上得到的,于是完成了本發明。也就是說,本發明的第1方面提供一種碳長纖維強化樹脂成型品,該成型品是將含酸基團的聚烯烴類樹脂(A),含浸在用含有可與酸基團反應的粒注射成型得到的成型品,其中,注射成型時的注射成型機機筒溫度為250300。C。本發明的第7方面提供一種碳長纖維強化樹脂成型品的制造方法,該方法是將含酸基團的聚烯烴類樹脂(A),含浸在用含有可與酸基團反應的官經注射成型得到的成型品的制造方法,其中,將注射成型時的注射成型機機筒溫度設定為250~300°C。本發明的第9方面為通過上述制造方法得到的碳長纖維強化樹脂成型具體實施例方式以下記載了本發明的優選實施方式。本發明的第2方面提供本發明的第1方面記載的碳長纖維強化樹脂成型品,其中,在注射成型中的成型循環為20秒以上。本發明的第3方面提供本發明的第1或第2方面記載的碳長纖維強化樹脂成型品,其中,含酸基團的聚烯烴類樹脂(A)的酸量換算成馬來酸酐平均為0,055重量%。本發明的第4方面提供本發明的第1~3方面中的任一方面記載的碳長纖維強化樹脂成型品,其中,碳長纖維強化樹脂顆粒中碳纖維的重量比例為5重量%以上,且低于70重量%。本發明的第5方面提供本發明的第1~4方面中的任一方面記載的碳長纖維強化樹脂成型品,其中,在碳長纖維強化樹脂顆粒中,在顆粒的長度方向,碳長纖維(B)以同一長度平行排列,該碳長纖維(B)的長度為4~50mm。本發明的第6方面提供本發明的第15方面中的任一方面記載的碳長纖維強化樹脂成型品,其中,成型品中的碳纖維含量為1~50重量%。本發明的第8方面提供本發明的第7方面記載的碳長纖維強化樹脂成型品的制造方法,其中,注射成型時的成型循環為20秒以上。(A)含酸基團的聚烯烴類樹脂在本發明的含酸基團的聚烯烴類樹脂(A)中,酸量沒有特別限定,優選的酸量換算成馬來酸酐平均為0.05~5重量%、優選0.07~2重量%、特別優選0.1~1重量%,可以單獨為酸改性聚烯烴(a)、或者為酸改性聚烯烴(a)和聚烯烴(b)的混合物,酸改性聚烯烴(a)/聚烯烴(b)的重量比為100/0~1/99。另外,含有酸基團的聚烯烴類樹脂(A)中的上述酸量,作為一元羧酸,相當于0.0I021.02mmol/g。另外,若含有酸基團的聚烯烴類樹脂(A)中的酸基團的量過低,則樹脂對碳纖維的含浸性、貼緊性不充分,故無法得到強度明顯提高的組合物,反之,若含有酸基團的聚烯烴類樹脂(A)中的酸基團的量過大,則影響加工性、失去聚烯烴類樹脂的特征。上述聚烯烴(b)選自烯烴的均聚物及2種以上烯烴的共聚物,可以列舉例如,聚乙烯、聚丙烯、聚4-曱基-l-戊烯、乙烯-丙烯無規共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-a-烯烴共聚物、丙烯-a-烯烴共聚物等,以及它們的混合物。其中,從作為顆粒的樹脂的擠出性、由顆粒的成型性、組合物的諸特性等方面考慮,優選以聚乙烯或聚丙烯為主體的聚烯烴,特別優選以聚丙烯為主體的聚烯烴。上述酸改性聚烯烴(a)包括(i)烯烴的均聚物或2種以上烯烴的共聚物,例如在上述聚烯烴(b)中,將不飽和羧酸或其衍生物接枝聚合而形成的酸改性聚歸烴;(ii)將作為上述聚烯烴(b)的聚合原料單體的l種或2種以上的烯烴與1種或2種以上的不飽和羧酸或其衍生物共聚形成的酸改性聚烯烴;以及(iii)進一步在(ii)所得聚烯烴上接枝聚合不飽和羧酸或其衍生物而形成的酸改性聚烯烴等。也可將2種以上這些酸改性聚烯烴混合使用。這里,作為用于改性而使用的不飽和羧酸,可以列舉例如,馬來酸、富馬酸、衣康酸、丙烯酸、曱基丙烯酸等導入了羧基以及視需要的羥基、氨基或環氧基等官能團的具有聚合性雙鍵的化合物。另外,作為不飽和羧酸的衍生物,有這些酸的酸酐、酉旨、酰胺、酰亞胺、金屬鹽等,作為其具體例,可以列舉,馬來酸酐、衣康酸肝、丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸縮水甘油酯、曱基丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸乙酯、曱基丙烯酸縮水甘油酯、馬來酸單乙基酯、馬來酸二乙基酯、富馬酸單曱基酯、富馬酸二曱基酯、丙烯酰胺、曱基丙烯酰胺、馬來酸單酰胺、馬來酸二酰胺、富馬酸單酰胺、馬來酰亞胺、N-丁基馬來酰亞胺、曱基丙烯酸鈉等。其中,優選丙烯酸及曱基丙烯酸的縮水甘油酯、以及馬來酸肝。作為優選的酸改性聚烯烴(a),可以列舉,通過在作為以乙烯和/或丙烯為主的聚合物結構單元而成的烯烴類聚合物上接枝聚合馬來酸酐來進行改性的酸改性聚烯烴;通過將以乙烯和/或丙烯為主體而成的烯烴與(曱基)丙烯酸縮水甘油酯或馬來酸酐共聚來進行改性的酸改性聚烯烴等。酸改性聚烯烴(a)的酸改性量換算成馬來酸酐為0.0515重量%、優選0.0710重量°/0、特別優選0.15重量%。聚、或對聚烯烴的接枝聚合導入到聚合物鏈中。作為含酸基團的聚烯烴類樹脂(A),具體可以列舉,聚乙烯/乙烯與曱基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物、聚乙烯/馬來酸酐接枝乙烯'丁烯-l共聚物的組合、或聚丙烯/馬來酸酐接枝聚丙烯的組合等。碳纖維其次,作為本發明所用的經過上漿劑(s)表面處理的碳纖維的原料,可以列舉,聚丙烯腈(PAN)類、瀝青類、人造纖維類等碳纖維,優選PAN類。關于碳纖維,市售有多根單絲集束而成的粗紗狀產品,粗細、根數、及長度沒有特別限制,通常可使用以單絲徑計為7.5|am以下、優選6pm以下、更優選5.5pm以下的碳纖維。碳纖維通常作為與各種基體樹脂的復合強化材料被使用,為了提高與基體樹脂的粘接性,優選通過電解處理、利用活性氣體的氣相表面處理等表面活性化處理向表面導入羥基、羧基、氨基等官能團。作為本發明中使用的經上漿劑(s)表面處理過的碳纖維,可以使用下述碳纖維絲束強度優選為350kgf/mm2(3430MPa)以上、更優選400kgf/mm2(3920MPa)以上、進一步優選450kgf/mm2(4410MPa)以上,而且彈性才莫凄史為22tf/mm2(216000MPa)以上、優選24tf/mm2(235000MPa)以上、更優選28tf/mm2(275000MPa)以上的產品。(s)上漿劑本發明的碳纖維通過具有可與酸基團反應的官能團的上漿劑(S)進行了表面處理,再與含有酸基團的聚烯烴類樹脂(A)的酸基團進行加熱反應,由此在作為基體樹脂的樹脂(A)與作為強化材料的碳纖維間產生良好的粘接,成為作為復合強化材料的機械強度良好的產品。作為本發明的上漿劑(s),根據分子內含有的官能團的種類,可以列舉環氧類等。不優選不與酸反應的上漿劑或可分解的上漿劑。作為本發明的上漿劑,可以使用具有多個環氧基的脂肪族化合物。上述脂肪族化合物是指非環式直鏈狀飽和烴、支鏈狀飽和烴、非環式直鏈狀不飽和烴、支鏈狀不飽和烴,或上述烴的碳原子(CH3,CH2,CH,C)被氧原子(O)、氮原子(NH,N)、硫原子(S03H、SH)、羰基原子團(CO)取代的鏈狀結構的化合物。另外,在本發明中,在具有多個環氧基的脂肪族化合物中,將形成連接2個環氧基的鏈狀結構的碳原子、雜原子(氧原子、氮原子等)的總數中的最長的原子鏈稱為最長原子鏈,將形成最長原子鏈的原子的總數稱為最長原子鏈的原子數。需要說明的是,連接在形成最長原子鏈的原子上的氫等原子的數量不包含在總數內。側鏈的結構沒有特別限制,為了控制上漿劑化合物分子間交聯的密度不過大,優選不易成為交聯點的結構。若上漿劑化合物含有的環氧基低于2個時,則不能有效地進行碳纖維與基體樹脂的交聯(橋渡L)。因此,為了有效地進行碳纖維與基體樹脂的交聯,優選環氧基的數為2個以上。相反,若環氧基的數過多,則上漿劑化合物的分子間交聯密度增大,成為脆性的上漿層,結果復合拉伸強度降低,因此優選6個以下、更優選4個以下、進一步優選2個。另外,更優選這2個環氧基在最長原子鏈的兩個末端。也就是說,通過使最長原子鏈的兩個末端具有環氧基,可防止局部交聯密度增大,因此從復合拉伸強度方面考慮是優選的。作為環氧基的結構,優選反應性高的縮水甘油基。從防止因樹脂粘度過低或過高而導致作為集束劑的操作性降低的角度考慮,優選所述脂肪族化合物的分子量為803200,更優選為100~1500,進一步優選為2001000。作為本發明的具有多個環氧基的脂肪族化合物的具體例,可以列舉例如,二縮水甘油醚化合物中的乙二醇二縮水甘油醚及聚乙二醇二縮水甘油醚類、丙二醇二縮水甘油醚及聚丙二醇二縮水甘油醚類、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、聚l,4-丁二醇二縮水甘油醚、聚亞烷基二醇二縮水甘油醚類等。另外,還可以列舉多縮水甘油醚化合物中的甘油多縮水甘油醚、二甘油多縮水甘油醚、聚甘油多縮水甘油醚類、山梨糖醇多縮水甘油醚類、阿拉伯糖醇多縮水甘油醚類、三羥曱基丙烷多縮水甘油醚類、季戊四醇多縮水甘油醚類、脂肪族多元醇的多縮水甘油醚類等。優選含有反應性高的縮水甘油基的脂肪族多縮水甘油醚化合物。更優選聚乙二醇二縮水甘油醚類、聚丙二醇二縮水甘油醚類、鏈烷二醇二縮水甘油醚類等。在含有多個環氧基的脂肪族化合物中,優選最長原子鏈的原子數為20以上。也就是說,該原子數低于20時,由于上漿層內的交聯密度增大,易成為韌性低的結構,結果有時很難表現出復合拉伸強度。相比之下,若最長原子鏈的原子數大,則上漿層柔軟,易成為韌性高的結構,結果復合拉伸強度易增大,尤其是具有脆的樹脂中的拉伸強度高的優點,更優選最長原子鏈的原子數為25以上、進一步優選30以上。雖然最長原子鏈的原子數越大越能成為柔軟的結構,但若原子鏈過長,則發生折疊,導致官能團封閉,結果有時碳纖維和樹脂的粘接力降低,因此優選原子數為200以下、更優選100以下。脂肪族化合物中含有環狀脂肪族骨架的情況下,只要環氧基可與環狀骨架充分分離即可,具體地,原子數為6以上即可使用。在本發明中,環氧基和芳香環間的原子數為6以上的含有多個環氧基的芳香族化合物也可作為上漿劑使用。環氧基和芳香環間的原子數是指形成連接環氧基和芳香環間的鏈狀結構的碳原子、雜原子(氧原子、氮原子等)、羰基原子團的總數。作為這種情況下的直鏈狀結構,與上述鏈狀結構相同。作為上漿劑,若環氧基和芳香環間的原子數低于6,則由于在碳纖維和基體樹脂的界面間存在剛性且立體體積大的化合物,無法提高與存在于碳纖維最表面的表面官能團的反應性,其結果不能提高復合的橫向特性。由亞烷基連接的兩個苯酚環即雙酚A部或F部具有提高與基體樹脂的相容性的效果和提高耐起毛性的效果。環氧基和芳香環間的原子數為6以上的具有多個環氧基的芳香族化合物的骨架可以為稠合多環芳香族化合物。作為稠合多環芳香族化合物的骨架,可以列舉例如萘、蒽、菲、茗、芘、丁省、苯并菲、1,2-苯并蒽、苯并芘等。優選骨架小的萘、蒽、菲、芘。從粘接性提高效果充分的角度考慮,優選具有多個環氧基的稠合多環芳香族化合物的環氧當量為150-350、更優選為200-300。從防止樹脂粘度增大導致作為集束的操作性降低的角度考慮,優選具有多個環氧基的稠合多環芳香族化合物的分子量為400~800、更優選為400-600。在本發明中,為了調整粘度、提高耐擦傷性、提高耐起毛性、提高集束性、提高高級加工性等,上漿劑中還可添加稱作環氧樹脂828、環氧樹脂834等分子量小的雙酚型環氧化合物、直鏈狀低分子量環氧化合物、聚乙二醇、聚氨酯、聚酯乳化劑或表面活性劑等其它成分。另外,還可添加丁腈橡膠等橡膠、或環氧末端丁腈橡膠等具有彈性的直鏈狀環氧改性化合物等。在使上漿劑(s)附著在碳纖維上改善與含有酸基團的聚烯烴類樹脂(A)的粘接性方面,沒有特別限定,例如,相對于碳纖維,可以以0.0110重量%以下、優選0.05~5重量%、更優選0.1-2重量%的量進行附著。上漿劑層的厚度例如為10~1000埃、優選20-200埃。作為這樣的用上漿劑(s)進行表面處理后的碳纖維,作為市售品,可以列舉,Torayca(卜k力)T700SC-24000-50C等Torayca(注冊商標,東麗(林)公司制造)等。碳長纖維強化樹脂顆粒的制造本發明中使用的碳長纖維強化樹脂顆粒可以采用拉制成型法獲得,所述拉制成型法,是邊拉伸強化用連續碳纖維,邊將含酸基團的聚烯烴類樹脂含浸在纖維中。例如,可以這樣獲得在上述含酸基團的聚烯烴類樹脂(A)中視需要添加樹脂添加劑,通過十字頭型模拉伸連續碳纖維,同時從擠出機將含酸基團的聚烯烴類樹脂(A)以熔融狀態供給至十字頭型模,使強化用連續碳纖維含浸含酸基團的聚烯烴類樹脂(A),加熱熔融含浸物,冷卻后,與拉制方向呈直角進行切割;因此,在該顆粒的長度方向上碳纖維以同一長度平行排列。拉制成型基本上是在拉伸連續的強化用纖維束的同時,對樹脂進行含浸,除了上述的在使纖維束通過十字頭之中的同時、從擠出機等向十字頭供給樹脂并進行含浸的方法之外,還已知有下述方法使纖維束通過裝有樹脂的乳液、懸濁液或者溶液的含浸浴之中來進行含浸的方法,向纖維束吹送樹脂粉末、或者使纖維束通過裝入粉末的槽中來使纖維上附著了樹脂粉末之后,再將樹脂熔融并進行含浸的方法等,本發明可以利用其中的任何方法。特別優選為十字頭方法。此外,這些拉制成型中的樹脂含浸操作通常是一步完成的,但也可以將其分2步以上完成,甚至可以采用不同的含浸方法。在碳纖維中含浸含酸基團的聚烯烴類樹脂(A)的比例為在樹脂(A)與碳纖維的合計總量中,碳纖維的重量比例為5重量%以上且小于70重量%,優選為10重量%以上,更優選15重量%以上。當碳纖維的比例比上述范圍少很多時,無法得到作為復合材料的希望的機械物性,如果為70重量%以上,則樹脂的含浸不充分,引起纖維起毛、顆粒破損等,不能保持成型品的強度。作為視需要添加在上述含酸基團的聚烯烴類樹脂(A)中的樹脂添加劑,可以輔助性地少量組合使用1種或2種以上的熱塑性樹脂。此外,為了根據目的賦予所希望的特性,可以進一步配合使用通常可添加在熱塑性樹脂中的公知物質,例如抗氧劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑等穩定劑,防靜電劑,阻燃劑,阻燃助劑,染料、顏料等著色劑,潤滑劑,增塑劑,結晶促進劑,結晶成核劑等。此外,還可以組合使用玻璃片、云母、玻璃粉、玻璃珠、滑石、粘土、礬土、炭黑、硅灰石等片狀、粉粒狀的無機化合物,晶須(whisker)等。含浸可以在180~340°C、優選200300。C、更優選220280。C進行,或者,可以以上述溫度加熱含浸物。如果加熱溫度比上述范圍低很多,則含浸不充分,如果高太多,則同時發生樹脂(A)的分解。通過在該溫度進行含浸,還可以引發上漿劑與酸改性聚烯烴(a)的反應,使強度增強。熔融含浸物在加熱反應后被擠出成為單纖維,將其冷卻至可切割的溫度,用剪切器將其切斷使之成為顆粒。對于顆粒的形狀沒有特殊限定,具體地可以列舉出圓柱狀、棱柱狀、片狀、骰子狀等。在這樣獲得的顆粒中,碳纖維基本上是等長度的,各纖維的方向集中在擠出方向、即顆粒的長度方向上。此外,上述顆粒也可以是2種以上種類、濃度不同的碳纖維、不同的含酸基團的聚烯烴類樹脂等的混合物。而且,本發明的顆粒,除了上述狹義的顆粒之外,還可以使用包括單纖維狀、片狀、平板狀等在內廣義的含義。本發明中使用的碳長纖維強化樹脂顆粒的尺寸為碳長纖維(B)的長度為4-50mm、優選5~40mm、更優選630mm。顆粒中的碳長纖維(B)的長度如果比上述范圍短很多,則無法獲得作為復合材料的所希望的機械物性,如果長很多,則難以將顆粒供給至使用的注射成型機等。成型品的制造所得顆粒可以單獨作為注射成型等的原料使用,或者,可以用其它熱塑性樹脂、優選聚烯烴、特別是與含酸基團的聚烯烴類樹脂(A)相同類型的聚烯烴進行稀釋后,作為注射成型等的原料使用。稀釋用樹脂的種類和比例可以視所希望的成型品的物性值而定。使用本發明的碳長纖維強化樹脂顆粒進行注射成型而得的成型品,注射成型時的折損少,并且碳纖維以lmm以上的重量平均纖維長度進行分散。因而,所得成型品的機械物性,以后述的試驗方法進行評價,彎曲強度為200MPa以上、優選250MPa以上。而且,重量平均纖維長度可以用溶劑溶出成型品的樹脂成分,然后針對殘留的碳纖維進行測定。此外,通過本發明獲得的成型品中的碳纖維含量通常為1~50重量%左右,優選為5~40重量%。本發明的特征是在由碳長纖維強化樹脂顆粒經過注射成型來獲得成型品時,注射成型時的成型溫度(機筒溫度)設定為比通常高,具體地,將注射成型時的注射成型機機筒溫度設定為25030(TC來進行成型。一般地,聚烯烴類樹脂(包括含酸基團的聚烯烴類樹脂)在18025(TC左右的機筒溫度進行成型,但可以判定本發明中通過在高于此的高溫下進行成型,促進改性聚烯烴類樹脂的酸成分(接枝化的酸酐)與上漿劑中的官能團發生的反應,碳纖維與改性聚烯烴類樹脂會更強固地結合,因而可顯著改善注射成型后的成型品的機械物性。此外,在注射成型的成型循環中熱經歷是必要的,成型循環優選為20秒以上。更優選30秒以上、特別優選40秒以上。成型循環少于20秒,則即使在上述機筒溫度進行成型,物性的改善也不多。成型循環時間越長越好,但如果過長,則并不能指望進一步的改善,其生產性下降。在本發明中,對上述機筒溫度和成型循環以外的注射成型條件沒有限定,作為注射成型機也可以使用通常已知的所有產品。按照本發明,在由將含酸基團的聚烯烴類樹脂含浸在用具有可與酸基團反應的官能團的上漿劑進行過表面處理的碳纖維中而得到的碳長纖維強化樹脂顆粒通過注射成型獲得成型品時,通過將注射成型時的成型溫度(機筒溫度)設定為比通常高,則可促進改性聚烯烴類樹脂的酸成分與上漿劑中的官能團發生的反應,使得碳纖維與改性聚烯烴類樹脂更強固地結合,從而顯著改善注射成型后的成型品的機械物性。實施例以下,通過實施例對本發明進行說明,但本發明并不受這些實施例的限定。原材料含酸基團的聚烯烴類樹脂(A)酸改性聚丙烯OREVACCA100(ATOFINA(7*卜74大)公司制造,馬來酸1.0重量%改性)混合在上述酸改性聚丙烯中的聚丙烯三井住友聚烯烴(林)制造,三井住友聚丙烯Z101A上漿劑處理碳纖維上漿劑處理碳纖維東麗(林)制造,ToraycaT700SC-24K-50C(環氧類上漿劑處理)注射成型裝置(林)日本制鋼所制造,J-150EII成型溫度(機筒溫度)表l、2所示的溫度成型循環53秒成型品ISO多目的試驗片成型品的物性測定使用上述試驗片進行了下述測定。拉伸強度依照ISO527-1彎曲強度依照ISO178(實施例1)使連續纖維的通路經過加工成波狀的十字頭,邊拉伸用上述上漿劑處理過的碳纖維粗紗,邊從與十字頭連接的擠出機供給作為上述酸改性聚丙烯10重量%與上述聚丙烯90重量%的混合物的含酸基團的聚烯烴類樹脂(酸量0.1重量%),并以熔融狀態(260。C)含浸在碳纖維中后,通過賦形模頭以絲條的形式將其拉出并切碎,得到了碳纖維含量40重量%、長度llmm的顆粒。使用所得顆粒,以成型溫度(機筒溫度)250。C將其注射成型為ISO多目的試驗片,進行了物性測定。結果示于表l。(實施例2~10)按與實施例1相同的方式進行,不同的是將碳纖維濃度、顆粒長、機筒溫度改變為表1所示的值。結果示于表l。(比較例16)按與實施例1相同的方式進行,不同的是將碳纖維濃度、機筒溫度改變為表2所示的值。結果如表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權利要求1.一種碳長纖維強化樹脂成型品,該成型品是將含有酸基團的聚烯烴類樹脂(A)含浸在用含有可與酸基團反應的官能團的上漿劑(s)進行過表面處理的碳纖維中,制得碳長纖維強化樹脂顆粒,再將碳長纖維強化樹脂顆粒經注射成型而得到的成型品,其中,注射成型時的注射成型機機筒溫度為250~300℃。2.根據權利要求1所述的碳長纖維強化樹脂成型品,其中,注射成型時的成型循環為20秒以上。3.根據權利要求1或2所述的碳長纖維強化樹脂成型品,其中,含有酸基團的聚烯烴類樹脂(A)的酸量換算成馬來酸酐平均為0.055重量%。4.根據權利要求13中任一項所述的碳長纖維強化樹脂成型品,其中碳長纖維強化樹脂顆粒中的碳纖維的重量比例為5重量%以上,且低于70重量%。5.根據權利要求1~4中任一項所述的碳長纖維強化樹脂成型品,其中,在碳長纖維強化樹脂顆粒中,在顆粒的長度方向,碳長纖維(B)以同一長度平行排列,且碳長纖維(B)的長度為450mm。6.根據權利要求1~5中任一項所述的碳長纖維強化樹脂成型品,其中,成型品中的碳纖維含量為1~50重量%。7.—種碳長纖維強化樹脂成型品的制造方法,該方法是將含有酸基團的聚烯烴類樹脂(A)含浸在用含有可與酸基團反應的官能團的上漿劑(s)進行過表面處理的碳纖維中,制得碳長纖維強化樹脂顆粒,再由該碳長纖維強化樹脂顆粒經注射成型得到的成型品的制造方法,其中,在注射成型時的注射成型才幾筒溫度為250~300°C。8.根據權利要求7所述的碳長纖維強化樹脂成型品的制造方法,其中,注射成型時的成型循環為20秒以上。9.一種碳長纖維強化樹脂成型品,其是通過權利要求7所述的制造方法得到的。全文摘要本發明的目的在于提高碳長纖維強化聚烯烴類樹脂的強度和其他特性。本發明提供一種碳長纖維強化樹脂成型品,該成型品是將含有酸基團的聚烯烴類樹脂(A)含浸在下述碳纖維中,制得碳長纖維強化樹脂顆粒,再由該碳長纖維強化樹脂顆粒經注射成型得到的成型品,注射成型時的注射成型機機筒溫度為250~300℃,所述碳纖維是用含有能夠與酸基團反應的官能團的上漿劑(s)進行過表面處理的碳纖維。文檔編號B29C45/78GK101636255SQ20078005224公開日2010年1月27日申請日期2007年3月19日優先權日2007年3月19日發明者片山昌廣申請人:大賽璐化學工業株式會社