[发明专利]玻璃纤维强化热塑性树脂成形体的制造方法及其产品

说明书

【课题】提供能够容易地制造机械强度、外观审美性均优异的特殊的玻璃纤维强化热塑性树脂成形体的、玻璃纤维强化热塑性树脂成形体的制造方法以及由此得到的玻璃纤维强化热塑性树脂成形体。【解决手段】将通过聚氨酯系集束剂及丙烯酸聚氨酯系集束剂中的至少一方进行了表面处理的、纤维长度为1.2‑1.8mm的玻璃纤维短切原丝和热塑性树脂分别直接投入注塑成形机中，通过该注塑成形，制造出显示出特定的纤维长度分布、且显示出特定的拉伸强度，在树脂成形体的表面观察不到未开纤的玻璃纤维的、特殊的玻璃纤维强化热塑性树脂成形体。

技术领域

本发明涉及使玻璃纤维分散而提高机械强度等的玻璃纤维强化热塑性树脂成形体的制造方法以及由此得到的玻璃纤维强化热塑性树脂成形体。

背景技术

对于汽车的发动机室内使用的部件要求在高温多湿条件下的机械强度、耐水性、耐热性、耐氯化钙性(因为在融雪剂中使用氯化钙)等特性。这样的部件以往一般是金属制成的部件，但近年来由于轻量化的需求进行了作为金属替代物而使用纤维强化树脂(FRP)的汽车用部件的研究。其中，使玻璃纤维在热塑性树脂中分散而成的玻璃纤维强化热塑性树脂在通用性、加工性、成形性等方面优异，在成本方面也很优异，由此可期待在上述用途中的应用。由玻璃纤维强化热塑性树脂构成的成形体，通常通过将热塑性树脂和玻璃纤维熔融混炼并颗粒化，使其再熔融并注塑成形等而制造(例如参照专利文献1-3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-25844号公报

专利文献2：日本特开2003-285323号公报

专利文献3：日本特开2010-189637号公报

专利文献4：日本特开2015-67685号公报

发明内容

本发明要解决的问题

但是，在如上所述暂时颗粒化而制造作为目的的玻璃纤维强化热塑性树脂成形体的情况下，在制备该颗粒时，在熔融混炼机内玻璃纤维受到剪切应力而折损，上述玻璃纤维微细化(纤维长度为0.5mm以下)，并进一步受到注塑成形时的剪切应力，上述玻璃纤维更加微细化。因此，在这样得到的玻璃纤维强化热塑性树脂成形体内的玻璃纤维变得过于微细而存在上述成形体的强度提高效果较小的问题。

因此，进行了使用长纤维强化树脂颗粒(含有以拉拔制造方法制备的纤维长度较长的玻璃纤维的颗粒)的研究。但是，如此一来会对成形性造成不良影响，进一步的，由于该长纤维而使残余应力变大，而且为了提高树脂向玻璃纤维的渗透性而必须使用分子量较低的树脂，因此存在无法在玻璃纤维强化热塑性树脂成形体中获得充分的机械强度的问题。另外，如之前的专利文献2、3所示还提出了将长纤维强化树脂颗粒和短纤维强化树脂颗粒混合而进行成形的方法，如此一来虽然成形性得到改善，但是纤维长度分布二极化，因此残留应力尚未得到解决。

另外，由上述那样的以往的玻璃纤维强化热塑性树脂构成的成形体，存在在成形为薄壁时特别是高温气氛中、吸水时的机械强度降低的问题。在这种情况下，以往通过成形为厚壁而解决该问题，但若成形为厚壁，则产生轻量化效果较小的问题。为了解决该问题，如之前的专利文献4所公开的那样，本申请人已经提出了如下技术：通过将上述成形体中的玻璃纤维的纤维长度分布设定为与专利文献1-3不同的特定范围内的分布而达到所期望的目的。

采用如专利文献1-3所述的，将玻璃纤维和热塑性树脂的混合物暂时颗粒化的物质作为材料进行注塑成形等从而得到玻璃纤维强化热塑性树脂成形体的现有的方法，难以实现专利文献4所示的玻璃纤维的纤维长度分布。因此，在专利文献4中，应用如下制造方法：将热塑性树脂和玻璃纤维分别直接投入注塑成形机中，通过该注塑成形而得到作为目的的玻璃纤维强化热塑性树脂成形体。在上述制造方法中，将颗粒化所需的混炼工序省略，因此能够防止玻璃纤维的纤维长度的微细化。