[發明專利]生產增強熱塑性樹脂組合物的方法和熔體捏合裝置

無效

• 申請號: 00118026.6
• 申請日: 2000-06-02
• 公開（公告）號: CN1277912A
• 公開（公告）日: 2000-12-27
• 發明（設計）人: 服部隆宏;武井洋
• 申請（專利權）人: 智索股份有限公司
• 主分類號: B29B7/42
• 分類號: B29B7/42;B29B7/60;//B29K2300;50900;10500
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 楊九昌

本發明涉及制備增強熱塑性樹脂(特別是聚烯烴樹脂)組合物方法和適用于這種方法的熔融和捏合物質的裝置。更具體地說，本發明涉及一種改進的技術，它能確保基礎樹脂與混入到樹脂中的增強材料有強的親和性，還涉及當基礎樹脂、增強材料和添加劑一起熔融和捏合時出現的所謂“橋塞”現象問題的實際解決方法，從而使熔體捏合裝置可連續在長的時間內穩定操作。

用增強熱塑性樹脂組合物[包括無機增強材料諸如玻璃纖維增強材料或無機片狀填料和熱塑性樹脂(特別是聚烯烴樹脂)]制備的增強熱塑性樹脂的模塑制品，通過多方面選擇無機增強材料而顯示出各種各樣的優點。例如，模塑制品的機械性能諸如強度和剛性可得到改善并且可有效地防止翹曲的出現。因此，這種增強熱塑性樹脂組合物已廣泛地用作生產車輛諸如汽車的部件、飛機部件和船舶部件、以及各種工業機械部件、工業設備的部件和工具、建筑材料和其它材料。

如果在增強樹脂模塑制品的生產中前述無機增強材料和熱塑性樹脂被導入到熔體捏合裝置中熔融和捏合，則所述增強材料易于因熔融樹脂粘度的急劇增加以及無機增強材料混入基礎樹脂中而引起在材料的進料口處分類，這又使得熔體捏合裝置的螺桿等易于磨耗。此外，一直需要在基礎樹脂和無機增強材料之間的界面親和性方面有進一步改善，因此在例如用所產生的增強樹脂組合物(熔融和捏合的產物)生產的模塑制品的耐久性方面和其在高溫下的強度和剛性方面仍然存在改善的空間。

日本待審的專利公開(后文稱為“日本專利公開”)平4-25541提出了一種增強聚丙烯樹脂組合物作為一項改善基礎樹脂和無機增強材料之間界面親和性的措施，所述增強聚丙烯樹脂包括通過熔融和捏合作為基礎樹脂的未改性聚丙烯、一種不飽和酸、一種不飽和硅烷化合物及一種有機過氧化物而獲得的改性聚丙烯；和作為無機增強材料的玻璃纖維與粉末狀云母。據說這種增強樹脂組合物可改善基礎樹脂與混入到樹脂中的增強材料之間的界面親和性，并且這種樹脂組合物可用作制備具有優良耐久性制品的材料。

但是，如果為了生產模塑制品而通過將這種基礎樹脂和無機增強材料導入到擠出機，這樣熔融和捏合來生產增強樹脂組合物，就產生一個問題，就是所得到的模塑制品在高溫條件下的機械強度和剛性仍有待改善，并且在前述專利公開中公開的技術根本不能消除前述組分摻合一起時觀察到的分類和螺桿磨耗的問題。

另一方面，日本專利公開平5-96532提出了一種方法，它使用配有三個裝入組分的進料口的擠出機，以及包括以下步驟：將聚丙烯和有機過氧化物通過位于擠出機最上游端的第一個進料口、將無機片狀填料通過位于在第一個進料口后的第二個進料口以及將玻璃纖維通過位于擠出機最下游端的第三個進料口供應到擠出機，從而將這些原材料熔融和捏合。據說這種制備方法可穩定地制備前述樹脂組合物，而沒有相伴的問題諸如在進料口處的分類并且也可減少例如擠出機螺桿的磨耗。

但是，在生產這種增強樹脂組合物的方法中，因為需要對基礎樹脂和無機增強材料之間的界面親和性進一步改善，仍然需要對用這種組合物制備的模塑制品的耐久性以及其在高溫下的機械強度和剛性做進一步改善。

考慮到生產增強樹脂組合物技術的現有狀況，本發明人深入調查了在利用配有三個進料口的擠出機中熔融和捏合原材料的方法，其包括以下步驟：將聚丙烯樹脂、有機過氧化物、不飽和酸和有機硅烷化合物通過位于擠出機最上游端的第一個進料口、將無機片狀填料通過位于在第一個進料口后的第二個進料口以及將纖維增強材料通過位于擠出機最下游端的第三個進料口供應到擠出機。結果，本發明人按照生產增強樹脂組合物的前述方法，成功地用增強聚烯烴樹脂組合物制備出了具有優良耐久性、基本沒有伴隨諸如擠出機螺桿磨耗等問題的模塑制品。

但是，上面討論的方法同樣存在經常在熔體捏合裝置的第一個進料口處出現的“橋塞”現象，并結果使所述裝置不能繼續長期穩定操作的問題。

因此，本發明涉及一種解決伴隨著先有技術的前述問題的改進技術，因此本發明的一個目標是提供一種生產增強熱塑性樹脂組合物的方法和適用于這種制備方法的熔體捏合裝置，所述方法包括熔融和捏合用于制備增強樹脂模塑制品的原材料，包括聚烯烴樹脂、纖維增強材料和無機片狀填料。

更具體地說，本發明的目標是提供一種方法和裝置，它可確保包括在增強熱塑性樹脂組合物中的基礎樹脂和增強材料之間高的界面親和性，并可穩定生產能提供具有例如優良的耐久性和高溫下的機械強度和剛性的熱塑性樹脂模塑制品的增強熱塑性樹脂組合物，并同時沒有伴隨著諸如所謂的“橋塞”現象和長期的螺桿磨耗等問題。