CN117795013A - 含有植物填料的复合树脂组合物和使用了该含有植物填料的复合树脂组合物的复合树脂成形体 - Google Patents
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Abstract
含有植物填料的复合树脂组合物具备:主剂树脂;植物填料,其分散在主剂树脂中;以及分散剂,其分散在主剂树脂中,植物填料的50质量%以上且97质量%以下为包含少于1质量%的三酰甘油的第1植物填料,植物填料的3质量%以上且50质量%以下为包含1质量%以上且40质量%以下的三酰甘油的第2植物填料,主剂树脂为结晶性树脂。
Description
技术领域
本发明涉及含有植物填料的复合树脂组合物和使用了该含有植物填料的复合树脂组合物的成形体。特别是涉及以高浓度含有植物填料的复合树脂组合物。
背景技术
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)等所谓的“通用塑料”具有比较廉价、与金属或陶瓷相比重量轻至几分之一、成形等加工容易的特征。因此,通用塑料被用作袋、各种包装、各种容器、片材类等多种生活用品的材料,另外,还被用于汽车部件、电气部件等工业部件、和日用品、杂货用品等。
然而,通用塑料具有机械强度不充分等缺点。因此,现状是通用塑料不具有对汽车等机械制品、和以电气·电子·信息制品为代表的各种工业制品中使用的材料所要求的充分的特性,其应用范围受到限制。
另一方面,聚缩醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、氟树脂等所谓的“工程塑料”的机械特性优异,被用于以汽车等机械制品、和电气·电子·信息制品为代表的各种工业制品。然而,工程塑料具有昂贵、单体难以再利用,环境负荷大之类的课题。
因此,迫切期望大幅改善通用塑料的材料特性(机械强度等)。作为改善通用塑料的材料特性的方法,已知配合2种以上的树脂或填料等添加剂来制造复合树脂的技术。特别是以提高机械强度为目的,使用作为纤维状填料的天然纤维、玻璃纤维、碳纤维等。其中,纤维素等有机纤维状填料由于廉价且废弃时的环境性也优异,所以作为强化用纤维近年来备受关注。
作为复合树脂的使用用途之一,被用于家电壳体、汽车的内装、外装部件等部件。作为制作上述部件的成形方法,可以使用注射成形、挤出成形等方法。上述成形方法能够进行高循环的生产,但所使用的材料需要流动性高。但是,填料的添加量越增加,则复合树脂的弹性模量等机械强度越增大,另一方面,流动性越降低。因此,高浓度地添加有填料的复合树脂具有流动性变低、成形困难的特征。在专利文献1中,通过在高浓度填料复合树脂中添加酯系的增塑剂,从而使流动性提高,使成形性提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-53758号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的一个方式涉及的含有植物填料的复合树脂组合物具备:主剂树脂;植物填料,其分散在主剂树脂中;以及分散剂,其分散在主剂树脂中,植物填料的50质量%以上且97质量%以下为包含少于1质量%的三酰甘油的第1植物填料,植物填料的3质量%以上且50质量%以下为包含1质量%以上且40质量%以下的三酰甘油的第2植物填料,主剂树脂为结晶性树脂。
附图说明
图1是实施方式1涉及的含有植物填料的复合树脂组合物的示意图。
图2是表示实施例1~4和比较例1~5中的条件和测定结果的图。
具体实施方式
在专利文献1所记载的复合树脂中使用了酯系的增塑剂,但增塑剂与主剂树脂、填料相比,单体的强度显著低,因此存在使复合树脂的弹性模量等机械强度降低这样的课题。另外,由于增塑剂为低分子,所以还存在产生在粒料、成形体的表面渗出、即作为添加剂的增塑剂在成形体的表面浮出的现象的课题。
本发明的目的在于提供一种不另行添加增塑剂、流动性高、机械强度高的植物填料复合树脂。
第1方式涉及的含有植物填料的复合树脂组合物具备:主剂树脂;植物填料,其分散在主剂树脂中;以及分散剂,其分散在主剂树脂中,植物填料的50质量%以上且97质量%以下为包含少于1质量%的三酰甘油的第1植物填料,植物填料的3质量%以上且50质量%以下为包含1质量%以上且40质量%以下的三酰甘油的第2植物填料,主剂树脂为结晶性树脂。
第2方式涉及的含有植物填料的复合树脂组合物在上述第1方式的基础上,在将含有植物填料的复合树脂组合物中的主剂树脂、植物填料、分散剂的合计量设为100质量%时,植物填料的含量可以为50质量%以上且90质量%以下。
第3方式涉及的含有植物填料的复合树脂组合物在上述第1或第2方式的基础上,第2植物填料的纤维素和半纤维素、木质素的合计量可以为5质量%以上且50质量%以下。
第4方式涉及的含有植物填料的复合树脂组合物在上述第1~第3中的任一方式的基础上,第1植物填料的纤维素和半纤维素、木质素的合计量可以为80质量%以上。
第5方式涉及的含有植物填料的复合树脂组合物在上述第1~第4中的任一方式的基础上,植物填料的平均粒径可以为100nm以上且3mm以下。
第6方式涉及的含有植物填料的复合树脂组合物在上述第1~第5中的任一方式的基础上,主剂树脂的结晶度可以为30%以上。
第7方式涉及的含有植物填料的复合树脂组合物在上述第1~第6中的任一方式的基础上,主剂树脂可以包含植物填料周边的第1区域和远离植物填料的第2区域,第1区域内的主剂树脂的结晶度与第2区域内的主剂树脂的结晶度相比为1.05倍以上。
第8方式涉及的复合树脂成形体包含上述第1~第7中任一方式的含有植物填料的复合树脂组合物。
本发明涉及的含有植物填料的复合树脂组合物相对于植物填料的总量含有3质量%以上且50质量%以下的第2植物填料,所述第2植物填料包含1质量%以上且40质量%以下的三酰甘油。另外,含有50质量%以上且97质量%以下的第1植物填料,所述第1植物填料包含少于1质量%的三酰甘油。因此,能够在高强度的同时提高流动性,能够应用注射成形、挤出成形等高循环且量产性高的成形方法。另外,由于主剂树脂使用结晶性树脂,所以植物填料的周围的结晶度和树脂整体的结晶度变高,能够抑制三酰甘油的渗出。因此,能够作为成形体没有问题地使用。
以下,参照附图对实施方式中的含有植物填料的复合树脂组合物及其成形体进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,对相同的构成部分标注相同的符号,并适当省略说明。
(实施方式1)
实施方式1涉及的含有植物填料的复合树脂组合物10具备:主剂树脂1;图1中以黑色的长绳状表示的第1植物填料2;图1中以椭圆形状表示的第2植物填料3;图1中以四边形状表示的三酰甘油4;以及图1中以三角形状表示的分散剂5。主剂树脂1包含非结晶部分11与结晶部分12的基质。含有植物填料的复合树脂组合物10如图1所示,在主剂树脂1的基质中分散有第1植物填料2、第2植物填料3、三酰甘油4和分散剂5。三酰甘油4可以存在于第2植物填料3的表面、内部、第1植物填料2的表面、主剂树脂1的基质中等,分散剂5可以存在于第1植物填料2、第2植物填料3与主剂树脂1的界面等。第1植物填料2中,第1植物填料2和第2植物填料3的50质量%以上且97质量%以下包含少于1质量%的三酰甘油。第2植物填料3中,第1植物填料2和第2植物填料3的3质量%以上且50质量%以下包含1质量%以上且40质量%以下的三酰甘油4。另外,主剂树脂1为结晶性树脂。
实施方式1涉及的含有植物填料的复合树脂组合物10相对于第1植物填料2和第2植物填料3的总量含有3质量%以上且50质量%以下的第2植物填料3,所述第2植物填料3包含1质量%以上且40质量%以下的三酰甘油4。另外,含有50质量%以上且97质量%以下的第1植物填料2,所述第1植物填料2包含少于1质量%的三酰甘油4。因此,含有植物填料的复合树脂组合物10为高强度,并且能够提高流动性,能够应用注射成形、挤出成形等高循环且量产性高的成形方法。另外,由于主剂树脂1使用结晶性树脂,所以第1植物填料2和第2植物填料3的周围的结晶度和树脂整体的结晶度变高,能够抑制三酰甘油4的渗出。因此,能够作为成形体没有问题地使用。
以下,对构成该含有植物填料的复合树脂组合物的各构件进行说明。
<主剂树脂>
作为实施方式中的主剂树脂1,为了抑制三酰甘油的渗出,优选为结晶性树脂,为了确保良好的成形性,更优选为热塑性树脂。作为结晶性树脂,可举出烯烃系树脂(包含环状烯烃系树脂)、聚酰胺系树脂、聚苯醚系树脂(2,6-二甲酚的聚合物等)、结晶性聚酯系树脂、含卤素的树脂、液晶聚合物树脂等。上述树脂可以单独使用或组合使用两种以上。需要说明的是,树脂只要具有结晶性就不限定于上述材料。另外,在使用两种以上的树脂的情况下,至少一种树脂具有结晶性即可。
这些结晶性树脂中,主剂树脂优选为熔点较低的烯烃系树脂。作为烯烃系树脂,除了烯烃系单体的均聚物以外,还包括烯烃系单体的共聚物、烯烃系单体与其他共聚性单体的共聚物。作为烯烃系单体,例如可举出链状烯烃类(乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯等α-C2-20烯烃等)、环状烯烃类等。这些烯烃系单体可以单独使用或组合使用两种以上。上述烯烃系单体中,优选乙烯、丙烯等链状烯烃类。作为烯烃系树脂的具体例,可举出聚乙烯(低密度、中密度、高密度或线状低密度聚乙烯等)、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯-1等三元共聚物等链状烯烃类(特别是α-C2-4烯烃)的共聚物等。
主剂树脂1优选为结晶性树脂。结晶部分12具有比非结晶部分11更致密的结构。因此,结晶部分12与非结晶部分11相比,液体、气体等的扩散速度显著降低。三酰甘油作为液体成分在复合树脂中扩散,因此,与非结晶部分11相比,在结晶部分12中扩散速度大幅降低。通过在树脂中存在结晶部分12,从而液体的扩散速度降低,由此能够抑制三酰甘油从复合树脂组合物渗出。因此,上述主剂树脂1优选为结晶性树脂。
主剂树脂1的结晶度优选为30%以上,更优选为60%以上。在主剂树脂1的结晶度小于30%的情况下,非结晶部分的比例多,因此几乎无法抑制三酰甘油的渗出。因此,主剂树脂1的结晶度优选在上述范围内。
主剂树脂1可以包含植物填料周边的第1区域和远离植物填料的第2区域。第1区域内的主剂树脂1的结晶度与第2区域内的主剂树脂1的结晶度相比优选为1.05倍以上,更优选为1.10倍以上。如果第1区域内的主剂树脂的结晶度过低,则植物填料的周围的树脂无法形成致密的结构。即,无法在植物填料的周围维持三酰甘油,无法抑制向复合树脂表面的渗出。因此,优选第1区域内的主剂树脂1的结晶度与第2区域内的主剂树脂1的结晶度相比在上述范围内。
<第1植物填料>
作为实施方式中的含有不足一定量的三酰甘油的第1植物填料2的原料,可举出纸浆、木材(针叶树、阔叶树)、棉籽绒、洋麻、马尼拉麻(abaca)、剑麻、黄麻、印度草(日文:サバイグラス)、西班牙纸草(日文:エスパルト草)、甘蔗渣等天然原材料。另外,也可以使用通过酸或胺、包含环氧等的官能性单体进行了改性的天然原材料。第1植物填料2优选为将上述天然原材料粉碎而成的纤维状或粒子状。
包含少于1质量%的三酰甘油的第1植物填料2中的纤维素、半纤维素、木质素的合计量优选为80质量%以上,更优选为90%以上。纤维素、半纤维素、木质素是形成植物骨架的成分,植物的强度很大程度上依赖于这3种成分量。在第1植物填料2中的纤维素、半纤维素、木质素的合计量少于80质量%的情况下,第1植物填料的强度变小,因此作为复合树脂的强度也变小。因此,第1植物填料2中的纤维素、半纤维素、木质素的合计量优选为上述范围内。
<第2植物填料>
作为实施方式中的含有一定量以上三酰甘油的第2植物填料3的原料,可举出豆、小麦、大麦、稻、咖啡豆等天然原材料。从环境方面、成本方面考虑,也可以使用咖啡提取后的咖啡豆渣等商业利用后废弃的植物废料。第2植物填料3优选为将上述原材料粉碎后而成的纤维状或粒子状。
第2植物填料3的三酰甘油的含量优选为1质量%以上且40质量%以下,更优选为3质量%以上且30质量%以下。在三酰甘油的含量少于1质量%的情况下,三酰甘油的量过少,因此无法提高复合树脂组合物的流动性。在三酰甘油的含量大于40质量%的情况下,强度物性小的三酰甘油的量过多,因此植物填料的强度物性降低,含有植物填料的复合树脂组合物的机械强度大幅降低。因此,第2植物填料3的三酰甘油的含量优选为1质量%以上且40质量%以下,更优选为3质量%以上且30质量%以下。
相对于第1植物填料2和第2植物填料3的合计量,第2植物填料3优选为3质量%以上且50质量%以下,更优选为5质量%以上且30质量%以下。在第2植物填料3相对于植物填料的合计量少于3质量%的情况下,三酰甘油的量变得过少,无法充分提高流动性。在大于50质量%的情况下,由于强度比第1植物填料2弱的第2植物填料3的量多,所以植物填料的增强效果变小,复合树脂组合物的机械强度降低。因此,相对于第1植物填料2和第2植物填料3的合计量,第2植物填料3优选为3质量%以上且50质量%以下,更优选为5质量%以上且30质量%以下。
复合树脂组合物中的第1植物填料2和第2植物填料3合计的植物填料量优选为50质量%以上且90质量%以下,更优选为55质量%以上且85质量%以下。如图1所示,本实施方式的复合树脂组合物具备主剂树脂1、第1植物填料2、第2植物填料3、三酰甘油4和分散剂5。植物填料的添加量越增大,机械强度越增大。另外,源自植物材料的成分越增大,生物度越增大,因此对碳中和等环境负荷的降低有效。在植物填料量少于50质量%的情况下,由植物填料带来的树脂的增强效果变小,复合树脂的机械强度变小。另外,生物度也降低,因此环境负荷的降低效果变小。在植物填料量大于90质量%的情况下,树脂量过少,因此复合树脂的流动性显著降低,无法稳定地实施混炼、成形。另外,由于树脂量与植物填料量相比过少,所以无法在主剂树脂1中内包第1植物填料2和第2植物填料3,在树脂表面露出大量的第1和第2植物填料,无法抑制三酰甘油的渗出。因此,复合树脂组合物中的植物填料量优选在上述范围内。
第1和第2植物填料的平均粒径优选为100nm以上且3mm以下。在平均粒径小于100nm的情况下,第1和第2植物填料的尺寸小,每1个填料的表面积过大,因此复合树脂的粘度变得过高,流动性过度降低,因此无法添加50%以上。在大于3mm的情况下,无法使植物填料均匀地分散于树脂内,复合树脂组合物内的强度的偏差也变大,品质不稳定。因此,上述植物填料的平均粒径优选在上述范围内。
<三酰甘油>
作为实施方式中的三酰甘油4,优选为源自天然原材料的成分或者在材料的制造工序中源自天然原材料的成分发生变质而产生的成分。作为三酰甘油,可举出三棕榈酸甘油酯、1-亚油酰基-2-棕榈酰油酰基-3-硬脂酰基甘油等。需要说明的是,三酰甘油只要是植物填料中含有的成分即可,并不限定于上述成分。
三酰甘油4优选源自上述植物填料。另外添加三酰甘油的情况下,从原材料的混炼的初期开始,全部的三酰甘油存在于树脂中,因此粘度变低,无法较强地施加剪切应力,无法良好地进行植物填料的分散、解纤。因此,本发明的三酰甘油4优选源自上述植物填料。
复合树脂组合物中的主剂树脂1、第1植物填料2、第2植物填料3和分散剂5合计为100质量%的量。由于三酰甘油4包含在第1植物填料2和第2植物填料3中,所以包含在第1植物填料2和第2植物填料3的量中。
<分散剂>
作为实施方式中的分散剂5,可举出各种钛酸酯系偶联剂、硅烷偶联剂、不饱和羧酸、马来酸、马来酸酐或接枝有其酸酐的改性聚烯烃、脂肪酸、脂肪酸金属盐、脂肪酸酯等。上述硅烷偶联剂优选不饱和烃系、环氧系的硅烷偶联剂。分散剂的表面用热固化性或热塑性的聚合物成分进行处理并进行改性处理也没有问题。分散剂5根据主剂树脂1、第1植物填料2和第2植物填料3的组合适当选择。
<复合树脂组合物的制造方法>
在实施方式1涉及的复合树脂组合物的制造方法中,以成为规定的质量比的方式准备主剂树脂、第1植物填料、第2植物填料和分散剂,接下来,进行混炼,能够得到复合树脂组合物。
作为该复合树脂组合物的制造方法中使用的混炼装置,优选捏合机、班伯里密炼机、挤出机、辊式混炼机。其中,更优选使用双螺杆混炼机和辊式混炼机。需要说明的是,混炼装置只要具有旋转体作为混炼单元即可,并不限定于上述装置。另外,植物填料中的成分为容易因热而分解的成分、挥发成分,因此优选尽量在低温下进行混炼。
【实施例】
在图2中示出实施例1~4和比较例1~5的条件和测定结果。
通过以下的制造方法制造含有植物填料的复合树脂组合物。如上所述,混炼装置可以使用捏合机、班伯里密炼机、挤出机、辊式混炼机等,但在实施例中使用双螺杆混炼机。
将作为主剂树脂的聚丙烯、作为植物填料的粉碎纸浆和咖啡豆渣、作为分散剂的马来酸酐改性聚丙烯以质量比计成为27:60:10:3的方式称量,进行干混。需要说明的是,作为粉碎纸浆的起始原料,使用针叶树纸浆(三菱制纸株式会社制商品名:NBKP Celgar)。将该针叶树纸浆用粉碎机粉碎,得到了作为粉碎纸浆的纤维状填料。关于填料尺寸,在粉碎工艺中进行调整。
利用双螺杆混炼机(株式会社栗本铁工所制KRC捏合机)进行熔解混炼分散。通过改变双螺杆混炼机的螺杆构成,能够改变剪切力,在实施例1中设为低剪切型的规格。将从双螺杆混炼机排出的复合树脂进行热切割,制作含有植物填料的复合树脂粒料。
使用所制作的含有植物填料的复合树脂粒料,利用注射成形机(日本制钢所制180AD)制作复合树脂成形体的试验片。哑铃试验片的制作条件设为树脂温度200℃、模具温度40℃、注射速度60mm/s、保压100MPa。粒料经由料斗咬入成形机的螺杆中,以单位时间的粒料减少量测定此时的侵入性,确认为恒定。试验片的形状根据下述评价项目进行变更,制作用于测定弹性模量的1号尺寸的哑铃试验片。另外,制作用于评价流动性的螺旋状的螺旋流动试验片。通过以下的方法对所得到的含有植物填料的复合树脂成形体的试验片进行评价。
[复合树脂成形体的评价项目]
(复合树脂成形体的弹性模量)
使用所得到的1号哑铃形状的试验片实施3点弯曲试验。在此,作为弹性模量的评价方法,将其数值小于3.0GPa的情况设为D,将3.0GPa以上且小于3.5GPa的情况设为C,将3.5GPa以上且小于5.0GPa的情况设为B,将5.0GPa以上的情况设为A。该试验片的弹性模量为6.0GPa,其评价为A。
(复合树脂的流动性评价)
对所得到的螺旋状的螺旋流的试验片的长度进行测定。相对于螺旋流的全长,如果填充的长度小于30%,则记为D,如果为30%以上且小于50%,则记为C,如果为50%以上且小于70%,则记为B,如果为70%以上,则记为A。该试验片的长度为63%,其评价为B。
(复合树脂的结晶度)
通过差示扫描量热计(DSC)测定对熔解(结晶化)峰进行测定,算出熔解热量。通过下式算出结晶度。
结晶度=(测定熔解热量/完全结晶体熔解热量)×100
在此,作为结晶度的评价方法,将小于30%的情况记为D,将30%以上且小于60%的情况记为B,将60%以上的情况记为A。该复合树脂为61%,其评价为A。
(纤维周边的结晶度)
从所得到的1号哑铃形状的试验片中切出一部分,进行拉曼光谱观察。将植物填料周边的树脂的结晶度与仅有结晶的部分的结晶度相比小于1.05倍的情况记为D,将为1.05倍以上的情况记为B。该试验片的结晶度为1.13倍,其评价为B。
(三酰甘油的渗出评价结果)
使用所得到的1号哑铃形状的试验片实施三酰甘油的渗出评价试验。通常在常温条件下放置,为了进行加速试验,将其放置在60℃的小型热风干燥机中,每经过24小时确认试验片的表面是否发粘。关于发粘的试验片,置于能够溶解三酰甘油的溶剂中,进行溶剂的成分分析,确认渗出的成分是否为三酰甘油。在吹送60℃的热风的环境中的试验与在常温的通常气氛中的试验相比成为约50倍左右的加速试验。将在小于48小时渗出的情况记为D,将在48小时以上且小于72小时渗出的情况记为C,将在72小时以上且小于96小时渗出的情况记为B,将在96小时以上渗出的情况记为A。该试验片的评价为B。
(实施例2)
在实施例2中,减少植物填料的量,将主剂树脂:粉碎纸浆:咖啡豆渣:分散剂的质量比变更为43:45:10:2。除此以外的条件与实施例1同样地制作含有植物纤维的复合树脂粒料和成形体。关于评价,也实施了与实施例1同样的评价。
(实施例3)
在实施例3中,作为植物纤维,使用平均粒径比实施例1大的2mm的粉碎纸浆。除此以外的材料条件和工艺条件与实施例1同样地制作含有纤维素纤维的复合树脂粒料和成形体。关于评价,也实施了与实施例1同样的评价。
(实施例4)
在实施例4中,与实施例1相比,变更为将注射成形时的模具温度设为高温的注射成形条件。关于除此以外的材料条件和工艺条件,与实施例1同样地制作含有纤维素纤维的复合树脂粒料和成形体。关于评价,也实施了与实施例1同样的评价。
(比较例1)
在比较例1中,仅使用咖啡渣作为植物填料,将主剂树脂:纸浆:咖啡豆渣:分散剂的质量比变更为27:0:70:3。关于除此以外的材料条件和工艺条件,与实施例1同样地制作复合树脂粒料和成形体。关于评价,也实施了与实施例1同样的评价。
(比较例2)
在比较例2中,仅使用纸浆作为植物填料,将主剂树脂:纸浆:咖啡豆渣:分散剂的质量比变更为27:70:0:3。关于除此以外的材料条件和工艺条件,与实施例1同样地制作复合树脂粒料和成形体。关于评价,也实施了与实施例1同样的评价。
(比较例3)
在比较例3中,使用作为非结晶性树脂的PS作为主剂树脂,关于除此以外的材料条件和工艺条件,与实施例1同样地制作含有纤维素纤维的复合树脂粒料和成形体。关于评价,也实施了与实施例1同样的评价。
(比较例4)
在比较例4中,与实施例1相比减少植物纤维量,将主剂树脂:纸浆:咖啡豆渣:分散剂的质量比变更为79:15:5:1。关于除此以外的材料条件和工艺条件,与实施例1同样地制作含有植物纤维的复合树脂粒料和成形体。关于评价,也实施了与实施例1同样的评价。
(比较例5)
在比较例5中,与实施例1相比增大植物填料量,将主剂树脂:纸浆:咖啡豆渣:分散剂的重量比变更为2.5:70:25:2.5。关于除此以外的材料条件和工艺条件,与实施例1同样地制作含有植物填料的复合树脂粒料和成形体。关于评价,也实施了与实施例1同样的评价。
将各实施例1~4和各比较例1~5中的测定结果示于图3的表中。
在减少了植物填料量的实施例2中,与实施例1相比,植物填料带来的增强效果减少,因此弹性模量为5.3GPa。结晶度由于植物填料量减少而减少,为56%。
在使用了平均粒径为2mm的粉碎纸浆的实施例3中,与实施例1相比,粒径变大,表面积减少,因此增强效果减少,弹性模量为3.7,其评价结果为B。
在将注射成形时的模具温度设为高温的实施例4中,与实施例1相比,复合树脂被缓慢冷却,因此结晶度增大,成为66%,其评价结果为A。
在仅使用咖啡渣作为植物填料的比较例1中,植物填料对树脂的增强效果小,弹性模量为2.4GPa,评价结果为D。
在仅使用纸浆作为植物填料的比较例2中,流动性变低,流动性评价结果为D。
在使用作为非结晶性树脂的PS作为主剂树脂的比较例3中,由于没有树脂的结晶成分,所以无法抑制三酰甘油的渗出,渗出评价结果为D。
在相对于全部原材料减小了植物纤维的重量比率的比较例4中,由于植物填料的量少,所以填料对复合树脂的增强效果变小,弹性模量为1.9GPa。
在相对于全部原材料增大了植物纤维的重量比率的比较例5中,植物填料的量多,树脂的量过少,因此复合树脂的粘度变得过高,对装置的负荷变大,无法稳定地进行混炼、成形。因此,无法制作试验片,无法进行评价。
根据以上的评价可知,在仅使用含有1质量%以上且40质量%以下的三酰甘油的第2植物填料的情况下,复合树脂的强度未达到必要水平。另一方面,在仅使用仅含有少于1质量%的三酰甘油的第1植物填料的情况下,流动性变低,无法以制品形状等复杂的形状稳定地成形。另外,在使用非结晶性树脂作为主剂树脂的情况下,无法抑制三酰甘油的渗出。此外,在降低植物填料浓度的情况下,植物填料的量少,因此增强效果变小,复合树脂的强度降低。另一方面,在过度提高植物填料浓度的情况下,无法稳定地进行混炼、成形。由以上可知,通过使用含有三酰甘油的植物填料和结晶性树脂,使植物填料的含量为50质量%以上且90质量%以下,能够稳定地生产复合树脂组合物,机械强度高,能够提高流动性。
需要说明的是,在本发明中,包括将上述的各种实施方式和/或实施例中的任意实施方式和/或实施例适当组合,能够起到各个实施方式和/或实施例所具有的效果。
产业上的可利用性
根据本发明的一个方式的复合树脂组合物,能够提供与以往的通用树脂相比机械强度更优异、并且植物填料含量为50质量%以上的生物度高、对环境友好的成形体。本发明的一个方式涉及的复合树脂组合物由于不另外添加增塑剂而具有高流动性,因此能够通过注射成形、挤出成形等高循环且量产性高的成形方法得到成形体。因此,本发明的一个方式涉及的复合树脂成形体能够用于需要优异的机械强度和高生产率的家电壳体、建材、汽车构件。
附图标记说明
1主剂树脂
2第1植物填料
3第2植物填料
4 三酰甘油
5 分散剂
10含有植物填料的复合树脂组合物
11 非结晶部分
12 结晶部分
Claims (8)
1.一种含有植物填料的复合树脂组合物,其具备:
主剂树脂;
植物填料,其分散在所述主剂树脂中;以及
分散剂,其分散在所述主剂树脂中,
所述植物填料的50质量%以上且97质量%以下为包含少于1质量%的三酰甘油的第1植物填料,
所述植物填料的3质量%以上且50质量%以下为包含1质量%以上且40质量%以下的三酰甘油的第2植物填料,
所述主剂树脂为结晶性树脂。
2.根据权利要求1所述的含有植物填料的复合树脂组合物,其中,在将所述含有植物填料的复合树脂组合物中的所述主剂树脂、所述植物填料、所述分散剂的合计量设为100质量%时,所述植物填料的含量为50质量%以上且90质量%以下。
3.根据权利要求1或2所述的含有植物填料的复合树脂组合物,其中,所述第2植物填料的纤维素和半纤维素、木质素的合计量为5质量%以上且50质量%以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的含有植物填料的复合树脂组合物,其中,所述第1植物填料的纤维素和半纤维素、木质素的合计量为80质量%以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的含有植物填料的复合树脂组合物,其中,所述植物填料的平均粒径为100nm以上且3mm以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的含有植物填料的复合树脂组合物,其中,所述主剂树脂的结晶度为30%以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的含有植物填料的复合树脂组合物,其中,所述主剂树脂包含所述植物填料周边的第1区域和远离所述植物填料的第2区域,所述第1区域内的所述主剂树脂的结晶度与所述第2区域内的所述主剂树脂的结晶度相比为1.05倍以上。
8.一种复合树脂成形体,其包含权利要求1~7中任一项所述的含有植物填料的复合树脂组合物。
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