DE102017103485A1

DE102017103485A1 - Kunststoffzusammensetzung, aus der Kunststoffzusammensetzung geformtes Produkt und Verbindungsstruktur eines aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts

Info

Publication number: DE102017103485A1
Application number: DE102017103485.4A
Authority: DE
Inventors: Ryuji Shiozaki
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2017-09-28
Also published as: JP2017178979A; CN107236286A; US20170275435A1; JP6322663B2

Abstract

Eine Kunststoffzusammensetzung enthält ein Polyamidharz und ein Graphenoxid.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-063203 , eingereicht am 28. März 2016, deren gesamte Inhalte hiermit unter Bezugnahme aufgenommen werden.
HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffzusammensetzung, und betrifft insbesondere eine solche Kunststoffzusammensetzung, die ein Polyamidharz enthält und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften hat und wärmebeständig ist, ein aus der Kunststoffzusammensetzung geformtes Produkt sowie eine Verbindungsstruktur eines aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts.
2. Verwandte Technik
Polyamidharze wie etwa Nylon 6 und Nylon 66 haben ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, sind wärmebeständig etc., und werden weithin als Konstruktionskunststoffe verwendet.
Jedoch kommt es auch bei einem Polyamidharz mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit in Fällen, wo es fortlaufend hohen Temperaturen über eine lange Zeitspanne ausgesetzt wird, wie bei der Verwendung von Automobilkomponenten, zu einer Wärmealterung, worin der Kunststoff während der Erwärmung mit atmosphärischem Sauerstoff reagiert und schlechter wird.
Man sagt, dass die Wärmealterung aufgrund der Tatsache erfolgt, dass Peroxidradikale, die durch Reaktion zwischen Radikalen gebildet werden, die an dem Rückgratkohlenstoff des Harzes aufgrund der Erwärmung und des Sauerstoffs erzeugt werden, Polymerketten fortlaufend durchschneiden.
Eine Technik zum Hinzufügen eines Wärmestabilisators zu einem Harz zu dem Zweck, die Wärmealterung des Harzes zu unterdrücken, ist in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsschrift ( JP-A) Nr. 2009-235352 offenbart. Insbesondere offenbart die JP-A Nr. 2009-235352 eine Polyamidharzzusammensetzung, in der ein Kupferhalogenid als Wärmestabilisator in ein Polyamidharz gemischt wird, welches ein aus Biomasse hergeleitetes Ausgangsmaterial verwendet.
Abgesehen vom in der ( JP-A) Nr. 2009-235352 beschriebenen Kupferhalogenid ist herkömmlich eine Phenolverbindung als Wärmestabilisator zu einer Polyamidharzzusammensetzung hinzugefügt worden.
In dem Fall, wo das aus der Polyamidharzzusammensetzung geformte Produkt eine Komponente eines Produkts ist, in der mehrere Komponenten kombiniert werden, ist es notwendig, dass die Haftfähigkeit zur anderen Komponente gut ist. Beispiele einer solchen Haftfähigkeit beinhalten die Haftfähigkeit zu einem Dichtelement auf Silikonbasis, das an der Verbindung zwischen Komponenten eingefügt ist.
Obwohl die Wärmealterung der Polyamidharzzusammensetzung der ( JP-A) Nr. 2009-235352 durch das Kupferhalogenid unterdrückt wird, gibt die Literatur jedoch keinerlei Beschreibung zur Haftfähigkeit eines geformten Produkts, dass durch Formen der Polyamidharzzusammensetzung gebildet ist. Eine als Wärmestabilisator verwendete Verbindung auf Phenol-Basis wird auf ähnliche Weise behandelt.
Ferner kann das Hinzufügen des oben erwähnten Additivs zu einem Polyamidharz die Festigkeit eines aus dem Polyamidharz geformten Produkts beeinflussen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist wünschenswert, eine Kunststoffzusammensetzung, die sowohl wärmestabil ist als auch eine gute Haftfähigkeit zu einem Dichtmaterial auf Silikonbasis hat, ohne die Festigkeit eines geformten Produkts nach der Formung zu beeinträchtigen, ein aus der Kunststoffzusammensetzung geformtes Produkt und eine Verbindungsstruktur eines aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts anzugeben.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt eine Kunststoffzusammensetzung an, die ein Polyamidharz und ein Graphenoxid enthält.
Gemäß der obigen Struktur wird durch das Graphenoxid der Kunststoffzusammensetzung Wärmestabilität und gute Haftfähigkeit zu einem Dichtmaterial auf Silikonbasis gegeben. Ferner wird die Festigkeit des geformten Produkts nach der Formung nicht beeinträchtigt.
Die Kunststoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann die folgenden Merkmale aufweisen.

(1) Ein Oxidationsgrad des Graphenoxids kann mehr als oder gleich 10% und weniger als oder gleich 70% sein.
(2) Ein Anteil des eingemischten Graphenoxids kann mehr als oder gleich 0,1 Massen% und weniger als oder gleich 3 Massen% relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung sein.
(3) Fasern können als Verstärkungsmaterial in einer Maximalmenge von 60 Massen% relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung enthalten sein.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt ein aus der Kunststoffzusammensetzung geformtes Produkt an.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt eine Verbindungsstruktur eines aus einer Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts an. Das geformte Produkt und ein mit dem geformten Produkt zu verbindendes Element können über eine gehärtete Substanz einer flüssigen härtbaren Silikongummizusammensetzung miteinander verbunden werden.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt einen beschichteten Körper an. Eine Oberfläche eines aus einer Polyamidharzzusammensetzung geformten Objekts kann mit einem Außenhautmaterial beschichtet werden, das Graphenoxid enthält.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
[Kunststoffzusammensetzung und aus der Kunststoffzusammensetzung geformtes Produkt]
Eine Kunststoffzusammensetzung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält ein Polyamidharz und ein Graphenoxid.
Als das Polyamidharz können verwendet werden ein n-Nylon, das durch die Kondensationspolymerisierungsreaktion von ω-Aminosäure synthetisiert wird, oder ein n,m-Nylon, das durch Kondensationscopolymerisierungsreaktion eines Diamins und einer Dicarboxylsäure synthetisiert wird.
Beispiele vom n-Nylon enthalten Nylon-6, Nylon-11 und Nylon-12. Beispiele vom n,m-Nylon enthalten Nylon 66, Nylon 610, Nylon 6T, Nylon 6I, Nylon 9T und Nylon M5T.
Ein Graphenoxid hat eine Struktur, in der eine Sauerstoff-enthaltende Gruppe, wie etwa eine Hydroxylgruppe, eine Epoxygruppe oder eine Carboxylgruppe, zu einer Graphenschicht hinzugefügt wird, die eine Struktur hat, in der sechsteilige Ringe basierend auf sp²-Kohlenstoff verteilt sind. Der Oxidationsgrad des Graphenoxids, das für die Kunststoffzusammensetzung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist mehr als oder gleich 10% und weniger als oder gleich 70%, und bevorzugt mehr als oder gleich 50% und weniger als oder gleich 55%. Wenn der Oxidationsgrad mehr als 70% ist, wird die Menge der Hydroxylgruppen zu groß, und wird die Kompatibilität mit dem Polyamidharz beeinträchtigt und wird die Formung schwierig gemacht. Wenn der Oxidationsgrad weniger als 10% ist, ist die Menge von Hydroxylgruppen klein, und daher wird die Haftfähigkeit zu einem Dichtelement auf Silikonbasis reduziert, und wird auch die Wärmestabilität reduziert.
In der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung bezieht sich der Oxidationsgrad des Graphenoxids auf das prozentuale Verhältnis der molaren Konzentration von Sauerstoffatomen zu Kohlenstoffatomen in dem Graphenoxid. Das Verhältnis der molaren Konzentration der Sauerstoffatome zu den Kohlenstoffatomen in dem Graphenoxid kann durch Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie ermittelt werden.
Der Anteil des eingemischten Graphenoxids einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist mehr als oder gleich 0,1 Massen% und weniger als oder gleich 3 Massen%, und bevorzugt mehr als oder gleich 0,1 Massen% und kleiner als oder gleich 1 Massen% relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung.
Wenn der Anteil des eingemischten Graphenoxids weniger als 0,1 Massen% ist, ist es schwierig, die Wärmealterung des aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts effektiv zu unterdrücken, und wird die Haftfähigkeit zu einem Dichtmaterial auf Silikonbasis stark reduziert. Wenn der Anteil des eingemischten Graphenoxids mehr als 3 Massen% ist, wird die Menge des Additivs groß, und wird die Festigkeit des Kunststoffformprodukts reduziert. Ferner kann, aufgrund der übermäßigen Zugabe von Graphen, die Kunststoffmatrix brechen, und demzufolge werden die Unterdrückung der Wärmealterung und die Haftfähigkeit zu einem Dichtmaterial auf Silikonbasis reduziert.
Ferner können in der Ausführung der vorliegenden Erfindung Fasern als Verstärkungsmaterial in die Kunststoffzusammensetzung eingebaut sein. Die Fasern können Glasfasern, Kohlefasern, Keramikfasern (Aluminiumoxidfasern, Siliziumkarbidfasern, etc.), Asbestfasern oder Metallfasern (rostfreie Stahlfasern, Aluminiumfasern, Messingfasern, etc.) sein. Glasfasern und Kohlefasern sind bevorzugt.
Die Fasern können in einer maximalen Menge von 60 Massen% relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung eingebaut werden. Wenn die Menge mehr als 60 Massen% ist, ist es schwierig, durch Spritzguss ein geformtes Produkt herzustellen. Vom Gesichtspunkt, die Anfangsfestigkeit des aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts zu verbessern, sind die Fasern bevorzugt in einer Menge von 15 Massen% oder mehr relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung eingebaut.
Ferner können in die Kunststoffzusammensetzung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verschiedene additive Materialien bis zu dem Ausmaß eingebaut werden, in dem der Effekt der Ausführung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird. Verschiedene additive Materialien können ein organisches oder anorganisches Pigment, ein Farbstoff oder ein Plastifizierer, ein Schmiermittel wie etwa Fettsäure, Fettsäuresalz oder Fettacidamid, ein Schäumungsmittel, ein Feuerhemmstoff wie etwa Phosphorsäureester, eine Ultraviolettabsorber, ein Antistatikum wie etwa Monoglycerid, ein Kristallisierungskernstoff wie etwa eine organische Phosphorverbindung, ein Formlösemittel wie etwa eine Verbindung auf Silikonbasis, oder ein Wärmestabilisator wie etwa eine Phenol-basierte Verbindung sein. Es braucht nur eines von diesen hinzugefügt zu werden, aber es können auch zwei oder mehr von diesen hinzugefügt werden.
Beispiele des Verfahrens zur Herstellung der Kunststoffzusammensetzung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung beinhalten ein Verfahren, in dem Fasern als Verstärkungsmaterial und ein Graphenoxid in ein Polyamidharz im geschmolzenen Zustand eingebracht werden und dieses in einer Knetvorrichtung geknetet wird oder in einem Extruder eine Schmelzknetung durchgeführt wird. In diesem Fall können bei Bedarf verschiedene Additive in das Polyamidharz im geschmolzenen Zustand hinzugefügt werden. Aus dem Gesichtspunkt der Produktivitätsverbesserung ist die Durchführung von Schmelzkneten in einem kontinuierlichen Extruder gegenüber einer portionsweisen Knetvorrichtung bevorzugt.
Es ist auch möglich, Pellets einer gemischten Zusammensetzung zu schmelzen, in der ein Polyamidharz und Fasern (Verstärkungsmaterial) vorab vermischt sind, ein Graphenoxid in die geschmolzene Substanz einzubringen und Kneten durchzuführen.
Ein herkömmlich bekanntes Formungsverfahren kann als das Verfahren zum Herstellen eines aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispiele beinhalten Spritzgussverfahren, Extrusionsgussverfahren, Pressformverfahren, Vakuumformverfahren und Blasformverfahren.
Beispiele des aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts einer Ausführung der vorliegenden Erfindung beinhalten, als Fahrzeugkomponenten, eine Kettenabdeckung, einen Einlasskrümmer, einen Zylinderkopfdeckel, einen Steuerriemendeckel, einen Zwischenkühlertank, einen Ölreservoirtank, eine Ölwanne, ein Ölsieb, einen Behälter, ein Schutzelement, einen Stoßfänger, einen Kofflügel, eine Motorhaube, etc.
[Verbindungsstruktur eines aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts]
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung gibt ferner eine Verbindungsstruktur eines aus einer Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts an, in der ein aus der Kunststoffzusammensetzung geformtes Produkt einer Ausführung der vorliegenden Erfindung und ein mit dem geformten Produkt zu verbindendes Element über eine gehärtete Substanz einer flüssigen härtbaren Silikongummizusammensetzung miteinander verbunden werden.
Beispiele des mit dem geformten Produkt zu verbindenden Elements einer Ausführung der vorliegenden Erfindung beinhalten nicht nur ein geformtes Produkt, das aus Kunststoff hergestellt ist, sondern auch ein Metallformprodukt etc. Das im Metallformprodukt enthaltene Metall kann Gusseisen, Aluminium, Magnesiumlegierung oder dergleichen sein.
Als die flüssige härtbare Silikongummizusammensetzung kann eine bekannte Zusammensetzung verwendet werden, die als Flüssigdichtung im Handel erhältlich ist (vor Ort geformte Dichtung (FIPG)). Die FIPG ist eine Dichtung, die auf die Verbindungsoberfläche von einem der miteinander zu verbindenden Elemente aufgetragen und vorsichtig gehärtet wird, während beide Elemente über die Verbindungsoberflächen mit Druck in Kontakt gehalten werden. Beispiele beinhalten feuchtigkeitshärtbares Silikon und durch Vermischen von zwei Flüssigkeiten härtbares Silikon.
Nun wird ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsstruktur eines aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts einer Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zuerst wird eine flüssige härtbare Silikongummizusammensetzung auf zumindest eine Verbindungsoberfläche eines aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts einer Ausführung der vorliegenden Erfindung und eines damit zu verbindenden Elements aufgetragen, und die beiden Elemente werden über die flüssige härtbare Silikongummizusammensetzung in Druckkontakt gebracht. Die flüssige Silikongummizusammensetzung wird in diesem Zustand gehärtet, und hierdurch werden das aus der Kunststoffzusammensetzung geformte Produkt und das damit zu verbindende Element miteinander verbunden; somit kann eine Verbindungsstruktur des aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts einer Ausführung der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
Durch die Verbindungsstruktur des aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts kann die Wärmealterung des geformten Produkts durch ein Graphenoxid unterdrückt werden, das zur das geformte Produkt bildenden Kunststoffzusammensetzung hinzugefügt ist. Ferner wird durch die Zugabe eines Graphenoxids die Haftfähigkeit zwischen dem geformten Produkt und der gehärteten Substanz der flüssigen härtbaren Silikongummizusammensetzung verbessert, und kann eine stabilere Verbindungsstruktur des geformten Produkts und des damit zu verbindenden Elements erhalten werden.
Die Verbindungsstruktur des aus der Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts einer Ausführung der vorliegenden Erfindung kann eine Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkomponente der oben erwähnten Beispiele und ein Fahrzeugrahmenelement sein.
[Beschichteter Körper, in dem die Oberfläche eines aus einer Polyamidharzzusammensetzung geformten Produkts mit einem ein Graphenoxid enthaltenden Außenhautmaterial beschichtet ist]
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung gibt ferner einen beschichteten Körper an, in dem die Oberfläche eines aus einer Polyamidharzzusammensetzung geformten Produkts mit einem ein Graphenoxid enthaltenden Außenhautmaterial beschichtet ist.
Die Polyamidharzzusammensetzung kann eine Zusammensetzung sein, in der das Graphenoxid aus der Kunststoffzusammensetzung der Ausführung der vorliegenden Erfindung, wie oben erwähnt, entfernt ist.
Das ein Graphenoxid enthaltende Außenhautmaterial kann ein Beschichtungsmaterial oder ein Film sein, in dem Graphenoxid verteilt ist. Das ein Graphenoxid enthaltende Beschichtungsmaterial kann durch Verteilen von Graphenoxid in einem Licht-härtbaren (zum Beispiel Ultravioletthärtbaren) modifizierten Nylonbeschichtungsmaterial erhalten werden, das mit Polarität versehen ist. Als solches modifiziertes Nylon-beschichtetes Material können handelsübliche Materialien verwendet werden.
Der ein Graphenoxid enthaltende Film kann zum Beispiel durch Schmelzkneten eines Materials erhalten werden, in dem ein Graphenoxid aus der gleichen Zusammensetzung hinzugefügt ist wie die Kunststoffzusammensetzung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, und Ausschieben des schmelzgekneteten Materials durch das T-Formverfahren.
Nach Bedarf kann ein Extensionsprozess durchgeführt werden. Die Kunststoffzusammensetzung, die für die Herstellung des Films verwendet wird, braucht nicht notwendigerweise exakt die gleiche Zusammensetzung wie die Kunststoffzusammensetzung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zu sein, und kann zum Beispiel auch eine Zusammensetzung sein, in der die Fasern (ein Verstärkungsmittel) entfernt sind.
Ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Körpers, in dem die Oberfläche eines aus einer Polyamidharzzusammensetzung geformten Objekts mit einem ein Graphenoxid enthaltenden Außenhautmaterial beschichtet wird, kann sein (i) ein Verfahren zur Formung eines aus einer Polyamidharzzusammensetzung geformten Objekts und Beschichten der Oberfläche des geformten Objekts mit einem Film oder einem Beschichtungsmaterial, das ein Graphenoxid enthält, oder (ii) ein Verfahren zum Legen eines Films und einer Polyamidharzzusammensetzung in eine Form, und Beschichten der Oberfläche der Polyamidharzzusammensetzung mit dem Film bei gleichzeitiger Durchführung der Formung.
Das erstere (i) wird Sekundärdekoration genannt, und das letztere (ii) wird Primärdekoration genannt.
Hinsichtlich (i) kann die Bildung des aus Polyamidharzzusammensetzung geformten Objekts ein herkömmlich bekanntes Formungsverfahren verwenden (zum Beispiel Spritzgussverfahren, Extrusionsgussverfahren, Pressformverfahren, Vakuumformverfahren oder Blasformverfahren). In dem Fall, in dem ein Objekt geformt wird und dann die Oberfläche des geformten Objekts mit einem Film beschichtet wird, kann der Film auf die Oberfläche des geformten Objekts durch Auflageformung oder dreidimensionales Auflegeverfahren (TOM) aufgebracht werden. In dem Fall, in dem das Objekt geformt und dann die Oberfläche des geformten Objekts mit Beschichtungsmaterial beschichtet wird, können verschiedene Anwendungsverfahren verwendet werden, wie etwa Sprühbeschichtung, Rollbeschichtung, Walzbeschichtung, elektrostatische Beschichtung, Pulverbeschichtung und ultraviolett-härtende Beschichtung. Das aufgetragene Beschichtungsmaterial wird durch Härtungsbehandlung oder dergleichen fixiert.
Hinsichtlich (ii) kann ein beschichteter Körper, bei dem die Oberfläche eines aus Polyamidharzzusammensetzung geformten Objekts mit einem Graphenoxid enthaltenden Außenhautmaterial beschichtet wird, durch Spritzgießen erhalten werden, worin ein einen Wärmestabilisator enthaltender Film in eine Form eingesetzt wird und dann eine Polyamidharzzusammensetzung in die Form eingespritzt wird, alternativ Einspritz-Pressformung, worin eine Polyamidharzzusammensetzung in eine Form eingespritzt wird und dann Pressung durchgeführt wird oder dergleichen.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen weiter im Detail beschrieben.
[Beispiele]
1. Herstellung von Kunststoffzusammensetzungen
[Beispiel 1]
PA-6-GF30-01 (hergestellt von Daicel Polymer Ltd.), das ein Polyamid-6-Harz ist, in das Glasfasern mit 30 Massen% hinzugefügt sind, und ein Graphenoxid (hergestellt von Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.; Modellnummer: G0443; 0,1 Massen% relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung) wurde mittels eines Doppelschnecken-Knetextruders (HK25D-41, hergestellt von Parker Corporation, Inc.) zu Pellets schmelzgeknetet.
[Beispiele 2 und 3]
Pellets aus Kunststoffzusammensetzungen wurden in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Menge des hinzugefügten Graphenoxids auf 1 Massen% (Beispiel 2) und 3 Massen% (Beispiel 3) relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung geändert wurde.
[Vergleichsbeispiele 1 und 2]
Es wurden Pellets aus Kunststoffzusammensetzungen so ähnlich wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Menge des hinzugefügten Graphenoxids auf 0 Massen% (Vergleichsbeispiel 1) und 10 Massen% (Vergleichsbeispiel 2) relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung geändert wurde.
2. Herstellung der aus Kunststoffzusammensetzung geformten Produkte
Die in „1. Herstellung von Kunststoffzusammensetzungen” erhaltenen Pellets wurden bei 80°C unter reduziertem Druck für 4 Stunden getrocknet, und es wurde mittels einer Spritzgussmaschine (PNX-III, hergestellt von Nissei Plastic Industrial Co., Ltd.; bei Temperaturen: Zylinder, C1 = 230°C, C2 = 240°C, C3 = 250°C, Düse = 240°C, Harz = 250°C, Form = 60°C) Spritzguss durchgeführt; somit erhielt man Teststücke gemäß JIS K 7161 und Teststücke gemäß ISO 19095-3.
Es wurden an jedem Teststück die folgenden Auswertungstests durchgeführt; die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
3. Auswertungstests
3-1. Test von plastischen Zug-Eigenschaften
Ein Test auf plastische Zug-Eigenschaften gemäß JIS K 7161 wurde an jedem der Teststücke (gemäß JIS K 71619) durchgeführt, die in „2. Herstellung von aus Kunststoffzusammensetzung geformten Produkten” erhalten wurden.
Der Test wurde, für jeden Anteil der oben erwähnten Teststücke, sowohl an einem nicht-erwärmten Teststück unmittelbar nach dem Formen als auch an einem erwärmten Teststück durchgeführt, das nach dem Formen einem Wärmeverschlechterungstest bei 150°C für 3000 Stunden unterzogen wurde.
In Tabelle 1 bezeichnet das anfängliche Festigkeitsverhältnis (%) das Verhältnis der Zugfestigkeit (während des Zugtests angelegte maximale Zugbelastung) des nicht-erwärmten Teststücks, dem ein Graphenoxid hinzugefügt wurde (Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel 2), unter der Annahme, dass die Zugfestigkeit des nicht-erwärmten Teststücks, dem kein Graphenoxid hinzugefügt wurde (Vergleichsbeispiel 1), 100% beträgt.
Ferner bezeichnet in Tabelle 1 die Festigkeitsretentionsrate (%) das Verhältnis der Zugfestigkeit (während des Zugtests angelegte maximale Zugbelastung) des erwärmten Teststücks unter der Annahme, dass die Zugfestigkeit des nicht-erwärmten Teststücks 100% beträgt, in jedem Anteil.
3-2. Auswertung von Verbindungsflächeneigenschaften von Kunststoff-Metall-Kompositen
Eine Flüssigdichtung (ein FIPG) aus Silikon-basiertem Material wurde auf eine Endoberfläche von jedem der nicht-erwärmten Teststücke (gemäß ISO 19095-3) aufgetragen, das in „2. Herstellung von aus Kunststoffzusammensetzungen geformten Produkten” erhalten wurde, wobei ein Aluminiumstück in Kontakt mit der Auftrageoberfläche gebracht wurde, und dann die Flüssigdichtung gehärtet wurde; somit wurden Anhaftungstestkörper für die Auswertung der Verbindungsflächeneigenschaften vorbereitet.

Jeder der Testkörper wurde zu einem stumpf verbundenen Teststück gemäß ISO 19095 zugeschnitten, und wurde die Verbindungs(zug)festigkeit des Testkörpers untersucht. Die Verbindungsfestigkeit fand sich als die Last (MPa) pro Volumeneinheit der Verbindung in dem Fall, in dem der Bruch der Verbindung auftrat. Die resultierenden Werte sind in Tabelle 1 als FIPG-Fähigkeit (MPa) angegeben. [Tabelle 1]

	Vergleichsbeispiel 1	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Vergleichsbeispiel 2
Menge von hinzugefügtem Graphenoxid (Gewichts%)	0	0,1	1	3	10
Anfängliches Festigkeitsverhältnis	100	100	99	95	80
Festigkeits-Retentionsrate (%)	60	96	99	92	70
FIPG Haftfähigkeit (MPa)	17	28	30	28	20

Gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird der Kunststoffzusammensetzung durch ein Graphenoxid Wärmestabilität und gute Haftfähigkeit zu einem Dichtmaterial auf Silikonbasis gegeben. Ferner wird die Festigkeit eines geformten Produkts nach der Formung nicht beeinträchtigt. Wenn daher ein aus der Kunststoffzusammensetzung der Ausführung der vorliegenden Erfindung geformtes Produkt als Teil eines Fahrzeugs verwendet wird, hat nicht nur das geformte Produkt selbst ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und Festigkeit, sondern kann auch eine Verbindungsstruktur angegeben werden, die eine gute Verbindungsfestigkeit zu einem Rahmenelement der Fahrzeugkarosserie hat, wenn das geformte Produkt über ein Dichtelement auf Silikonbasis verbunden wird.
Obwohl die bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Es versteht sich für den Fachkundigen, dass verschieden Modifikationen oder Varianten möglich sind, insofern sie im technischen Umfang der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalente liegen. Es sollte sich verstehen, dass solche Modifikationen oder Varianten auch im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016-063203 [0001]
JP 2009-235352 A [0006, 0006, 0007, 0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS K 7161 [0053]
ISO 19095-3 [0053]
JIS K 7161 [0055]
JIS K 71619 [0055]
ISO 19095-3 [0059]
ISO 19095 [0060]

Claims

Kunststoffzusammensetzung, welche aufweist: ein Polyamidharz; und ein Graphenoxid.
Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei ein Oxidationsgrad des Graphenoxids mehr als oder gleich 10% und weniger als oder gleich 70% ist.
Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Anteil des eingemischten Graphenoxids mehr als oder gleich 0,1 Massen% und weniger als oder gleich 3 Massen% relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung ist.
Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche Fasern als Verstärkungsmaterial in einer Maximalmenge von 60 Massen% relativ zur Gesamtmasse der Kunststoffzusammensetzung aufweist.
Produkt, das aus der Kunststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 geformt ist.
Verbindungsstruktur eines aus einer Kunststoffzusammensetzung geformten Produkts, in der das geformte Produkt nach Anspruch 5 und ein mit dem geformten Produkt zu verbindendes Element über eine gehärtete Substanz einer flüssigen härtbaren Silikongummizusammensetzung miteinander verbunden sind.
Beschichteter Körper, in dem eine Oberfläche eines aus einer Polyamidharzzusammensetzung geformten Objekts mit einem ein Graphenoxid enthaltenden Außenhautmaterial beschichtet ist.