JP2015051631A - 射出成形体およびその製造方法 - Google Patents
射出成形体およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015051631A JP2015051631A JP2014161970A JP2014161970A JP2015051631A JP 2015051631 A JP2015051631 A JP 2015051631A JP 2014161970 A JP2014161970 A JP 2014161970A JP 2014161970 A JP2014161970 A JP 2014161970A JP 2015051631 A JP2015051631 A JP 2015051631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injection
- polyamide resin
- mass
- cellulose
- molded body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
【解決手段】ポリアミド樹脂100質量部に対して、セルロース繊維を0.1〜10質量部含有するポリアミド樹脂組成物を射出成形する成形体であって、成形体中のセルロース繊維の平均繊維径が10μm以下で、成形体のASTM D648で測定する荷重1.8MPaにおける熱変形温度が60℃以上で、成形体表面の20度鏡面光沢値が、70以上で、成形体表面のJIS−K−5600−5−4に従って測定する鉛筆硬度が、2B以上で、成形体表面のL*値が、TABER社製CS−5摩耗輪を用い、荷重250g下200回転の条件で行うテーバー摩耗試験後において、4以下である射出成形体。
【選択図】図3
Description
しかしながら、ポリカーボネート樹脂成形体は、耐傷性が十分ではなく、使用時に受けるストレスにより、ピアノブラック様の外観を長期間維持することが困難であった。
この樹脂組成物は、上記のように、カーボンブラックを含有するため黒色であり、表面光沢性のある成形体が得られ、また、強化材として無機粒子や無機繊維を用いているため、剛性や曲げ強度等が高いものであった。しかしながら、引用文献3記載の樹脂組成物は強化材を含有していることによって、得られる成形体は表面に浮きが生じるものとなり、つまり、この樹脂組成物から、美麗かつ重厚で品位の高いピアノブラック様の外観を有する成形体を得ることはできなかった。
すなわち、本発明の要旨は、下記の通りである。
(1)ポリアミド樹脂100質量部に対して、セルロース繊維を0.1〜10質量部含有するポリアミド樹脂組成物を射出成形してなる成形体であって、
成形体中のセルロース繊維の平均繊維径が10μm以下であり、
成形体のASTM D648に従って測定する、荷重1.8MPaにおける熱変形温度が、60℃以上であり、
成形体表面の20度鏡面光沢値が、70以上であり、
成形体表面のJIS−K−5600−5−4に従って測定する鉛筆硬度が、2B以上であり、
成形体表面のL*値が、下記摩耗試験後において、4以下であることを特徴とする射出成形体。
摩耗試験:成形体の表面を、TABER社製CS−5摩耗輪を使用し、荷重250g下、200回転の条件で行うテーバー摩耗試験。
(2)成形体表面の20度鏡面光沢値が、下記摩耗試験後において、70以上であることを特徴とする(1)記載の射出成形体。
摩耗試験:成形体の表面を、TABER社製CS−5摩耗輪を使用し、荷重250g下、200回転の条件で行うテーバー摩耗試験。
(3)ポリアミド樹脂組成物を構成するポリアミド樹脂とセルロース繊維とが、水を含んだ状態のセルロース繊維の存在下に、ポリアミド樹脂を構成するモノマーの重合反応を行うことにより得られたものであることを特徴とする(1)または(2)記載の射出成形体。
(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の射出成形体を製造するための方法であって、粒度1000メッシュ以上の研磨材により表面研磨された金型を用いて射出成形することを特徴とする射出成形体の製造方法。
本発明の射出成形体は、ポリアミド樹脂100質量部に対して、セルロース繊維を0.1〜10質量部含有するポリアミド樹脂組成物を射出成形してなる成形体である。
本発明で用いるポリアミド樹脂は、アミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸とから形成されるアミド結合を有する重合体をいうものである。
ラクタムとしては、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどが挙げられる。
ジカルボン酸としてはアジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、2−クロロテレフタル酸、2−メチルテレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ジグリコール酸などが挙げられる。
平均繊維径が10μmを超えるセルロース繊維では、セルロース繊維の表面積を増やすことができず、ポリアミド樹脂や、ポリアミド樹脂を形成するモノマーに対する分散性や親和性を向上させることが困難となる。したがって、セルロース繊維の平均繊維径が10μmを超えると、表面平滑性や硬度、耐傷性、耐熱性に劣る成形体となる。
平均繊維径の下限は特に限定するものではないが、セルロース繊維の生産性を考慮すると4nm以上とすることが好ましい。
N−オキシル化合物としては各種あるが、たとえば、Cellulose(1998)5,153−164に記載されているような2,2,6,6−Tetramethylpiperidine−1−oxyl radical(以下TEMPOと記す)などが好ましい。このような化合物を触媒量の範囲で反応水溶液に添加する。
この水溶液に共酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムや亜塩素酸ナトリウムを加え、臭化アルカリ金属を加えることにより反応を進行させる。水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ性の化合物を添加してpHを10付近に保持し、pHの変化が見られなくなるまで反応を継続する。反応温度は室温で構わない。反応後、系内に残存するN−オキシル化合物を除去することが好ましい。洗浄はろ過、遠心分離など各種方法を採用することができる。
その後、上記したような各種粉砕装置を用い、物理的な解繊工程を経ることで微細化されたセルロース繊維(A)を得ることができる。
セルロース繊維の含有量がポリアミド樹脂100質量部に対して0.1質量部未満である場合は、得られる射出成形体は、硬度が低く、耐熱性、機械的特性に劣るものとなる。
一方、セルロース繊維の含有量がポリアミド樹脂100質量部に対して10質量部を超える場合は、セルロース繊維を樹脂組成物中に均一に分散させることが困難となったり、得られる射出成形体は、表面平滑性に劣るものとなり、また鏡面光沢値が低いものとなり、品位の高いピアノブラック様のものとすることが困難となる。
したがって、セルロース繊維は水を含んだ状態でポリアミド樹脂と複合化することが好ましい。そこで、本発明においては、ポリアミド樹脂の重合時に、水を含んだ状態のセルロース繊維の存在下に、ポリアミド樹脂を構成するモノマーの重合反応を行うことにより、セルロース繊維を含有するポリアミド樹脂組成物を得る方法を採ることが好ましい。このような製造法により、ポリアミド樹脂中にセルロース繊維を凝集させずに均一に分散させることが可能となる。この製造法の詳細については、後述する。
まず、本発明の射出成形体は、成形体表面の20度鏡面光沢値が70以上であり、中でも75以上であることが好ましい。この値が70未満であると、射出成形体は、光沢度に劣るものとなり、ピアノブラック様の外観を呈することが困難となる。
20度鏡面光沢値は、射出成形体の表面の任意の5点の20度鏡面光沢値を、日本電色工業社製のGloss Meter VG7000で測定し、平均値で表すものである。
鉛筆硬度は、JIS−K−5600−5−4に従って射出成形体の表面の任意の5点の鉛筆硬度を測定した。
射出成形体は、表面の鉛筆硬度が低いと、表面に金属片で文字を書く程度の筆圧で傷をつけた場合に、図1に示すような傷がつき、品位の高いピアノブラック様の外観が損なわれることとなる。なお、図1は、後述する比較例6で得られた成形体の表面に、鉛筆硬度試験の鉛筆に代えて図2に示す金属片を用いて、文字を書く程度の筆圧で傷をつけた傷を、日立ハイテクノロジーズ社製SU8020電界放射型走査電子顕微鏡を用いて撮影したものである。
上記摩耗試験は、成形体の表面を、TABER社製CS−5摩耗輪を使用し、荷重250g下、200回転の条件で行うテーバー摩耗試験であり、摩耗試験後の成形体表面のL*値は、摩耗試験が行われた表面部分の任意の3点につき、日本電色社製の色差計SE−6000(光源:C−2)を用いて測定し、その平均値で表すものである。なお、L*値の測定に際しては、セラミックガラス製のピトロ白板で標準合せを行った。
20度鏡面光沢値は、前記と同様、射出成形体の摩耗試験が行われた表面部分の任意の5点の20度鏡面光沢値を、日本電色工業社製のGloss Meter VG7000で測定し、平均値で表すものである。
本発明の射出成形体において、曲げ強度は65MPa以上であることが好ましい。中でもポリアミド樹脂としてナイロン6やナイロン66を用いた場合は、曲げ強度は120MPa以上であることが好ましく、中でも130MPa以上であることが好ましく、さらには140MPa以上であることが好ましい。
曲げ強度が上記の値よりも小さい場合、十分な強度を有しておらず、様々な用途に使用することが困難となる。
曲げ弾性率が上記の値よりも小さい場合、剛性に乏しく、柔らかくなりすぎるため、曲げ強度が上記の範囲内のものであったとしても、汎用性に乏しく、実用上好ましくない。
本発明でいう黒色色素としては、黒色顔料や黒色染料などが挙げられ、具体的には、カーボンブラックやニグロシン、チタンと鉄の複合酸化物、アニリンブラックなどが挙げられる。黒色色素は、2種類以上のものを混合して用いてもよい。
射出成形体における黒色色素の含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.1〜5質量部であることが好ましく、0.1〜3質量部であることがより好ましい。黒色色素の含有量が0.1質量部未満であると、外観をピアノブラック様とすることが困難となる。一方、含有量が5質量部を超えると、表面平滑性に劣るものとなり、品位に劣った成形体となる。
なお、黒色色素は、後述する本発明におけるポリアミド樹脂組成物の調製方法によって得られたポリアミド樹脂とセルロース繊維とからなる混合物に、混合することが好ましく、混合方法としては、溶融混練時の混合や重合時添加による混合などが挙げられる。
また、本発明におけるポリアミド樹脂組成物と同じ種類のポリアミド樹脂と黒色色素混合物を溶融混練し、予めマスターチップを作製する方法も用いることができる。この方法を用いれば、黒色色素混合物を高濃度で添加することも可能となり、また、成形時にドライブレンドで添加することもできる。
本発明におけるポリアミド樹脂組成物を製造するにあたり、予め、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを、次の方法で調製しておくことが好ましい。すなわち、平均繊維径が10μm以下であり、水を含んだ状態のセルロース繊維の存在下に、ポリアミド樹脂を構成するモノマーの重合反応を行うことにより、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを得ておくことが好ましい。たとえば、ポリアミド樹脂を構成するモノマーと、平均繊維径が10μm以下のセルロース繊維の水分散液とを混合し、重合反応を行うことが好ましい。
本発明の射出成形体は、上記のポリアミド樹脂組成物を射出成形したものであり、射出成形条件として、シリンダー温度は180〜280℃が好ましく、中でも220〜270℃とすることが好ましく、金型温度は20〜140℃が好ましく、中でも60〜120℃とすることが好ましい。
そして、本発明においては、射出成形において使用する金型は、表面が研磨されたものであることが好ましい。研磨材により金型表面を研磨する場合、研磨材粒度は、1000メッシュ以上であることが好ましく、3000メッシュ以上であることがより好ましく、5000メッシュ以上であることがさらに好ましい。粒度が1000メッシュ未満の研磨材により表面が研磨された金型を使用して射出成形すると、得られる射出成形体の外観は、ピアノブラック様にならないことがある。
なお、ガラス繊維のような無機繊維を含有する樹脂組成物を射出成形すると、金型表面を損傷することがある。しかしながら、本発明におけるポリアミド樹脂組成物は、繊維成分として、軟らかい有機繊維であるセルロース繊維を含有するため、上記のような表面研磨によって鏡面加工された金型を使用して射出成形しても、金型を損傷することがなく、ピアノブラック様の外観を有する成形体を操業性よく得ることができる。
本発明の実施例中の各種特性値の測定法や評価法は以下のとおりである。
(1)セルロース繊維の平均繊維径
(1.1)重合反応前のセルロース繊維の平均繊維径
必要に応じて凍結乾燥したセルロース繊維を、電界放射型走査型電子顕微鏡(日立製作所社製S−4000)を用いて観察した。電子顕微鏡(SEM)画像からセルロース繊維(単繊維)の長手方向に対する垂直方向の長さを測定した。このとき、垂直方向の長さのうち最大のものを繊維径とした。同様にして10本のセルロース繊維(単繊維)の繊維径を測定し、10本の平均値を算出したものを平均繊維径とした。
(1.2)射出成形体中のセルロース繊維の平均繊維径
凍結ウルトラミクロトームを用いて射出成形体から厚さ100nmの切片を採取し、OsO4(四酸化オスミウム)で切片染色を実施後、透過型電子顕微鏡(日本電子社製JEM−1230)を用いて観察を行った。電子顕微鏡画像からセルロース繊維(単繊維)の長手方向に対する垂直方向の長さを測定した。このとき、垂直方向の長さのうち最大のものを繊維径とした。同様にして10本のセルロース繊維(単繊維)の繊維径を測定し、10本の平均値を算出したものを平均繊維径とした。
なお、セルロース繊維の繊維径が大きいものについては、ミクロトームにて10μmの切片を切り出したものか、射出成形体をそのままの状態で、実体顕微鏡(OLYMPUS SZ−40)を用いて観察を行い、得られた画像から上記と同様にして繊維径を測定し、平均繊維径を求めた。
得られた射出成形体に、下記の摩耗試験を行ったのち、摩耗試験が行われた表面部分のL*値を、前記の方法により測定した。
(摩耗試験)
射出成形体の表面を、TABER社製CS−5摩耗輪を使用し、荷重250g下、200回転の条件で行うテーバー摩耗試験。
前記の方法で測定した。
また、摩耗試験後の成形体表面の20度鏡面光沢値は、上記(2)に記載の摩耗試験を行ったのち、摩耗試験が行われた表面部分について、前記の方法で測定した。
前記の方法で測定した。
得られた射出成形体の試験片(長さ×幅×厚さ=127mm(5インチ)×12.7mm(1/2インチ)×3.2mm(1/8インチ))を用いて、前記の方法で測定した。
得られた射出成形体の試験片(長さ×幅×厚さ=127mm(5インチ)×12.7mm(1/2インチ)×3.2mm(1/8インチ))を用いて、ASTM D790に従って、23℃で、曲げ強度、曲げ弾性率を測定した。
セルロース繊維の水分散液として、セリッシュKY110N(ダイセルファインケム社製:平均繊維径が150nmのセルロース繊維が15質量%含有されたもの)を使用し、これに精製水を加えてミキサーで攪拌し、セルロース繊維の含有量が3質量%の水分散液を調製した。
このセルロース繊維の水分散液40質量部と、ε−カプロラクタム120質量部とを、均一な分散液となるまでさらにミキサーで攪拌、混合した。続いて、この混合分散液を攪拌しながら240℃に加熱し、徐々に水蒸気を放出しつつ、0MPaから0.7MPaの圧力まで昇圧した。そののち大気圧まで放圧し、240℃で1時間重合反応を行った。重合が終了した時点で払い出し、切断して、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットと、ポリアミド樹脂100質量部に対する量が0.15質量部であるカーボンブラックおよび0.35質量部であるニグロシンからなる黒色色素混合物(合計0.5質量部)をドライブレンドして樹脂組成物を製造した。なお、このとき、ポリアミド樹脂と黒色色素混合物を溶融混練により予めマスターチップ化したものを使用した。
射出成形機(FANUC社製S−2000i)に樹脂組成物を投入し、シリンダー温度260℃、金型温度80℃の条件で、粒度が1000メッシュの研磨材により表面が研磨され、鏡面加工仕上げされた金型を使用して、射出成形を行い、成形体を得た。得られた射出成形体を用いて、L*値、鏡面光沢値、鉛筆硬度を測定した。また鉛筆硬度を測定した後の成形体表面(硬度Bの鉛筆で試験後の任意の1点を、日立ハイテクノロジーズ社製SU8020電界放射型走査電子顕微鏡を用いて撮影したもの)を図3に示す。
実施例1と同様にして、セリッシュKY110Nを使用し、セルロース繊維の含有量が6質量%の水分散液を調製し、このセルロース繊維の水分散液を使用した以外は、実施例1と同様にして、重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
実施例1と同様にして、セリッシュKY110Nを使用し、セルロース繊維の含有量が10質量%の水分散液を調製し、このセルロース繊維の水分散液60質量部と、ε−カプロラクタム120質量部とを使用した以外は、実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
0.5質量%グルコース、0.5質量%ポリペプトン、0.5質量%酵母エキス、0.1質量%硫酸マグネシウム7水和物からなる組成の培地50mlを、200ml容三角フラスコに分注し、オートクレーブで120℃、20分間蒸気滅菌した。これに試験管斜面寒天培地で生育させたGluconacetobacter xylinus (NBRC 16670)を1白金耳接種し、30℃で7日間静置培養した。7日後、培養液の上層に白色のゲル膜状のバクテリアセルロースが生成した。
セルロース繊維として製造例1で得られたバクテリアセルロースを使用した。バクテリアセルロースをミキサーで破砕後、水で浸漬、洗浄を繰り返すことにより、水置換を行った。水置換後のバクテリアセルロースの水分散液(平均繊維径が60nmのバクテリアセルロースが6.5質量%含有されたもの)4質量部と、ε−カプロラクタム130質量部と精製水35質量部とを用いて実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
実施例4と同様にして、水置換後のバクテリアセルロースの水分散液を調製し、この水分散液10質量部と、ε−カプロラクタム130質量部と、精製水30質量部とを、均一な分散液となるまでミキサーで攪拌、混合し、実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
実施例4と同様にして、水置換後のバクテリアセルロースの水分散液を調製し、この水分散液20質量部と、ε−カプロラクタム130質量部と、精製水30質量部とを、均一な分散液となるまでミキサーで攪拌、混合し、実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
不織布の製造工程において屑糸として出されたセルロース繊維の集合体に、精製水を加えてミキサーで攪拌し、平均繊維径が120nmのセルロース繊維が3質量%含有された水分散液を調製した。
このセルロース繊維の水分散液170質量部と、ε−カプロラクタム255質量部と、精製水30質量部とを、均一な分散液となるまでミキサーで攪拌、混合し、実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
不織布の製造工程において屑糸として出されたセルロース繊維の集合体に、精製水を加えてミキサーで攪拌し、平均繊維径が3240nmのセルロース繊維が6質量%含有された水分散液を調製した。
このセルロース繊維の水分散液425質量部と、ε−カプロラクタム510質量部と、精製水30質量部とを、均一な分散液となるまでミキサーで攪拌、混合し、実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
実施例8と同様にして、不織布の製造工程において屑糸として出されたセルロース繊維の集合体に、精製水を加えてミキサーで攪拌し、平均繊維径が3240nmのセルロース繊維が10質量%含有された水分散液を調製した。
このセルロース繊維の水分散液204質量部と、ε−カプロラクタム255質量部と、精製水30質量部とを、均一な分散液となるまでミキサーで攪拌、混合し、実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
実施例3と同様にして重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
ポリアミド樹脂100質量部に対する量が0.3質量部であるカーボンブラックおよび0.7質量部であるニグロシンからなる黒色色素混合物(合計1.0質量部)をドライブレンドした以外は、実施例3と同様にして樹脂組成物を製造し、次いで実施例3と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
実施例1で得られた、ペレットと黒色色素混合物とをドライブレンドした樹脂組成物を用い、粒度が8000メッシュの研磨材により表面が研磨され、鏡面加工仕上げされた金型を使用して射出成形した以外は、実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
セルロース繊維の水分散液を加えなかった以外は実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂ペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
セルロース繊維の水分散液として、セリッシュKY100S(ダイセルファインケム社製:平均繊維径が180nmのセルロース繊維が25質量%含有されたもの)を使用し、これに精製水を加えてミキサーで攪拌し、セルロース繊維の含有量が15質量%の水分散液を調製した。
このセルロース繊維の水分散液208質量部、ε−カプロラクタム260質量部と、精製水30質量部とを、均一な分散液となるまでミキサーで攪拌、混合し、実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
比較例2で得られた、熱水で処理し、精練を行い、乾燥させたペレットを用い、ポリアミド樹脂100質量部に対する量が0.3質量部であるカーボンブラックおよび0.7質量部であるニグロシンからなる黒色色素混合物(合計1.0質量部)をドライブレンドした以外は、比較例2と同様にして樹脂組成物を製造し、次いで比較例2と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
セルロース繊維として、セリッシュKY110N(ダイセルファインケム社製:平均繊維径が150nmのセルロース繊維が15質量%含有されたもの)を凍結乾燥後、粉砕処理を施し、粉末状としたものを調製した。
ナイロン6(ユニチカ社製BRL 数平均分子量17000)100質量部に対して、得られた粉末状セルロース2質量部をブレンドし、スクリュー径が30mm、平均溝深さが2.5mmの二軸押出機(池貝社製PCM−30)に供給し、バレル温度240℃、スクリュー回転数120rpm、滞留時間2.7分にて溶融混練した。溶融混練物を払い出し、これを切断してペレットとし、得られたペレットを乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
セルロース繊維としてコットン短繊維(平均繊維径16μm)を使用し、精製水を加えてミキサーで攪拌し、セルロース繊維の含有量が10質量%の水分散液を調製した。
このセルロース繊維の水分散液52質量部、ε−カプロラクタム260質量部と、精製水30質量部とを、均一な分散液となるまでミキサーで攪拌、混合し、実施例1と同様に重合を行い、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
ε−カプロラクタム254質量部と、水25.4質量部と、層状珪酸塩(膨潤性フッ素雲母、コープケミカル社製ソマシフME−100)12.7質量部と、亜リン酸0.25質量部(ε−カプロラクタムに対して0.14モル%)とを、80℃に加熱しながら均一な溶液となるまでホモジナイザーで攪拌、混合した。続いて、この混合溶液を攪拌しながら240℃に加熱し、徐々に水蒸気を放出しつつ、0MPaから0.7MPaの圧力まで昇圧した。そののち大気圧まで放圧し、240℃で1時間重合反応を行った。重合が終了した時点で払い出し、切断してポリアミド樹脂と層状珪酸塩とを含有するペレットを得た。得られたペレットを95℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、黒色色素混合物をドライブレンドして樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
得られた成形体の鉛筆硬度を測定した後の成形体表面(硬度2Bの鉛筆で試験後の任意の1点を、日立ハイテクノロジーズ社製SU8020電界放射型走査電子顕微鏡を用いて撮影したもの)を図4に示す。
ナイロン6(ユニチカ社製BRL 数平均分子量17000)100質量部に対して、日本電気硝子社製ガラス繊維T−262H(繊維径10.5μm、長さ3mm)5質量部をブレンドし、スクリュー径が30mm、平均溝深さが2.5mmの二軸押出機(池貝社製PCM−30)に供給し、バレル温度270℃、スクリュー回転数120rpm、滞留時間2.7分にて溶融混練した。溶融混練物を払い出し、これを切断してペレットとし、得られたペレットを乾燥させた。
得られたペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を製造し、次いで実施例1と同様の条件にて射出成形を行い、成形体を得た。
実施例3の成形体は、セルロース繊維の含有量が多いため、摩耗試験後に、成形体表面のL*値が、4近くに上昇したものであったが、実施例10において、黒色色素含量を増加させることにより、成形体表面のL*値を低下させることができ、また成形体表面の20度鏡面光沢値を向上させることができた。
実施例11において、粒度が8000メッシュの研磨材により表面が研磨され、鏡面加工仕上げされた金型を使用して射出成形したところ、実施例1に比較して、L*値が低く、鏡面光沢値が高い成形体が得られた。
比較例2で得られた成形体は、樹脂組成物が過剰にセルロース繊維を含有するものであったため、成形体表面に浮きが生じ、表面外観が劣り、摩耗試験前、摩耗試験後ともに成形体表面の20度鏡面光沢値に劣っていた。
比較例3で得られた成形体は、比較例2に比べ黒色色素含有量を増加させたものであるが、成形体表面の20度鏡面光沢値の向上は認められなかった。
比較例4で得られた成形体は、ポリアミド樹脂とセルロース繊維とを溶融混練した樹脂組成物を用いたため、セルロース繊維同士の凝集が生じ、平均繊維径が10μmを超えるセルロース繊維が含有されたものとなった。このため、成形体表面の20度鏡面光沢値が劣っており、耐熱性も劣っていた。
比較例5で得られた成形体は、平均繊維径が10μmを超えるセルロース繊維を含有するものであったため、得られた成形体は、成形体表面の20度鏡面光沢値が劣っており、耐熱性も劣っていた。
比較例6で得られた成形体は、セルロース繊維を含有せず、代わりに層状珪酸塩を含有するものであったため、図4からも明らかなように耐傷性に劣るものとなり、摩耗試験後の成形体表面のL*値や20度鏡面光沢値が劣っており、鉛筆硬度も劣っていた。
比較例7で得られた成形体は、セルロース繊維を含有せず、代わりにガラス繊維を含有するものであったため、表面外観が劣り、成形体表面の20度鏡面光沢値が劣るものであった。また、1000メッシュ以上の研磨材により表面研磨された金型にガラス繊維含有樹脂組成物を射出成形すると、金型表面に傷が付き、その後に射出成形して得られる成形体は、表面に傷が転写されたものになった。
Claims (4)
- ポリアミド樹脂100質量部に対して、セルロース繊維を0.1〜10質量部含有するポリアミド樹脂組成物を射出成形してなる成形体であって、
成形体中のセルロース繊維の平均繊維径が10μm以下であり、
成形体のASTM D648に従って測定する、荷重1.8MPaにおける熱変形温度が、60℃以上であり、
成形体表面の20度鏡面光沢値が、70以上であり、
成形体表面のJIS−K−5600−5−4に従って測定する鉛筆硬度が、2B以上であり、
成形体表面のL*値が、下記摩耗試験後において、4以下であることを特徴とする射出成形体。
摩耗試験:成形体の表面を、TABER社製CS−5摩耗輪を使用し、荷重250g下、200回転の条件で行うテーバー摩耗試験。 - 成形体表面の20度鏡面光沢値が、下記摩耗試験後において、70以上であることを特徴とする請求項1記載の射出成形体。
摩耗試験:成形体の表面を、TABER社製CS−5摩耗輪を使用し、荷重250g下、200回転の条件で行うテーバー摩耗試験。 - ポリアミド樹脂組成物を構成するポリアミド樹脂とセルロース繊維とが、水を含んだ状態のセルロース繊維の存在下に、ポリアミド樹脂を構成するモノマーの重合反応を行うことにより得られたものであることを特徴とする請求項1または2記載の射出成形体。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の射出成形体を製造するための方法であって、粒度1000メッシュ以上の研磨材により表面研磨された金型を用いて射出成形することを特徴とする射出成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014161970A JP6482203B2 (ja) | 2013-08-08 | 2014-08-08 | 射出成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013164638 | 2013-08-08 | ||
JP2013164638 | 2013-08-08 | ||
JP2014161970A JP6482203B2 (ja) | 2013-08-08 | 2014-08-08 | 射出成形体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015051631A true JP2015051631A (ja) | 2015-03-19 |
JP6482203B2 JP6482203B2 (ja) | 2019-03-13 |
Family
ID=52701025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014161970A Active JP6482203B2 (ja) | 2013-08-08 | 2014-08-08 | 射出成形体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6482203B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016140240A1 (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-09 | ユニチカ株式会社 | ポリアミド樹脂組成物 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011126038A1 (ja) * | 2010-04-06 | 2011-10-13 | ユニチカ株式会社 | ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物の製造法 |
-
2014
- 2014-08-08 JP JP2014161970A patent/JP6482203B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011126038A1 (ja) * | 2010-04-06 | 2011-10-13 | ユニチカ株式会社 | ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物の製造法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016140240A1 (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-09 | ユニチカ株式会社 | ポリアミド樹脂組成物 |
US10221312B2 (en) | 2015-03-03 | 2019-03-05 | Unitika Ltd. | Polyamide resin composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6482203B2 (ja) | 2019-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5885658B2 (ja) | ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物の製造法 | |
JP5558702B2 (ja) | 球状複合粒子およびその製造方法 | |
JP6351574B2 (ja) | 発泡成形体 | |
JP5248045B2 (ja) | 樹脂粒子の製造方法 | |
JP6026064B1 (ja) | ポリアミド樹脂組成物 | |
JP2013079334A (ja) | ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物の製造法 | |
JP5660333B2 (ja) | セルロース及びポリ乳酸を含有する組成物の製造方法 | |
JP6527047B2 (ja) | 発泡成形体 | |
JP2014136745A (ja) | ポリアミド樹脂成形体 | |
JP2021138971A (ja) | 高靭性ポリアミド−セルロース樹脂組成物 | |
JP6796107B2 (ja) | セルロース含有樹脂組成物の製造方法 | |
JP6482203B2 (ja) | 射出成形体の製造方法 | |
JP6886219B1 (ja) | ポリアミド樹脂組成物およびそれからなる成形体 | |
JP5926024B2 (ja) | ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物の製造法 | |
KR102220403B1 (ko) | 농축 전도성 수지의 제조방법, 이를 이용한 폴리아미드계 수지 조성물 | |
CN112457624A (zh) | 一种改性再生abs纳米复合材料及其制备方法和应用 | |
JP6964646B2 (ja) | セルロース含有樹脂組成物の製造方法 | |
JP7265745B2 (ja) | 物理発泡成形体およびその製造方法 | |
JP7442098B2 (ja) | バイオマスファイバー樹脂複合体 | |
JP2023013994A (ja) | 筐体 | |
JP2022162383A (ja) | ポリアミド樹脂組成物およびそれからなる成形体 | |
JP2023016029A (ja) | ポリアミド樹脂組成物及びその製造法 | |
JP2016014117A (ja) | シート状成形体 | |
JP2023153119A (ja) | ポリアミド樹脂組成物およびポリアミド樹脂組成物の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170712 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180806 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180815 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20180928 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181114 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6482203 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |