JP2018115254A - 複合樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の樹脂組成物は、上記従来の課題を解決するものであって、高弾性率および高耐衝撃性を備える複合樹脂成形体を実現することを目的とする。
以下の製造方法によってパルプ分散ポリプロピレンペレットを製造した。
得られたパルプ分散ポリプロピレンペレットをキシレン溶媒に浸漬して、ポリプロピレンを溶解させ、残ったパルプ繊維についてSEMにより繊維の形状を観察した。代表的な繊維を約10本測定した結果、繊維径は2〜10μm、繊維長は200〜1000μmで、解繊されていない部位のアスペクト比(以下、単にアスペクト比と称することがある。)は100〜200であった。繊維長方向の端部には解繊部位がみられ、解繊部位は全体の繊維長の約20〜30%であり、解繊部位における繊維径は100〜1000nmで、全体の繊維径の約1/20であった。
また、得られたパルプ分散ポリプロピレンペレットの形状はホットカットにて作製されたため、切断部が延ばされながら切断され、その形状は底面が楕円状となった。これに加え、繊維が表面から突出しやすく、顕微鏡にて表面に繊維が存在していることを確認した。また、ペレットのSEM観察により、繊維と主剤樹脂との界面を観察し、繊維の体積に対し、1割以下の体積の空孔が存在していることを確認した。
得られた1号ダンベル形状の試験片を用いて、引張試験を実施した。ここで、弾性率の評価方法として、その数値が1.8GPa未満のものを×とし、1.8GPa以上2.0GPa未満のものを△とし、2.0GPa以上のものを〇とした。同試験片の弾性率は2.2GPaで、その評価は〇であった。
得られた平板形状の試験片を用いて、落下衝撃試験を実施した。具体的には、重さ300gの鉄球を高さ100cmから試験片の板面に向けて落下させ、ヒビが入るかどうかを確認した。この評価方法として、ヒビが確認されなかったものを〇とし、表面にのみヒビが確認され、かつ、そのヒビの長さが10mm未満であったものを△とし、貫通したヒビが確認された、または、ヒビの長さが10mm以上であったものを×とした。同試験片は、ヒビが確認されず、その評価は〇であった。
ペレットの成形装置への侵入性(侵入の安定性)が悪い場合、成形時に供給される樹脂量がばらつき、成形性も悪くなることから、侵入性によって複合樹脂成形体の成形性を評価した。具体的には、ペレットを成形装置へ供給してゆく際に、単位時間当たりのペレット減少量のバラツキが10%未満であったものを〇とし、同バラツキが10%以上であったものを△とした。実施例1において、ペレット減少量のバラツキは10%未満であり、その評価は〇であった。
実施例2ではスクリューの構成を低せん断タイプに変更し、スクリュー構成以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
実施例3ではスクリューの構成を高せん断タイプに変更し、スクリュー構成以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
実施例4では繊維を、麻原料から得られるジュート繊維に変更し、実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
実施例5では、ペレット作製に用いた方式を水中ホットカット方式へと変更し、それ以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
実施例6では、ペレット作製方法を、樹脂溶融物をストランド状とし、その後水冷却し、ペレタイザーにより切断する方式へと変更し、それ以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
実施例7では、針葉樹パルプを事前にシランカップリング剤により完全に疎水変性させたPPになじみやすいパルプ繊維へと変更し、それ以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
実施例8では、無水マレイン酸を添加せずに、実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例1ではスクリューの構成を、せん断がほぼかからない搬送用スクリューのみに変更し、スクリュー構成以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例2ではスクリュー構成を高せん断タイプに変更し、スクリュー構成以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレットを作製した。得られたペレットを再度混練機に投入し、パルプ分散ポリプロピレンペレットを作製し、これを繰り返し、合計10回混練機を通してパルプ分散ポリプロピレンペレットを作製した。このペレットを使用し、実施例1と同様に成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例3では、針葉樹パルプを広葉樹パルプへと変更し、パルプ種類以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例4では、針葉樹パルプを、事前に粉末状へ粉砕し、それ以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例5では、針葉樹パルプを事前に湿式解繊処理により繊維の解繊が進んだパルプ繊維を用いた以外は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例6では、繊維状フィラーをゴム繊維へと変更し、それ以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例7では、繊維状フィラーをガラス繊維へと変更し、それ以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形体を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
各実施例1〜8および各比較例1〜7における測定結果を表1に示す。
2 繊維状フィラー
3 解繊部位
Claims (7)
- 成形機にて成形される成形品の原料として用いられる樹脂組成物において、主剤樹脂と繊維状フィラーとを含有し、前記繊維状フィラーの繊維長方向の端部が解繊されており、
その解繊部位は、前記繊維状フィラー全体の繊維長の5%以上、50%以下であって、
前記繊維状フィラーの解繊部位における繊維径は、解繊されていない部位における繊維径の1/1000以上、1/10以下であって、
前記繊維状フィラーの解繊されていない部位におけるアスペクト比は、5以上、1000以下であって、かつ、
前記繊維状フィラーの弾性率は、前記主剤樹脂の弾性率よりも大きく、その差は、20GPa以内である
ことを特徴とする複合樹脂組成物。 - ペレット状にカットされている
ことを特徴とする請求項1に記載の複合樹脂組成物。 - ペレットの表面から前記繊維状フィラーが部分的に突出している
ことを特徴とする請求項2に記載の複合樹脂組成物。 - ペレットの少なくともどちら一方の底面が楕円形状になっている
ことを特徴とする請求項2または3に記載の複合樹脂組成物。 - 前記樹脂と前記繊維状フィラーとの界面において空孔が存在し、その体積が前記繊維状フィラーの体積に対して1割以下である
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合樹脂組成物。 - 前記繊維状フィラーがセルロース類の天然繊維からなる繊維である
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の複合樹脂組成物。 - 前記主剤樹脂がオレフィン樹脂である
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の複合樹脂組成物。
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