JP2019077148A - Method for manufacturing injection molded product, and injection molded product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形品の製造方法および射出成形品に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an injection molded article and an injection molded article.
一般に、家電機器、自動車やOA機器などに使用されている樹脂製品は、射出成形などにより成形されている。近年、環境負担の軽減や、材料コストの低減の観点から、樹脂製品の樹脂材料の使用量を削減することが望まれている。 Generally, resin products used in home appliances, automobiles, office automation equipment and the like are molded by injection molding or the like. In recent years, it has been desired to reduce the amount of resin material used for resin products from the viewpoint of reducing environmental burden and reducing material cost.
そして、樹脂材料の使用量を削減する方法として、薄肉形成する方法が知られている。しかしながら、薄肉の樹脂製品を射出成形によって成形しようとすると、金型内で溶融した樹脂材料の流動性が低下することがある。また、薄肉化した樹脂製品は、強度が下がることがある。 And as a method of reducing the usage-amount of a resin material, the method of forming thinly is known. However, when it is attempted to mold a thin-walled resin product by injection molding, the flowability of the molten resin material in the mold may be reduced. In addition, the thickness of the thinned resin product may decrease.
また、前述した家電機器やOA機器などでは、強度に加え、難燃性および美観が求められる。十分な難燃性を得るためには、難燃剤を一定量以上添加する必要があるが、難燃剤の添加量を増やすと強度が低下する。 In addition to strength, in the above-described home appliances and OA devices, flame retardancy and aesthetics are required. In order to obtain sufficient flame retardancy, it is necessary to add a certain amount or more of the flame retardant, but if the amount of the flame retardant added is increased, the strength decreases.
一方、樹脂製品の強度を高める方法として、熱可塑性樹脂に対して、ガラス繊維などのフィラーを含有する方法が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
On the other hand, as a method of enhancing the strength of a resin product, a method of containing a filler such as glass fiber with respect to a thermoplastic resin is known (see, for example,
特許文献1には、ポリカーボネートと、ホスファゼン化合物と、フィラーとを有する樹脂組成物が記載されている。特許文献1に記載の樹脂組成物は、ポリカーボネートおよびホスファゼン化合物を混合した後に、フィラーを添加している。特許文献1に記載の樹脂組成物では、フィラーを製造工程の途中で添加して全体に分布させることで、射出成形品における難燃性および剛性を両立している。
特許文献2には、ポリカーボネートに強化繊維束エポキシ樹脂を溶融浸漬した組成物と、結晶性樹脂および難燃剤を含む組成物と、をドライブレンドして射出成形する方法が記載されている。 Patent Document 2 describes a method in which a composition obtained by melt-dipping a reinforced fiber bundle epoxy resin in polycarbonate and a composition containing a crystalline resin and a flame retardant are dry-blended and injection-molded.
しかしながら、特許文献1に記載の樹脂組成物では、難燃剤が全体に分布しているため、射出成形品の強度が低下してしまうおそれがある。
However, in the resin composition described in
また、特許文献2に記載の樹脂組成物では、強化繊維束エポキシ樹脂をポリカーボネートに浸漬させただけであるため、強化繊維束エポキシ樹脂が全体に分散しておらず、強度が十分でないことがある。 Moreover, in the resin composition described in Patent Document 2, since the reinforcing fiber bundle epoxy resin is only dipped in the polycarbonate, the reinforcing fiber bundle epoxy resin may not be dispersed in the whole, and the strength may not be sufficient. .
このように、薄肉成形した射出成形品では、難燃性、強度および外観を両立させる観点から検討の余地が残されている。 Thus, in the case of thin-walled injection molded products, there is room for consideration from the viewpoint of achieving both flame retardancy, strength and appearance.
本発明は、難燃性、強度および美観を両立させた射出成形品を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide an injection molded article having both flame retardancy, strength and aesthetics.
本発明は、上記の課題を解決するための一手段としての射出成形品の製造方法は、熱可塑性樹脂およびフィラーを溶融混練して第1混練物を得る工程と、前記熱可塑性樹脂および難燃剤を溶融混練して第2混練物を得る工程と、前記第1混練物および前記第2混練物をドライブレンドして射出成形する工程と、を含み、せん断速度1×103/秒での前記第1混練物の第1せん断粘度が上記せん断速度での前記第2混練物の第2せん断粘度よりも大きい。 The present invention relates to a method for producing an injection molded article as a means for solving the above problems, comprising the steps of melt-kneading a thermoplastic resin and a filler to obtain a first kneaded product, the thermoplastic resin and the flame retardant Melt-kneading to obtain a second mixture, and dry-blending the first mixture and the second mixture, followed by injection molding, wherein the shear rate is 1 × 10 3 / sec. The first shear viscosity of the first mixture is greater than the second shear viscosity of the second mixture at the shear rate.
また、本発明は、上記の課題を解決するための他の手段としての射出成形品は、熱可塑性樹脂およびフィラーを溶融混練してなる第1混練物と、前記熱可塑性樹脂および難燃剤を溶融混練してなる第2混練物と、をドライブレンドして射出成形によって製造された射出成形品であって、前記フィラーが射出成形品の内側に、前記難燃剤が前記射出成形品の外側にそれぞれ偏在している。 Further, according to the present invention, an injection-molded article as another means for solving the above-mentioned problems comprises a first kneaded product obtained by melt-kneading a thermoplastic resin and a filler, and melting the thermoplastic resin and the flame retardant. An injection molded article produced by dry blending a second kneaded product obtained by kneading and injection molding, wherein the filler is on the inside of the injection molded article, and the flame retardant is on the outside of the injection molded article. It is ubiquitous.
本発明によれば、強度が高く、難燃性および美観を有する射出成形品を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an injection molded article having high strength, flame retardancy and aesthetic appearance.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
本発明の一実施の形態に係る射出成形品の製造方法は、第1混練物および第2混練物を混合し、得られた混合物を材料として射出成形する。第1混練物および第2混練物は、射出成形の材料として公知の形態であればよい。このような形態の例には、ペレット、フレークおよび破砕物が含まれる。 The manufacturing method of the injection molded product which concerns on one embodiment of this invention mixes a 1st kneaded material and a 2nd kneaded material, and inject-molds the obtained mixture as a material. The first kneaded material and the second kneaded material may be in a form known as an injection molding material. Examples of such forms include pellets, flakes and debris.
第1混練物および第2混練物の混合は、両混練物が射出成形時にシリンダ内において一様な組成物となるのに十分な程度に混合されればよく、第1混練物および第2混練物の混合は、射出成形における材料の混合の通常の方法によって行うことができる。混合は、ドライブレンドであり、タンブラーを用いて行うことができる。ここで、「ドライブレンド」とは、溶剤等の媒体を使用せずに材料を直接混ぜ合わせて混合する混合方法を意味する。 The mixing of the first kneaded material and the second kneaded material may be sufficient if both the kneaded materials are mixed to a uniform composition in the cylinder at the time of injection molding, and the first kneaded material and the second kneading The mixing of the substances can be carried out by the usual methods of mixing the materials in injection molding. The mixing is a dry blend and can be performed using a tumbler. Here, "dry blending" means a mixing method in which materials are directly mixed and mixed without using a medium such as a solvent.
また、射出成形は、樹脂材料を用いる通常の条件で行うことができる。射出成形の条件は、第1混練物中および第2混練物中の樹脂の種類などに応じて適宜に決めることができる。 Moreover, injection molding can be performed on the normal conditions which use a resin material. The conditions for injection molding can be determined as appropriate depending on the type of resin in the first and second kneaded materials.
第1混練物は、熱可塑性樹脂およびフィラーを含有する組成物の溶融混練物である。第2混練物は、熱可塑性樹脂および難燃剤を含有する組成物の溶融混練物である。 The first kneaded product is a melt-kneaded product of a composition containing a thermoplastic resin and a filler. The second kneaded product is a melt-kneaded product of a composition containing a thermoplastic resin and a flame retardant.
第1混練物および第2混練物中の熱可塑性樹脂は、後述するせん断粘度の要件を満たす範囲において、適宜選択できる。第1混練物および第2混練物に含有される熱可塑性樹脂は、同じ樹脂を使用する。ここで「同じ樹脂」とは、主鎖が同じ樹脂を意味する。例えば、単に分子量が異なる樹脂は、同じ樹脂とする。また、末端の原子を変性させた樹脂は、変性前の樹脂と同じ樹脂とする。第1混練物および第2混練物に含有される熱可塑性樹脂が同じ樹脂であることは、後述のせん断粘度の要件を容易に達成する観点、および、射出成形時における両混練物の相溶性を高める観点から好ましい。 The thermoplastic resin in the first kneaded product and the second kneaded product can be appropriately selected in the range satisfying the requirements for shear viscosity described later. The same thermoplastic resin is used as the thermoplastic resin contained in the first and second kneaded materials. Here, "the same resin" means a resin having the same main chain. For example, resins having merely different molecular weights are the same resin. Moreover, let resin which denatured the terminal atom be the same resin as resin before modification. The fact that the thermoplastic resins contained in the first and second kneaded materials are the same resin means that the requirements for shear viscosity described later can be easily achieved, and the compatibility of both the kneaded materials at the time of injection molding It is preferable from the viewpoint of enhancing.
熱可塑性樹脂の例には、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラートおよびポリブチレンテレフタレートが含まれる。ポリカーボネートの例には、芳香族ポリカーボネートが含まれる。スチレン系樹脂の例には、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリスチレン(PS)および耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)が含まれる。 Examples of thermoplastic resins include polycarbonate, styrenic resins, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate. Examples of polycarbonates include aromatic polycarbonates. Examples of styrenic resins include acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polystyrene (PS) and high impact polystyrene (HIPS).
熱可塑性樹脂は、射出成形品における剛性や靱性などの機械特性およびコストの観点から、それぞれ芳香族ポリカーボネートまたはスチレン系樹脂を用いることが好ましい。 As the thermoplastic resin, it is preferable to use an aromatic polycarbonate or a styrenic resin from the viewpoint of mechanical properties such as rigidity and toughness in an injection molded article and cost.
フィラーは、繊維状のフィラーであってもよいし、粒状のフィラーであってもよい。ここで「繊維状」とは、平均太さが20μm以下であり、かつアスペクト比(長径/短径の比)が5以上となる形を意味する。フィラーは、射出成形品の剛性を高める観点から、繊維状のフィラーであることが好ましい。繊維状のフィラーは、一般に、射出成形品の外観における滑らかさを損ないやすい。しかしながら、本発明では、後述する理由により外観の悪化を抑制する効果に優れているため、剛性の向上のために繊維状フィラーを用いるのにより好適である。繊維状のフィラーは、一種でもそれ以上でもよい。 The filler may be a fibrous filler or a granular filler. Here, “fibrous” means a form having an average thickness of 20 μm or less and an aspect ratio (ratio of major axis / minor axis) of 5 or more. The filler is preferably a fibrous filler from the viewpoint of enhancing the rigidity of the injection-molded article. Fibrous fillers are generally susceptible to loss of smoothness in the appearance of injection molded articles. However, in the present invention, since it is excellent in the effect of suppressing the deterioration of the appearance due to the reason described later, it is more preferable to use a fibrous filler for the improvement of the rigidity. The fibrous filler may be one kind or more.
繊維状のフィラーは、第1混練物を調製する際の溶融混練や、その後の射出成形時において折れることがある。繊維状のフィラーの長さが短すぎると、射出成形品の強度(剛性)が不十分になることがある。一方、繊維状のフィラーの長さが長すぎると、射出成形品の美観に悪影響を及ぼす傾向があり、美観が不十分となることがある。また、第1混練物中における繊維状のフィラーの均一な分散が不十分になることがある。射出成形品中における繊維状のフィラーの平均繊維長は、射出成形品の十分な剛性を実現する観点から、100μm以上であることが好ましく、繊維状のフィラーの分散性の観点から500μm以下であることが好ましい。 The fibrous filler may be broken at the time of melt-kneading at the time of preparing the first kneaded material and at the time of injection molding thereafter. If the length of the fibrous filler is too short, the strength (rigidity) of the injection molded article may be insufficient. On the other hand, when the fibrous filler is too long, the appearance of the injection-molded article tends to be adversely affected, and the appearance may be insufficient. In addition, uniform dispersion of the fibrous filler in the first kneaded product may be insufficient. The average fiber length of the fibrous filler in the injection molded product is preferably 100 μm or more from the viewpoint of achieving sufficient rigidity of the injection molded product, and is 500 μm or less from the viewpoint of the dispersibility of the fibrous filler Is preferred.
粒状のフィラーの形態は、繊維状ではない形状であり、例えば球状であってもよいし、樹脂組成物の破砕物のように不定形であってもよい。粒状のフィラーのアスペクト比は、5未満であればよいが、2以下であることが好ましく、1.5以下であることがより好ましい。粒状のフィラーは、一種でもそれ以上でもよい。 The form of the particulate filler is a non-fibrous shape, and may be, for example, spherical, or may be amorphous as a crushed resin composition. The aspect ratio of the particulate filler may be less than 5, but is preferably 2 or less, more preferably 1.5 or less. The granular filler may be of one kind or more.
粒状のフィラーは、大きすぎると射出成形品の美観が損なわれることがある。粒状のフィラーの大きさは、射出成形品の美観および剛性のそれぞれの観点において、小さい程好ましい。たとえば、粒状のフィラーの平均最大径は、50μm以下であることが好ましい。 If the filler is too large, the appearance of the injection molded product may be impaired. The size of the granular filler is preferably as small as possible in terms of the appearance and rigidity of the injection-molded article. For example, the average maximum diameter of the particulate filler is preferably 50 μm or less.
繊維状のフィラーおよび粒状のフィラーの材料は、樹脂組成物におけるフィラー(骨材)に通常用いられる無機化合物から適宜に選ぶことができる。繊維状のフィラーの材質と粒状のフィラーの材質とは、同じであってもよいし異なっていてもよい。フィラーの材料の例には、ガラス、タルク、マイカおよびカーボンが含まれる。また、繊維状のフィラーには、ガラス繊維を用いることが好ましい。 The material of the fibrous filler and the particulate filler can be appropriately selected from inorganic compounds generally used for the filler (aggregate) in the resin composition. The material of the fibrous filler and the material of the granular filler may be the same or different. Examples of filler materials include glass, talc, mica and carbon. Moreover, it is preferable to use glass fiber for a fibrous filler.
繊維状のフィラーおよび粒状のフィラーの形状および大きさは、樹脂組成物中のフィラーの形状、大きさを測定するための通常の方法によって求めることができる。たとえば、フィラーの形状および大きさは、混練物または射出成形品の断面の拡大画像の解析によって求めることができる。 The shape and size of the fibrous filler and the granular filler can be determined by a conventional method for measuring the shape and size of the filler in the resin composition. For example, the shape and size of the filler can be determined by analysis of a magnified image of the cross section of the kneaded or injection molded article.
難燃剤は、有機系難燃剤であってもよいし、無機系難燃剤であってもよい。有機系難燃剤の例には、ブロモ化合物およびリン化合物が含まれる。また、無機系化合物の例には、アンチモン化合物および金属水酸化物が含まれる。難燃剤は、環境への負担を軽減する観点から、非ハロゲン化合物であるリン酸化合物であることが好ましい。難燃剤は、一種でもそれ以上でもよい。 The flame retardant may be an organic flame retardant or an inorganic flame retardant. Examples of organic flame retardants include bromo compounds and phosphorus compounds. In addition, examples of the inorganic compounds include antimony compounds and metal hydroxides. The flame retardant is preferably a non-halogenated phosphoric acid compound from the viewpoint of reducing the burden on the environment. The flame retardant may be of one kind or more.
第1混練物および第2混練物には、せん断速度1×103/秒での第1混練物の第1せん断粘度が上記せん断速度での第2混練物の第2せん断粘度よりも大きな混練物をそれぞれ用いる。すなわち、第2せん断粘度に対する第1せん断粘度の比は、1.0よりも大きい。当該比が1.0以下であると、射出成形品における美観が損なわれやすい。射出成形品の剛性および美観の両方を十分に発現させる観点から、上記比は、1.5以上であることが好ましい。上記比は、大きすぎると、それによる効果が頭打ちになることから、所期の剛性および美観を十分に発現させる範囲内で適宜にその上限値を決めてよい。 In the first and second kneaded materials, the first shear viscosity of the first kneaded material at a shear rate of 1 × 10 3 / sec is greater than the second shear viscosity of the second kneaded material at the shear rate. Use each one. That is, the ratio of the first shear viscosity to the second shear viscosity is greater than 1.0. When the ratio is 1.0 or less, the appearance of the injection-molded article tends to be impaired. From the viewpoint of sufficiently expressing both the rigidity and the appearance of the injection-molded article, the ratio is preferably 1.5 or more. If the ratio is too large, the effect of the ratio will plateau, so the upper limit may be appropriately determined within a range where the desired rigidity and aesthetics are sufficiently developed.
第1せん断粘度および第2せん断粘度は、樹脂組成物のせん断粘度を測定する通常の方法によって求めることができる。例えば、第1せん断粘度および第2せん断粘度は、株式会社東洋精機製作所製のキャピログラフを用いて測定できる。 The first shear viscosity and the second shear viscosity can be determined by a conventional method of measuring the shear viscosity of the resin composition. For example, the first shear viscosity and the second shear viscosity can be measured using a Capirograph manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.
また、第1せん断粘度、第2せん断粘度およびこれらの比は、樹脂組成物のせん断粘度を調整する通常の方法によって調整できる。例えば、第1混練物および第2混練物における樹脂材料の種類、第1混練物におけるフィラーの含有量または第2混練物における難燃剤の含有量、第1混練物および第2混練物の溶融混練の条件など、によって調整できる。 In addition, the first shear viscosity, the second shear viscosity and their ratio can be adjusted by a conventional method of adjusting the shear viscosity of the resin composition. For example, the type of resin material in the first and second kneaded products, the content of the filler in the first kneaded product or the content of the flame retardant in the second kneaded product, and the melt kneading of the first and second kneaded products. It can be adjusted by the condition of.
熱可塑性樹脂、繊維状フィラーおよび粒状フィラーの上記混練物中の含有量は、射出成形品における含有量に応じて決めることが可能であり、射出成形品における上記成分の含有量は、所期の効果が得られる範囲において適宜に決めることができる。 The content of the thermoplastic resin, the fibrous filler and the particulate filler in the kneaded product can be determined in accordance with the content in the injection molded product, and the content of the component in the injection molded product is as expected. It can be appropriately determined in the range where the effect can be obtained.
たとえば、射出成形品において、第1混練物における熱可塑性樹脂の含有量が少なすぎると、フィラーの含有量が相対的に多くなることによって美観が損なわれることがある。一方、第1混練物における熱可塑性樹脂の含有量が多すぎると、フィラーの含有量が相対的に少なくなることによって剛性が不十分になることがある。また、第2混練物における熱可塑性樹脂の含有量が少なすぎると、難燃剤の含有量が相対的に多くなることによって射出成形品の剛性が不十分となることがある。一方、第2混練物における熱可塑性樹脂の含有量が多すぎると、難燃剤の含有量が相対的に少なくなることによって射出成形品の難燃性が不十分となることがある。 For example, in the injection-molded article, when the content of the thermoplastic resin in the first kneaded material is too small, the appearance may be impaired due to the relatively large content of the filler. On the other hand, when the content of the thermoplastic resin in the first kneaded material is too large, the content of the filler may be relatively reduced, whereby the rigidity may be insufficient. In addition, when the content of the thermoplastic resin in the second kneaded product is too small, the rigidity of the injection molded product may be insufficient because the content of the flame retardant relatively increases. On the other hand, when the content of the thermoplastic resin in the second kneaded product is too large, the content of the flame retardant relatively decreases, and the flame retardancy of the injection molded product may be insufficient.
このように、射出成形品における難燃性、剛性および美観のそれぞれを高める観点から、熱可塑性樹脂の含有量は、射出成形品における熱可塑性樹脂、フィラーおよび難燃剤の総量に対して、60〜90質量%であることが好ましい。また、フィラーの含有量は、射出成形品における熱可塑性樹脂、フィラーおよび難燃剤の総量に対して、3〜25質量%であることが好ましく、5〜20質量%であることがより好ましい。さらに、難燃剤の含有量は、射出成形品における熱可塑性樹脂、フィラーおよび難燃剤の総量に対して、3〜50質量%であることが好ましく、5〜20質量%がより好ましい。 Thus, the content of the thermoplastic resin is 60 to 60 parts of the total amount of the thermoplastic resin, the filler and the flame retardant in the injection molded product, from the viewpoint of enhancing each of the flame retardancy, rigidity and appearance in the injection molded product. It is preferable that it is 90 mass%. The content of the filler is preferably 3 to 25% by mass, and more preferably 5 to 20% by mass, with respect to the total amount of the thermoplastic resin, the filler and the flame retardant in the injection-molded article. Furthermore, the content of the flame retardant is preferably 3 to 50% by mass, and more preferably 5 to 20% by mass, with respect to the total amount of the thermoplastic resin, the filler and the flame retardant in the injection-molded article.
第1混練物および第2混練物の質量比(第1混練物:第2混練物)は、92:8〜50:50になることが好ましく、90:10〜60:40になることがより好ましい。フィラーが豊富な第1混練物と、難燃剤が豊富な第2混練物とがこの範囲内にあると、第2混練物が第1混練物を覆うため、外観が悪化しにくい。また、フィラーが豊富な第1混練物は、難燃剤が豊富な第2混練物よりも多いため、射出成形品の強度を維持できる。第1混練物および第2混練物の質量比が上記範囲外の場合、外観が悪化するとともに、射出成形品の強度が低下してしまう。 It is preferable that the mass ratio of the first kneaded product and the second kneaded product (first kneaded product: second kneaded product) is 92: 8 to 50:50, and it is more preferably 90:10 to 60:40. preferable. When the first kneaded material rich in the filler and the second kneaded material rich in the flame retardant are within this range, the second kneaded material covers the first kneaded material, so the appearance is less likely to deteriorate. In addition, since the first kneaded material rich in the filler is more than the second kneaded material rich in the flame retardant, the strength of the injection molded article can be maintained. When the mass ratio of the first and second kneaded materials is out of the above range, the appearance is deteriorated and the strength of the injection-molded article is reduced.
射出成形品は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、熱可塑性樹脂、難燃剤およびフィラー以外の他の成分をさらに含有していてもよい。他の成分の例には、着色剤、紫外線吸収剤およびエラストマーが含まれる。これらの他の成分の射出成形品における含有量は、本実施の形態の効果とともに、他の成分による効果が得られる範囲において適宜に決めることができる。他の成分は、第1混練物および第2混練物の一方に添加されていてもよいし、両方に添加されていてもよい。 The injection molded article may further contain other components other than the thermoplastic resin, the flame retardant and the filler as long as the effects of the present embodiment can be obtained. Examples of other ingredients include colorants, UV absorbers and elastomers. The content of these other components in the injection molded product can be appropriately determined in the range in which the effects of the other components can be obtained as well as the effects of the present embodiment. The other components may be added to one of the first and second kneaded materials, or may be added to both.
また、射出成形品の製造方法は、前述した第1混練物を得る工程、第2混練物を得る工程および得られた混合物の射出成形工程以外の他の工程をさらに含んでいてもよい。他の工程の例には第1混練物および第2混練物のそれぞれを射出成形の材料用の形状に加工する造粒工程、および、両混練物の混合物を射出成形前に乾燥させる工程、が含まれる。これらの他の工程は、前述したせん断粘度の比の要件が満たされる範囲において、樹脂組成物の射出成形で行われる通常の条件で行うことができる。 In addition, the method for producing an injection-molded article may further include other steps other than the step of obtaining the first kneaded material, the step of obtaining the second kneaded material, and the injection molding step of the obtained mixture. Examples of other steps include a granulation step of processing each of the first and second kneaded materials into a shape for a material for injection molding, and a step of drying a mixture of both kneaded materials prior to injection molding. included. These other steps can be performed under the normal conditions for injection molding of the resin composition, as long as the requirements for the ratio of shear viscosity described above are satisfied.
射出成形によって得られた射出成形品は、熱可塑性樹脂、フィラーおよび難燃物を含有し、その内側にフィラーが偏在し、フィラーの外側に難燃剤が偏在する。偏在とは、偏った分布を有して存在することを意味する。すなわち、射出成形品において、フィラーは、射出成形品の内側へ偏って分布しており、難燃剤は、射出成形品の表面側へ偏って分布している。このような偏った分布は、所定の方向に向けての存在割合の増加または減少を含んでいてもよいし、そのような増減を含んでいなくてもよい。また、上記の分布の偏りが見られる範囲において、フィラーの一部が射出成形品の表面側に存在していてもよいし、難燃剤の一部が射出成形品の内部(中央部)に存在していてもよい。 The injection molded article obtained by injection molding contains a thermoplastic resin, a filler and a flame retardant, and the filler is unevenly distributed inside and the flame retardant is unevenly distributed outside the filler. The uneven distribution means to exist with a biased distribution. That is, in the injection-molded article, the filler is distributed to the inside of the injection-molded article, and the flame retardant is distributed to the surface side of the injection-molded article. Such a biased distribution may include an increase or decrease of the presence ratio in a predetermined direction, or may not include such an increase or decrease. In addition, a part of the filler may be present on the surface side of the injection molded article, or a part of the flame retardant is present in the inside (central part) of the injection molded article, in the range where the above distribution deviation is observed. It may be done.
射出成形品におけるフィラーおよび難燃剤は、公知の技術により検出できる。例えば、射出成形品を切断し、その断面を顕微鏡で観察したり、元素分析を行うことにより検出できる。 Fillers and flame retardants in injection molded articles can be detected by known techniques. For example, it can be detected by cutting the injection molded article and observing the cross section with a microscope or performing elemental analysis.
射出成形品の剛性および美観は、射出成形品の用途に応じて適宜に決めることができる。たとえば、射出成形品は、プリンタなどの電気機器の構造材(外装材および内装材など)に使用できる。このような外観と強度の両方を要求される用途において、射出成形品は、要求される剛性を満足するために、3000MPa以上の曲げ弾性率を有することが好ましく、要求される外観上の滑らかさ(美観)を満足するために、6以下の十点平均粗さ(Rz)を有することが好ましい。 The rigidity and appearance of the injection-molded article can be determined as appropriate depending on the use of the injection-molded article. For example, injection molded articles can be used as structural materials (such as exterior materials and interior materials) of electrical devices such as printers. In applications requiring both such appearance and strength, the injection molded article preferably has a flexural modulus of 3000 MPa or more in order to satisfy the required rigidity, and the required appearance smoothness In order to satisfy (aesthetic), it is preferable to have a ten-point average roughness (Rz) of 6 or less.
以下、本実施の形態について図を用いてより詳しく説明する。図1は、本実施の形態における射出成形品の製造方法の模式図である。 Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a method of manufacturing an injection molded article in the present embodiment.
本実施の形態では、せん断粘度が大きい第1混練物3aと、せん断粘度が小さい第2混練物3bとの混合物(例えば、ドライブレンドによる混合物)を射出成形の材料に用いる。たとえば、熱可塑性樹脂1とフィラー2aとを溶融混練することによって第1混練物3aが生成される。同様に、熱可塑性樹脂1と難燃剤2bとを溶融混練することによって第2混練物3bが生成される。これらの混練物は、例えばペレットとして生成される。
In the present embodiment, a mixture of the first kneaded
第1混練物3aと第2混練物3bは、ドライブレンドなどの射出成形に関する公知の方法によって十分に混合され、得られた混合物が射出成形機に投入される。射出成形機のシリンダ内において、両混練物は、一様の組成物4になるが、組成物4には、フィラー2aが豊富な領域4aと難燃剤2bが豊富な領域4bとが混在すると考えられる。
The first kneaded
第1混練物3aのせん断粘度Aは、第2混練物3bのせん断粘度Bよりも高いことから、シリンダ内において、フィラー2aが豊富な領域4aは、難燃剤2bが豊富な領域4bのそれよりも高い粘性を呈すると考えられる。その結果、射出成形において、図中のY方向の両側に配置されている不図示の金型に組成物4がX方向に沿って射出されたときに、組成物4は、当該金型内においてファウンテンフローで流動し、組成物4におけるより低粘性な、難燃剤が豊富な領域4bが、フィラー2aが豊富な領域4aに比べて金型の表面(射出成形品の表面)側に移動する。よって、フィラー2bが射出成形品5の内側に、難燃剤2bが射出成形品5の外側にそれぞれ偏在した構造が形成される、と考えられる。
Since the shear viscosity A of the first kneaded
フィラーは、射出成形品の剛性を高める効果が高いが、射出成形品の表面およびその近傍に存在すると、射出成形品の外観を悪化させる。これに対して、難燃剤は、射出成形品の外観の滑らかさを損ないにくいが、フィラーによる射出成形品の剛性を高める効果は、極めて小さい。 The filler is highly effective in enhancing the rigidity of the injection molded product, but when it is present on the surface of the injection molded product and in the vicinity thereof, the appearance of the injection molded product is deteriorated. On the other hand, although the flame retardant does not easily impair the smoothness of the appearance of the injection molded product, the effect of the filler to increase the rigidity of the injection molded product is extremely small.
以上のように、実施の形態に係る射出成形品は、外観への影響が少ない難燃剤が射出成形品の表面およびその近傍に偏在し、難燃性を高める効果が高い難燃剤が射出成形品の、射出方向(X方向)を横断する断面における、金型の対向方向(Y方向)における中央部に偏在する。このようにフィラーをその内側に有する射出成形品は、難燃剤が射出成形品の表面およびその近傍にも存在する場合に比べて、より高い剛性を発現すると考えられる。また、粒状フィラーが射出成形品の表面側に偏在することから、繊維状フィラーによる美観の低減が抑制され、射出成形品は、上記の美観を呈する。 As described above, in the injection molded product according to the embodiment, the flame retardant having little influence on the appearance is unevenly distributed on the surface of the injection molded product and in the vicinity thereof, and the flame retardant having a high effect of enhancing the flame retardancy is an injection molded product It is unevenly distributed in the central part in the opposing direction (Y direction) of the mold in the cross section crossing the injection direction (X direction). Thus, it is considered that the injection molded article having the filler on the inner side exhibits higher rigidity than the case where the flame retardant is also present on the surface of the injection molded article and in the vicinity thereof. In addition, since the particulate filler is unevenly distributed on the surface side of the injection-molded article, the reduction of the appearance due to the fibrous filler is suppressed, and the injection-molded article exhibits the above-mentioned appearance.
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施形態のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described using examples, but the present invention is not limited to the following embodiments.
[実施例1]
ポリカーボネート60質量部と、ガラス繊維10質量部とを、二軸混練機(HYPERKTX−30;株式会社神戸製鋼所)を用いてシリンダ温度270℃、スクリュー回転数250rpmで溶融混練し、直径2〜3mm程度、長さ3〜4mm程度の円筒状のペレットとして、第1混練物1を得た。
Example 1
60 parts by mass of polycarbonate and 10 parts by mass of glass fiber are melt-kneaded at a cylinder temperature of 270 ° C. and a screw rotation speed of 250 rpm using a twin-screw kneader (HYPERKTX-30; Kobe Steel, Ltd.) to a diameter of 2 to 3 mm The first kneaded
ポリカーボネート20質量部と、難燃剤10質量部とを、二軸混練機を用いてシリンダ温度270℃、スクリュー回転数250rpmで溶融混練し、直径2〜3mm程度、長さ3〜4mm程度の円筒状のペレットとして、第2混練物1を得た。
20 parts by mass of polycarbonate and 10 parts by mass of flame retardant are melt-kneaded using a twin-screw kneader at a cylinder temperature of 270 ° C. and a screw rotational speed of 250 rpm, and cylindrical with a diameter of about 2 to 3 mm and a length of about 3 to 4 mm The second kneaded
ポリカーボネートは、「Calibre301−10(住化スタイロンポリカーボネート株式会社製)」(「CALIBRE」は、トリンセオ ヨーロッパ社の登録商標)を使用した。以下、当該ポリカーボネートを「PC1」ともいう。また、ガラス繊維は、「CSF 3 PE−455(日東紡績株式会社製)」を使用した。難燃剤は、縮合リン酸系化合物である「PX−200(大八化学株式会社製)」を使用した。 The polycarbonate used was “Calibre 301-10 (manufactured by Sumika Stylon Polycarbonate Co., Ltd.)” (“CALIBER” is a registered trademark of Trinseo Europe Ltd.). Hereinafter, the polycarbonate is also referred to as "PC1". Moreover, as glass fiber, "CSF 3 PE-455 (made by Nitto Boseki Co., Ltd.)" was used. The flame retardant used "PX-200 (made by Daihachi Chemical Co., Ltd.)" which is a condensed phosphoric acid type compound.
第1混練物1および第2混練物1のそれぞれについて、溶融せん断速度1×103/秒でのせん断粘度を、キャピラリーレオメーター(キャピログラフ1D;株式会社東洋精機製作所)を用いて測定した。測定の結果、第1混練物1のせん断粘度(第1せん断粘度)が第2混練物1のせん断粘度(第2せん断粘度)より大きいことが確認され、さらに、第2混練物1の第2せん断粘度に対する第1混練物1の第1せん断粘度の比Rηは4.7であった。
The shear viscosity at a melt shear rate of 1 × 10 3 / sec was measured using a capillary rheometer (Capirograph 1D; Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) for each of the first kneaded
第1混練物1と第2混練物1とをタンブラーによってドライブレンドし、これらのペレットの混合物を得た。得られた混合物を80℃で4時間乾燥させ、その後、射出成形機のホッパーに投じ、射出成形して、射出成形品1を得、実施例1とした。上記射出成形の条件は、シリンダ温度270℃、金型温度80℃、射出速度30mm/秒、保圧50MPaとした。
The first kneaded
射出成形品1の形状は、JIS K7171に記載の寸法に準じている。すなわち、射出成形品1は、縦1.6mm、横10mm、長さ100mmの直方体形状を有している。
The shape of the injection molded
[実施例2]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から65質量部とし、フィラーを10質量部から5質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品2を得、実施例2とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度より大きく、せん断粘度の比Rηは4.5であった。
Example 2
An injection molded article 2 was obtained as in Example 2 in the same manner as Example 1 except that the polycarbonate of the first kneaded product was changed to 60 parts by mass to 65 parts by mass and the filler was changed from 10 parts by mass to 5 parts by mass. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 4.5.
[実施例3]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から50質量部とし、フィラーを10質量部から20質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品3を得、実施例3とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは5.5であった。
[Example 3]
An injection molded article 3 was obtained as in Example 3 in the same manner as Example 1 except that the polycarbonate of the first kneaded product was 60 parts by mass to 50 parts by mass and the filler was 10 parts by mass to 20 parts by mass. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 5.5.
[実施例4]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から67質量部とし、フィラーを10質量部から3質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品4を得、実施例4とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度より大きく、せん断粘度の比Rηは4.3であった。
Example 4
An injection molded article 4 was obtained as in Example 4 in the same manner as Example 1 except that the polycarbonate of the first kneaded material was changed from 60 parts by mass to 67 parts by mass and the filler was changed from 10 parts by mass to 3 parts by mass. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 4.3.
[実施例5]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から45質量部とし、フィラーを10質量部から25質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品5を得、実施例5とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度より大きく、せん断粘度の比Rηは6.0であった。
[Example 5]
An injection-molded article 5 was obtained as in Example 5 in the same manner as in Example 1 except that the polycarbonate of the first kneaded product was 60 parts by mass to 45 parts by mass, and the filler was 10 parts by mass to 25 parts by mass. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 6.0.
[実施例6]
第2混練物のポリカーボネートを20質量部から25質量部とし、第2混練物の難燃剤を10質量部から5質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品6を得、実施例6とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは2.3であった。
[Example 6]
An injection-molded article 6 is obtained in the same manner as in Example 1 except that the polycarbonate of the second kneaded product is 20 parts by mass to 25 parts by mass, and the flame retardant of the second kneaded product is 10 parts by mass to 5 parts by mass. It is referred to as Example 6. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 2.3.
[実施例7]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から50質量部とし、第2混練物の難燃剤を10質量部から20質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品7を得、実施例7とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは6.3であった。
[Example 7]
An injection molded article 7 is obtained in the same manner as in Example 1 except that the polycarbonate of the first kneaded product is 60 parts by mass to 50 parts by mass and the flame retardant of the second kneaded product is 10 parts by mass to 20 parts by mass. It is referred to as example 7. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 6.3.
[実施例8]
第2混練物のポリカーボネートを20質量部から27質量部とし、難燃剤を10質量部から3質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品8を得、実施例8とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは1.5であった。
[Example 8]
An injection molded article 8 was obtained as in Example 8 in the same manner as Example 1 except that the polycarbonate of the second kneaded product was changed to 20 parts by mass to 27 parts by mass and the flame retardant was changed to 10 parts by mass to 3 parts by mass. . Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 1.5.
[実施例9]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から50質量部とし、第2混練物のポリカーボネートを20質量部から15質量部とし、難燃剤を10質量部から25質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品9を得、実施例9とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは9.5であった。
[Example 9]
Example 1 except that the polycarbonate of the first kneaded product is 60 parts by mass to 50 parts by mass, the polycarbonate of the second kneaded product is 20 parts by mass to 15 parts by mass, and the flame retardant is 10 parts by mass to 25 parts by mass. Thus, an injection-molded article 9 was obtained as in Example 9. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 9.5.
[実施例10]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から85質量部とし、ガラス繊維を10質量部から5質量部とし、第2混練物のポリカーボネートを20質量部から5質量部とし、難燃剤を10質量部から5質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品10を得、実施例10とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは8.8であった。
[Example 10]
60 parts by mass to 85 parts by mass of polycarbonate of the first kneaded product, 10 parts by mass to 5 parts by mass of glass fibers, 20 parts by mass to 5 parts by mass of polycarbonate of the second kneaded product, and 10 parts by mass of a flame retardant The injection-molded article 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the above was changed to 5 parts by mass to obtain Example 10. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 8.8.
[実施例11]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から40質量部とし、第2混練物のポリカーボネートを20質量部から40質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品11を得、実施例11とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは2.9であった。
[Example 11]
An injection molded article 11 is obtained in the same manner as in Example 1 except that the polycarbonate of the first kneaded product is 60 parts by mass to 40 parts by mass and the polycarbonate of the second kneaded product is 20 parts by mass to 40 parts by mass. It is set as Example 11. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 2.9.
[実施例12]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から82質量部とし、第2混練物のポリカーボネートを20質量部から3質量部とし、難燃剤を10質量部から5質量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品12を得、実施例12とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは11.5であった。
[Example 12]
Example 1 except that the polycarbonate of the first kneaded product is 60 parts by mass to 82 parts by mass, the polycarbonate of the second kneaded product is 20 parts by mass to 3 parts by mass, and the flame retardant is 10 parts by mass to 5 parts by mass. Thus, an injection-molded article 12 was obtained as in Example 12. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 11.5.
[実施例13]
第1混練物の熱可塑性樹脂をポリカーボネートからABS樹脂に変更した以外は、実施例1と同様にして射出成形品13を得、実施例13とした。本実施例においても、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは3.0であった。なお、ABS樹脂は、市販品の「トヨラック700−314(東レ株式会社製)」を使用した。
[Example 13]
An injection molded article 13 was obtained as in Example 13 in the same manner as Example 1, except that the thermoplastic resin of the first kneaded product was changed from polycarbonate to ABS resin. Also in this example, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 3.0. As the ABS resin, a commercially available product "Toyolac 700-314 (manufactured by Toray Industries, Inc.)" was used.
[比較例1]
ポリカーボネート80質量部、ガラス繊維10質量部、難燃剤10質量部を一括で溶融混練して得た混練物のペレットを材料として射出成形を行った以外は、実施例1と同様にして射出成形品C1を得、比較例1とした。なお、比較例1は、第1混練物と第2混練物を混練する工程を経て射出成形品C1を作製していないので、せん断粘度を測定していない。
Comparative Example 1
An injection-molded article was prepared in the same manner as Example 1, except that 80 parts by mass of polycarbonate, 10 parts by mass of glass fiber, and 10 parts by mass of flame retardant were melt-kneaded together and pellets of the kneaded product were injection molded. C1 was obtained, which is referred to as Comparative Example 1. In Comparative Example 1, the shear viscosity was not measured because the injection molded product C1 was not produced after the step of kneading the first and second kneaded materials.
[比較例2]
第2混練物のポリカーボネートを20質量部から30質量部とし、難燃剤を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして射出成形品C2を得、比較例2とした。比較例2では、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは1.1であった。
Comparative Example 2
An injection molded article C2 was obtained as Comparative Example 2 in the same manner as Example 1, except that the polycarbonate of the second kneaded product was changed to 20 parts by mass to 30 parts by mass and no flame retardant was added. In Comparative Example 2, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 1.1.
[比較例3]
第1混練物のポリカーボネートを60質量部から70質量部とし、ガラス繊維を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして射出成形品C3を得、比較例3とした。比較例3では、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも大きく、せん断粘度の比Rηは4.2であった。
Comparative Example 3
An injection molded article C3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the polycarbonate of the first kneaded product was 60 parts by mass to 70 parts by mass, and glass fibers were not added, and it was set as Comparative Example 3. In Comparative Example 3, the shear viscosity of the first kneaded product was larger than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 4.2.
[比較例4]
第1混練物のポリカーボネートに、「Calibre301−22(住化スタイロンポリカーボネート株式会社製)」(以下、PC2ともいう)を使用し、第2混練物のポリカーボネートに、「Calibre301−6(住化スタイロンポリカーボネート株式会社製)」(以下、PC3ともいう)を25質量部使用し、難燃剤を10質量部から5量部とした以外は、実施例1と同様にして射出成形品C4を得、比較例4とした。比較例4では、第1混練物のせん断粘度が第2混練物のせん断粘度よりも小さく、せん断粘度の比Rηは0.8であった。
Comparative Example 4
"Calibre 301-22 (made by Sumika Styron Polycarbonate Co., Ltd.)" (hereinafter also referred to as PC2) is used for the polycarbonate of the first kneaded product, and "Calibre 301-6 (Sumitomo Stylon polycarbonate" is used for the polycarbonate of the second kneaded product. An injection molded article C4 is obtained in the same manner as in Example 1 except that 25 parts by mass of “made by Co., Ltd.” (hereinafter referred to as “PC3”) is used and the flame retardant is changed to 10 parts by mass to 5 parts by mass. It was four. In Comparative Example 4, the shear viscosity of the first kneaded product was smaller than the shear viscosity of the second kneaded product, and the shear viscosity ratio Rη was 0.8.
射出成形品1〜13(実施例1〜13)、C1〜C4(比較例1〜4)の組成と、第2せん断粘度に対する第1せん断粘度の粘度比Rη(=第1せん断粘度/第2せん断粘度)を表1に示す。
Viscosity ratio Rη of the first shear viscosity to the second shear viscosity and the composition of the injection molded
[評価]
(1)剛性の評価
射出成形品1〜13(実施例1〜13)およびC1〜C4(比較例1〜4)のそれぞれについて、JIS K7171に準じた曲げ試験を行った。より詳しくは、株式会社エー・アンド・デイ製の万能材料試験機「テンシロン」を用い、押し込み速度を2mm/分とし、支点間距離を64mmとする測定条件にて、曲げ試験を行った。そして、曲げ弾性率Efを算出し、下記の基準により評価した。
◎:Efが3500MPa以上
○:Efが3000MPa以上3500MPa未満
×:Efが3000MPa未満
[Evaluation]
(1) Evaluation of rigidity The bending test according to JIS K7171 was done about each of the injection molded articles 1-13 (Examples 1-13) and C1-C4 (comparative examples 1-4). More specifically, a bending test was performed using a universal material testing machine "Tensilon" manufactured by A & D Co., Ltd., under the measurement conditions of an indentation speed of 2 mm / min and a distance between supporting points of 64 mm. And bending elastic modulus Ef was computed and it evaluated by the following reference | standard.
:: Ef is 3500 MPa or more ○: Ef is 3000 MPa or more and less than 3500 MPa ×: Ef is less than 3000 MPa
(2)外観の評価
射出成形品1〜13(実施例1〜13)およびC1〜C4(比較例1〜4)のそれぞれについて、キーエンス社製VK−X100を用いて、射出成形品の表面を観察し、当該表面の画像を解析して10点粗さ平均Rzを算出した。そして、下記基準により評価した。
◎:Rzが4μm未満
○:Rzが4μm以上6μm未満
×:Rzが6μm以上
(2) Evaluation of Appearance Regarding the injection molded
:: Rz is less than 4 μm ○: Rz is 4 μm or more and less than 6 μm ×: Rz is 6 μm or more
(3)荷重たわみ温度の評価
射出成形品1〜13(実施例1〜13)およびC1〜C4(比較例1〜4)のそれぞれについて、ISO75−1,2に従って荷重たわみ温度を測定した。より詳しくは、HDTテスタ−S3−MH(株式会社東洋精機製作所)を使用し、荷重は0.45MPaとした。そして、荷重たわみ温度は以下の基準により評価した。
◎:温度が85℃以上
○:温度が80℃以上85℃未満
×:温度が80℃未満
(3) Evaluation of deflection temperature under load The deflection temperature under load was measured according to ISO 75-1 and 2 for each of injection molded
:: temperature is 85 ° C. or more ○: temperature is 80 ° C. or more and less than 85 ° C. ×: temperature is less than 80 ° C.
(4)難燃性の評価
難燃性の評価には、100mm×10mm×1.6mに成形したUL試験用の射出成形品1〜13(実施例1〜13)およびC1〜C4(比較例1〜4)を使用した。難燃性の評価は、射出成形品1〜14およびC1〜C5を23℃、湿度50%の恒温室の中で48時間調湿し、米国アンダーライターズ・ラボラトリーズ(UL)が定めているUL94試験(機器の部品用プラスチック材料の燃焼試験)に準拠して行った。ここで「UL94試験」とは、鉛直に保持した所定の大きさの樹脂成形体にバーナーの炎を10秒間接炎した後の残炎時間やドリップ性から難燃性を評価する方法である。そして、難燃性は、以下の基準により評価した。
◎:V−0
○:V−1、V−2
×:規格外
(4) Evaluation of flame retardancy For evaluation of flame retardancy, injection molded
:: V-0
○: V-1, V-2
X: out of specification
(5)内部構造
射出成形品1〜13(実施例1〜13)およびC1〜C4(比較例1〜4)のそれぞれについて、その表面付近の部分と、それ以外の部分とに切断し、それぞれの部分の樹脂を燃やした後に残るフィラーの分布を観察した。その結果、射出成形品1〜13(実施例1〜13)では、射出成形品の表面から離れる程、フィラーが増加していた。
(5) Internal Structure The injection molded
射出成形品C1、C2(比較例1、2)では、フィラーがほぼ一様に分布していた。また、射出成形品C4(比較例4)では、フィラーがより表面側に分布していた。 In the injection-molded articles C1 and C2 (Comparative Examples 1 and 2), the fillers were substantially uniformly distributed. In addition, in the injection-molded article C4 (Comparative Example 4), the filler was more distributed on the surface side.
また、射出成形品1〜13(実施例1〜13)およびC1〜C4(比較例1〜4)のそれぞれについて、その表面付近の部分と、それ以外の部分とに切断し、それぞれの部分を顕微鏡にて難燃剤の分布を観察した。その結果、射出成形品1〜13(実施例1〜13)では、射出成形品の表面から離れる程、難燃剤が減少していた。
Moreover, about each of the injection molded articles 1-13 (Examples 1-13) and C1-C4 (comparative examples 1-4), it cut | disconnects into the part near the surface, and the part other than that, Each part is cut. The distribution of the flame retardant was observed with a microscope. As a result, in the injection molded
射出成形品C1、C3、C4(比較例1、3、4)では、難燃剤がほぼ一様に分布していた。 In the injection molded articles C1, C3 and C4 (comparative examples 1, 3 and 4), the flame retardants were almost uniformly distributed.
実施例1〜13および比較例1〜4の評価結果を表2に示す。 The evaluation results of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 2.
表2に示されるように、射出成形品1〜13(実施例1〜13)は、曲げ弾性率、荷重たわみ温度、難燃性および外観のいずれもが十分であることがわかる。
As shown in Table 2, it can be seen that the injection molded
これに対して、射出成形品C1、C2およびC4(比較例1、2、4)は、いずれも、難燃性および表面の美観が不十分であった。射出成形品C1、C4(比較例1、4)については、熱可塑性樹脂、フィラーおよび難燃剤を一括して溶融混練したため、フィラーが均一に分散し、射出成形品の表面およびその近傍にも十分量存在したためと考えられる。また、射出成形品C2(比較例2)では、難燃剤が含有されていないためと考えられる。 On the other hand, all of the injection molded articles C1, C2 and C4 (comparative examples 1, 2 and 4) were insufficient in flame retardancy and appearance of the surface. For injection molded articles C1 and C4 (comparative examples 1 and 4), the thermoplastic resin, the filler and the flame retardant are collectively melt-kneaded, so the filler is uniformly dispersed and sufficient on the surface of the injection molded article and its vicinity It is believed that the amount was present. Moreover, in the injection molded article C2 (comparative example 2), it is considered that the flame retardant is not contained.
また、射出成形品C3(比較例3)では、フィラーが含有されていないため、曲げ弾性率および荷重たわみ温度が不十分であった。 In addition, in the injection molded product C3 (Comparative Example 3), the filler was not contained, so the flexural modulus and the deflection temperature under load were insufficient.
本発明によれば、フィラーの種類とせん断粘度が十分に異なる二種の溶融混練物とによって、剛性に優れ、かつ樹脂成形品に特有の、表面の見た目の滑らかさを有する射出成形品が得られる。よって、本発明によれば、上記射出成形品の生産性のさらなる向上と、その製造に伴う環境への負荷のさらなる低減との両立が期待される。 According to the present invention, it is possible to obtain an injection molded article which is excellent in rigidity and has a surface appearance smoothness unique to a resin molded article, due to the type of filler and two types of melt-kneaded products having sufficiently different shear viscosities. Be Therefore, according to the present invention, it is expected that the improvement of the productivity of the above-mentioned injection molded product and the further reduction of the environmental load associated with the production thereof can be achieved.
1 熱可塑性樹脂
2a フィラー
2b 難燃剤
3a 第1混練物
3b 第2混練物
4 組成物
4a フィラーが豊富な領域
4b 難燃剤が豊富な領域
5 射出成形品
1
Claims (12)
前記熱可塑性樹脂および難燃剤を溶融混練して第2混練物を得る工程と、
前記第1混練物および前記第2混練物をドライブレンドして射出成形する工程と、
を含み、
せん断速度1×103/秒での前記第1混練物の第1せん断粘度が前記せん断速度での前記第2混練物の第2せん断粘度よりも大きい、
射出成形品の製造方法。 Melt-kneading a thermoplastic resin and a filler to obtain a first kneaded product;
Melt-kneading the thermoplastic resin and the flame retardant to obtain a second kneaded product;
Dry blending and injection molding the first kneaded product and the second kneaded product;
Including
The first shear viscosity of the first mixture at a shear rate of 1 × 10 3 / sec is greater than the second shear viscosity of the second mixture at the shear rate.
Method of manufacturing injection molded articles.
前記フィラーが前記射出成形品の内側に、前記難燃剤が前記射出成形品の外側にそれぞれ偏在している、
射出成形品。 An injection-molded article produced by injection molding a dry blend of a first kneaded product obtained by melt-kneading a thermoplastic resin and a filler, and a second kneaded product obtained by melt-kneading the thermoplastic resin and a flame retardant. And
The filler is unevenly distributed inside the injection molded article, and the flame retardant is unevenly distributed outside the injection molded article.
Injection molded products.
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