JP2020193284A - Resin composition, method for producing resin composition and information processing device - Google Patents

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Abstract

To provide a resin composition that achieves both of rigidity and toughness.SOLUTION: A resin composition contains a thermoplastic resin, a first filler with an average particle size of 3-20 μm, a second filler with an average particle size of 0.1-1.5 μm, and an elastomer. Of an area of 2 mm from the outer peripheral edge of the first filler, 30-70 vol.% is elastomer and 5 vol.% or more is the second filler.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、樹脂組成物、樹脂組成物の製造方法および情報処理装置に関する。 The present invention relates to a resin composition, a method for producing a resin composition, and an information processing apparatus.

一般に、家電機器、自動車、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, OA equipment, etc. are molded by injection molding or the like. In recent years, it has been desired to reduce the amount of resin material used in resin products from the viewpoint of reducing the environmental burden and material cost.

樹脂材料の使用量を削減する方法として、薄肉成形する方法が知られている。薄肉の樹脂製品は、従来の樹脂製品と比較して剛性および靱性が下がるが、従来の樹脂製品と同様の剛性および靱性が求められる。 As a method of reducing the amount of resin material used, a thin-wall molding method is known. Thin-walled resin products have lower rigidity and toughness than conventional resin products, but are required to have the same rigidity and toughness as conventional resin products.

樹脂製品の剛性を高めるために、樹脂材料にフィラーを添加した樹脂組成物を用いて成形することが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In order to increase the rigidity of a resin product, it is known to mold using a resin composition in which a filler is added to a resin material (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1には、合成樹脂と、平均粒径が大きい複合フィラーと、平均粒径が小さい混合フィラーと、エラストマ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、合成樹脂と、複合フィラーと、混合フィラーと、エラストマーとが均一となるように混合することで、剛性および靱性を維持している。 Patent Document 1 describes a resin composition containing a synthetic resin, a composite filler having a large average particle size, a mixed filler having a small average particle size, and an elastomer. The resin composition described in Patent Document 1 maintains rigidity and toughness by mixing the synthetic resin, the composite filler, the mixed filler, and the elastomer so as to be uniform.

特開2002−080631号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-080631

特許文献1の樹脂組成物を用いた成形品では、複合フィラーおよび混合フィラーの添加により靱性は改善される。しかしながら、成形品に衝撃が加わった場合、混合フィラーの周囲では、クラックが発生してしまい、成形品全体として靱性の向上効率が悪いことがあった。このように、従来の技術は、剛性および靱性を両立させる観点から検討の余地が残されている。 In the molded product using the resin composition of Patent Document 1, the toughness is improved by adding the composite filler and the mixed filler. However, when an impact is applied to the molded product, cracks occur around the mixed filler, and the efficiency of improving the toughness of the molded product as a whole may be poor. As described above, the conventional technique has room for study from the viewpoint of achieving both rigidity and toughness.

本発明は、剛性および靱性を両立させた樹脂組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、当該樹脂組成物の製造方法および当該樹脂組成物を用いた情報処理装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a resin composition having both rigidity and toughness. Another object of the present invention is to provide a method for producing the resin composition and an information processing device using the resin composition.

上記の課題を解決するための一手段としての樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、平均粒径が3〜20μmの第1フィラーと、平均粒径が0.1〜1.5μmの第2フィラーと、エラストマーとを有し、前記第1フィラーの外周縁から2mmの領域は、30〜70体積%がエラストマーであり、5体積%以上が前記第2フィラーである構造を含む。 The resin composition as one means for solving the above problems includes a thermoplastic resin, a first filler having an average particle size of 3 to 20 μm, and a second filler having an average particle size of 0.1 to 1.5 μm. The region 2 mm from the outer peripheral edge of the first filler contains a structure in which 30 to 70% by volume is an elastomer and 5% by volume or more is the second filler.

上記の課題を解決するための一手段としての樹脂組成物の製造方法は、第1熱可塑性樹脂と、平均粒径が3〜20μmの第1フィラーと、エラストマーとを溶融混練して混練物を得る工程と、前記混練物と、第2熱可塑性樹脂と、平均粒径が0.1〜1.5μmの第2フィラーとを混合した後に、溶融混練して樹脂組成物を得る工程と、を含む。 A method for producing a resin composition as one means for solving the above problems is to melt-knead a first thermoplastic resin, a first filler having an average particle size of 3 to 20 μm, and an elastomer to obtain a kneaded product. A step of obtaining the kneaded product, a step of mixing the second thermoplastic resin and a second filler having an average particle size of 0.1 to 1.5 μm, and then melt-kneading to obtain a resin composition. Including.

上記の課題を解決するための一手段としての情報処理装置は、本発明の樹脂組成物による成形品を有する。 The information processing device as one means for solving the above problems includes a molded product made of the resin composition of the present invention.

本発明によれば、剛性および靱性を両立させた樹脂組成物および当該樹脂組成物を用いた情報処理装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a resin composition having both rigidity and toughness, and an information processing device using the resin composition.

本発明の実施の形態における樹脂組成物の製造方法の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the manufacturing method of the resin composition in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における樹脂組成物の製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method of the resin composition in embodiment of this invention.

以下、添付した図面を参照して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 with reference to the attached drawings.

本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、第1フィラーと、第2フィラーと、エラストマーとを有する。本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、酸変性ポリプロピレンをさらに有していてもよい。 The resin composition according to the embodiment of the present invention has a thermoplastic resin, a first filler, a second filler, and an elastomer. The resin composition according to the embodiment of the present invention may further have acid-modified polypropylene.

熱可塑性樹脂は、樹脂組成物のベース樹脂である。熱可塑性樹脂は、熱可塑性を有すれば特に限定されない。熱可塑性樹脂の例には、ポリカーボネート、スチレン系の樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の樹脂、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ラートが含まれる。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。スチレン系の樹脂の例には、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。熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。 The thermoplastic resin is the base resin of the resin composition. The thermoplastic resin is not particularly limited as long as it has thermoplasticity. Examples of thermoplastic resins include polycarbonate, styrene-based resins, polyolefin-based resins such as polyethylene and polypropylene, polyethylene terephthalates and polybutylene terephthalates. Examples of polycarbonates include aromatic polycarbonates. Examples of styrene-based resins include acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polystyrene (PS) and impact resistant polystyrene (HIPS). The thermoplastic resin is preferably a polyolefin-based resin such as polyethylene or polypropylene. One type of thermoplastic resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.

樹脂組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、樹脂組成物のベース樹脂として機能する観点から、37〜61質量%が好ましい。 The content of the thermoplastic resin in the resin composition is preferably 37 to 61% by mass from the viewpoint of functioning as the base resin of the resin composition.

第1フィラーは、樹脂組成物の剛性を高める。第1フィラーの形状は、板状でもよいし、フレーク状でもよい。板状の第1フィラーの例には、タルク、マイカが含まれる。板状の第1フィラーは、剛性を向上させる作用が繊維状のフィラーよりも弱いが、溶融混練時に折損しないため、剛性の向上の効果が弱くならない。よって、第1フィラーの形状は、板状が好ましい。第1フィラーの平均粒径は、3〜20μmであり、剛性の向上および靱性の低下のバランスを考慮すると、4〜10μmが好ましい。第1フィラーの平均粒径は、例えば透過型電子顕微鏡で撮像した画像に基づいて測定できる。第1フィラーの平均粒径は、例えば無差別に選択した10個の第1フィラーの最長な長さの平均値である。 The first filler increases the rigidity of the resin composition. The shape of the first filler may be plate-shaped or flake-shaped. Examples of the plate-shaped first filler include talc and mica. The plate-shaped first filler has a weaker effect of improving the rigidity than the fibrous filler, but it does not break during melt-kneading, so that the effect of improving the rigidity is not weakened. Therefore, the shape of the first filler is preferably a plate shape. The average particle size of the first filler is 3 to 20 μm, and is preferably 4 to 10 μm in consideration of the balance between the improvement in rigidity and the decrease in toughness. The average particle size of the first filler can be measured, for example, based on an image captured by a transmission electron microscope. The average particle size of the first filler is, for example, the average value of the longest lengths of ten indiscriminately selected first fillers.

樹脂組成物中における第1フィラーの含有量は、10〜25質量%が好ましく、第1フィラーの所望の効果および凝集しやすさの観点から、17〜23質量%がより好ましい。第1フィラーの含有量が10質量%未満の場合、樹脂組成物が所望の剛性を発揮しないおそれがある。第1フィラーの含有量が25質量%超の場合、樹脂組成物の靱性が低下しすぎるおそれがある。 The content of the first filler in the resin composition is preferably 10 to 25% by mass, and more preferably 17 to 23% by mass from the viewpoint of the desired effect of the first filler and the ease of aggregation. If the content of the first filler is less than 10% by mass, the resin composition may not exhibit the desired rigidity. If the content of the first filler exceeds 25% by mass, the toughness of the resin composition may be excessively lowered.

第2フィラーは、樹脂組成物の靱性を高める。第2フィラーの形状は、球状でもよいし、楕円球状でもよい。球状の第2フィラーの例には、炭酸カルシウム、シリカ、水酸化アルミニウムが含まれる。第2フィラーは、炭酸カルシウムが好ましく、脂肪酸で表面処理された炭酸カルシウムがより好ましい。第2フィラーの平均粒径は、0.1〜1.5μmであり、0.1〜0.8μmが好ましい。第2フィラーの平均粒径は、例えば透過型電子顕微鏡で撮像した画像に基づいて測定できる。第2フィラーの平均粒径は、例えば無差別に選択した10個の第2フィラーの最長な長さの平均値である。第2フィラーの形状が球状の場合、第2フィラーの平均粒径は、直径の平均値である。また、第2フィラーの形状が楕円球状の場合、第2フィラーの平均粒径は、楕円の長径の平均値である。 The second filler enhances the toughness of the resin composition. The shape of the second filler may be spherical or elliptical spherical. Examples of the spherical second filler include calcium carbonate, silica and aluminum hydroxide. The second filler is preferably calcium carbonate, more preferably calcium carbonate surface-treated with a fatty acid. The average particle size of the second filler is 0.1 to 1.5 μm, preferably 0.1 to 0.8 μm. The average particle size of the second filler can be measured, for example, based on an image captured by a transmission electron microscope. The average particle size of the second filler is, for example, the average value of the longest lengths of ten indiscriminately selected second fillers. When the shape of the second filler is spherical, the average particle size of the second filler is the average value of the diameters. When the shape of the second filler is elliptical and spherical, the average particle size of the second filler is the average value of the major axis of the ellipse.

脂肪酸で表面処理された炭酸カルシウムは、脂肪酸を含む表面処理剤によって表面処理することによって、その表面に表面処理剤の残基の層が形成される。ここで「表面処理剤の残基の層」とは、第2フィラーと化学結合した後の表面処理剤における反応性基以外の構造を言う。 Calcium carbonate surface-treated with fatty acids is surface-treated with a surface-treating agent containing fatty acids to form a layer of residues of the surface-treating agent on the surface. Here, the "layer of residues of the surface treatment agent" refers to a structure other than the reactive group in the surface treatment agent after being chemically bonded to the second filler.

表面処理剤は、第2フィラーを表面処理する観点から、第2フィラーに対して高い反応性を示すことが好ましい。また、表面処理剤は、第2フィラーがエラストマーとよく混ざり合う観点から、エラストマーに対する相溶性が高いことが好ましい。また、表面処理剤は、凝集することを抑制する観点から、熱可塑性樹脂に対する反応性が低いことが好ましい。具体的には、表面処理剤と、熱可塑性樹脂とが反応してしまうと、後述する混練物を得る工程において、熱可塑性樹脂のポリマーと、第2フィラーの表面との間で結合が生じてしまう。これにより、樹脂組成物を得る工程において、混練物と、追加した熱可塑性樹脂とが混ざりにくくなり、凝集してしまうおそれがある。 The surface treatment agent preferably exhibits high reactivity with the second filler from the viewpoint of surface-treating the second filler. Further, the surface treatment agent preferably has high compatibility with the elastomer from the viewpoint that the second filler mixes well with the elastomer. Further, the surface treatment agent preferably has low reactivity with the thermoplastic resin from the viewpoint of suppressing aggregation. Specifically, when the surface treatment agent reacts with the thermoplastic resin, a bond is generated between the polymer of the thermoplastic resin and the surface of the second filler in the step of obtaining the kneaded product described later. It ends up. As a result, in the step of obtaining the resin composition, the kneaded product and the added thermoplastic resin are less likely to be mixed and may agglomerate.

表面処理剤は、第2フィラーと反応するための反応性基を含む反応性基部と、その他の非反応部とを有する。表面処理剤における反応性基は、第2フィラーと反応して、第2フィラーの表面に化学的に結合できれば特に限定されない。表面処理剤における反応性基の例には、カルボキシル基、シラノール基が含まれる。 The surface treatment agent has a reactive base containing a reactive group for reacting with the second filler, and other non-reactive parts. The reactive group in the surface treatment agent is not particularly limited as long as it can react with the second filler and chemically bond to the surface of the second filler. Examples of reactive groups in surface treatment agents include carboxyl groups and silanol groups.

前述したように、表面処理剤は、熱可塑性樹脂と反応しないことが好ましい。よって、表面処理剤における非反応部は、熱可塑性樹脂に対する反応性が低ければ特に限定されない。非反応部は、使用する熱可塑性樹脂に応じて適宜設定できる。表面処理剤における非反応部は、アルキル基を有することが好ましい。アルキル基の例には、炭素数が16〜17個のアルキル基が含まれる。アルキル基は、不飽和結合を有していてもよいし、不飽和結合を有していなくてもよい。表面処理剤の例には、脂肪酸、シランカップリング剤が含まれる。脂肪酸の例には、ステアリン酸、オレイン酸が含まれる。 As described above, it is preferable that the surface treatment agent does not react with the thermoplastic resin. Therefore, the non-reactive portion of the surface treatment agent is not particularly limited as long as the reactivity with the thermoplastic resin is low. The non-reacting part can be appropriately set according to the thermoplastic resin used. The non-reacting portion of the surface treatment agent preferably has an alkyl group. Examples of alkyl groups include alkyl groups having 16 to 17 carbon atoms. The alkyl group may or may not have an unsaturated bond. Examples of surface treatment agents include fatty acids and silane coupling agents. Examples of fatty acids include stearic acid and oleic acid.

樹脂組成物中における第2フィラーの含有量は、10〜15質量%が好ましい。樹脂組成物中における第1フィラーに対する第2フィラーの含有量は、50質量%以上が好ましい。樹脂組成物中における第1フィラーに対する第2フィラーの含有量は、100質量%以下であることが好ましい。 The content of the second filler in the resin composition is preferably 10 to 15% by mass. The content of the second filler with respect to the first filler in the resin composition is preferably 50% by mass or more. The content of the second filler with respect to the first filler in the resin composition is preferably 100% by mass or less.

エラストマーは、熱可塑性を有するとともに常温で弾性を示す高分子化合物である。エラストマーは、一層構造でもよいし、二層構造でもよい。二層構造の例には、コア・シェル構造を含む。「コア・シェル構造」とは、中心に位置するコア部(ゴム部)と、コア部の周りに配置されたシェル部(グラフト層)とを有する構造を意味する。ゴム部を構成する重合体は、公知の重合体を適用できる。ゴム部を構成する重合体の例には、ブタジエン、イソプレン、シロキサン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの重合体が含まれる。 Elastomers are polymer compounds that are thermoplastic and elastic at room temperature. The elastomer may have a one-layer structure or a two-layer structure. Examples of two-layer structures include core-shell structures. The "core-shell structure" means a structure having a core portion (rubber portion) located at the center and a shell portion (graft layer) arranged around the core portion. A known polymer can be applied to the polymer constituting the rubber portion. Examples of the polymer constituting the rubber portion include polymers of butadiene, isoprene, siloxane, acrylic acid ester, and methacrylic acid ester.

シェル部(グラフト層)を構成する重合体は、アクリル系またはスチレン系の重合体が好ましい。すなわち、エラストマーの表面構造は、アクリル系またはスチレン系が好ましい。これは、エラストマーが第1フィラー、第2フィラーおよび熱可塑性樹脂と高い相溶性を有することが好ましいためである。アクリル系またはスチレン系の重合体の例にはポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、またはそれらの共重合体、スチレンおよびブタジエンの共重合体が含まれる。シェル部を構成する重合体は、スチレンおよびブタジエンの共重合体が好ましい。 The polymer constituting the shell portion (graft layer) is preferably an acrylic or styrene polymer. That is, the surface structure of the elastomer is preferably acrylic or styrene. This is because the elastomer preferably has high compatibility with the first filler, the second filler and the thermoplastic resin. Examples of acrylic or styrene-based polymers include polymethylmethacrylate, polystyrene, or copolymers thereof, styrene and butadiene copolymers. The polymer constituting the shell portion is preferably a copolymer of styrene and butadiene.

エラストマーの例には、タフテック(登録商標)Mシリーズ、Hシリーズ、Sシリーズ(旭化成株式会社)、および、メタブレン(登録商標)シリーズS−2100、SX−006、C−223Aなど(三菱レイヨン株式会社)が含まれる。エラストマーは、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。 Examples of elastomers include Tough Tech (registered trademark) M series, H series, S series (Asahi Kasei Corporation), and Metabren (registered trademark) series S-2100, SX-006, C-223A, etc. (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) ) Is included. One type of elastomer may be used alone, or two or more types may be used in combination.

樹脂組成物中におけるエラストマーの含有量は、6〜15質量%が好ましく、8〜12質量%がより好ましい。樹脂組成物中におけるエラストマーの含有量が6質量%未満の場合、靱性の効果が発揮されないおそれがある。一方、樹脂組成物中におけるエラストマーの含有量は15質量%超の場合、剛性が低下してしまい、第1フィラーを添加することによる効果が低下するおそれがある。 The content of the elastomer in the resin composition is preferably 6 to 15% by mass, more preferably 8 to 12% by mass. If the content of the elastomer in the resin composition is less than 6% by mass, the toughness effect may not be exhibited. On the other hand, when the content of the elastomer in the resin composition is more than 15% by mass, the rigidity is lowered, and the effect of adding the first filler may be lowered.

第1フィラーの外周縁から2mmの領域は、30〜70体積%がエラストマーである構造を含み、剛性と靱性の両方を効果する観点から、30〜60体積%がエラストマーである構造を含むことが好ましい。エラストマーが多すぎる場合、第1フィラーの硬さが熱可塑性樹脂に伝わらず、剛性が低下することがある。一方、エラストマーが少なすぎる場合、衝撃時の第1フィラー周辺に集中した応力を緩和しきれず、かつ第1フィラー周辺での小さい空隙(ボイド)へのポリマー鎖の拡散も促進されず、靱性が低下することがある。 The region 2 mm from the outer peripheral edge of the first filler may include a structure in which 30 to 70% by volume is an elastomer, and may include a structure in which 30 to 60% by volume is an elastomer from the viewpoint of both rigidity and toughness. preferable. If there is too much elastomer, the hardness of the first filler is not transmitted to the thermoplastic resin, and the rigidity may decrease. On the other hand, when the amount of the elastomer is too small, the stress concentrated around the first filler at the time of impact cannot be completely relieved, and the diffusion of the polymer chain into the small voids around the first filler is not promoted, resulting in a decrease in toughness. I have something to do.

第1フィラーの外周縁から2mmの領域は、5体積%以上が第2フィラーであり、8体積%以上が第2フィラーであることが好ましい。第2フィラーが少なすぎると、衝撃時に生じる小さい空隙(ボイド)が少なすぎて衝撃を吸収しにくくなり、靱性が低下することがある。第1フィラーの外周縁から2mmの領域は、30体積%未満が第2フィラーであることが好ましく、15体積%未満がより好ましい。第2フィラーが多すぎると、相対的に熱可塑性樹脂が減少し剛性が発揮しにくいことがある。 In the region 2 mm from the outer peripheral edge of the first filler, it is preferable that 5% by volume or more is the second filler and 8% by volume or more is the second filler. If the amount of the second filler is too small, the small voids generated at the time of impact are too small to absorb the impact, and the toughness may decrease. In the region 2 mm from the outer peripheral edge of the first filler, less than 30% by volume is preferably the second filler, and less than 15% by volume is more preferable. If the amount of the second filler is too large, the thermoplastic resin is relatively reduced and the rigidity may not be exhibited easily.

このような樹脂組成物内の構造は、例えば以下の方法で特定できる。まず、樹脂組成物の成形品をミクロトームにより薄片を作製し、電子顕微鏡により1000倍の倍率の画像を得る。そして、得られた画像における形状、大きさおよびコントラストにより、熱可塑性樹脂、フィラー(第1フィラーおよび第2フィラー)、エラストマーおよび酸変性ポリプロピレンの種類および位置を特定できる。また、得られた画像を小型汎用画像処理解析システム(ルーゼックス;株式会社ニコレ)により解析する。得られた画像を所定の閾値で二値化処理した処理画像における面積比率により、熱可塑性樹脂、フィラーおよびエラストマーの含有量を測定できる。なお、面積比率と、体積比率とは、比例するため、得られた画像の面積比率から、樹脂組成物における体積比率を推定できる。 The structure in such a resin composition can be specified by, for example, the following method. First, a thin piece of a molded product of the resin composition is prepared by a microtome, and an image at a magnification of 1000 is obtained by an electron microscope. Then, the type and position of the thermoplastic resin, the filler (first filler and the second filler), the elastomer and the acid-modified polypropylene can be specified by the shape, size and contrast in the obtained image. In addition, the obtained image is analyzed by a small general-purpose image processing analysis system (Luzex; Nicole Co., Ltd.). The contents of the thermoplastic resin, the filler and the elastomer can be measured by the area ratio in the processed image obtained by binarizing the obtained image with a predetermined threshold value. Since the area ratio and the volume ratio are proportional to each other, the volume ratio in the resin composition can be estimated from the area ratio of the obtained image.

酸変性ポリプロピレンは、各成分の相溶化剤として機能する。樹脂組成物に酸変性ポリプロピレンを添加することにより、後述する混練物を得る工程において、第1フィラーおよびエラストマーの接着が強くなる。また、樹脂組成物を得る工程において、第1フィラーおよびエラストマーの凝集体が壊れにくくなる。結果的に、使用時の応力が凝集体の部分に集中し、当該部分が破壊されることにより、エラストマーが第1フィラーの周囲に局在しつつ、第1フィラーを熱可塑性樹脂に分散させる事ができる。 The acid-modified polypropylene functions as a compatibilizer for each component. By adding the acid-modified polypropylene to the resin composition, the adhesion between the first filler and the elastomer becomes stronger in the step of obtaining the kneaded product described later. Further, in the step of obtaining the resin composition, the aggregates of the first filler and the elastomer are less likely to break. As a result, the stress during use is concentrated on the agglomerate portion, and the portion is destroyed, so that the elastomer is localized around the first filler and the first filler is dispersed in the thermoplastic resin. Can be done.

酸変性ポリプロピレンは、例えば酸基を含有するラジカル反応性モノマーと、酸基を含有しないラジカル反応性モノマーとによってポリプロピレンが変性された変性ポリプロピレンである。 The acid-modified polypropylene is, for example, modified polypropylene obtained by modifying polypropylene with a radical-reactive monomer containing an acid group and a radical-reactive monomer containing no acid group.

酸変性ポリプロピレン中において、酸基を含有するラジカル反応性モノマーに由来する構成単位は0.6〜5.0質量%が好ましく、酸基を含有しないラジカル反応性モノマーに由来する構成単位は0.03〜3.0質量%が好ましい。 In the acid-modified polypropylene, the structural unit derived from the radical-reactive monomer containing an acid group is preferably 0.6 to 5.0% by mass, and the structural unit derived from the radical-reactive monomer containing no acid group is 0. It is preferably 03 to 3.0% by mass.

樹脂組成物は、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、第1フィラー、第2フィラーおよびエラストマ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、紫外線吸収剤が含まれる。これらの他の成分の樹脂組成物における含有量は、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。 The resin composition may further contain components other than the thermoplastic resin, the first filler, the second filler and the elastomer as long as the effects of the present embodiment can be obtained. Examples of other components include colorants, UV absorbers. The content of these other components in the resin composition can be appropriately determined within the range in which the effects of the other components can be obtained together with the effects of the present embodiment.

次に、樹脂組成物の製造方法について説明する。図1は、本実施の形態における樹脂組成物の製造方法の模式図である。図2は、本実施の形態における樹脂組成物の製造方法のフローチャートである。 Next, a method for producing the resin composition will be described. FIG. 1 is a schematic view of a method for producing a resin composition according to the present embodiment. FIG. 2 is a flowchart of a method for producing a resin composition according to the present embodiment.

図1および図2に示されるように、本実施の形態に係る樹脂組成物20の製造方法は、混練物10を得る工程(S110;第1工程)と、樹脂組成物20を得る工程(S120;第2工程)と、を含む。 As shown in FIGS. 1 and 2, the method for producing the resin composition 20 according to the present embodiment includes a step of obtaining the kneaded product 10 (S110; first step) and a step of obtaining the resin composition 20 (S120). 2nd step) and.

混練物10を得る工程(S110)では、第1熱可塑性樹脂1と、平均粒径が3〜20μmの第1フィラー2と、エラストマー3とを溶融混練して、混練物10を得る。第1熱可塑性樹脂組成物は、前述の熱可塑性樹脂組成物を使用できる。 In the step of obtaining the kneaded product 10 (S110), the first thermoplastic resin 1, the first filler 2 having an average particle size of 3 to 20 μm, and the elastomer 3 are melt-kneaded to obtain the kneaded product 10. As the first thermoplastic resin composition, the above-mentioned thermoplastic resin composition can be used.

混練物10を得る工程では、第1熱可塑性樹脂1と、第1フィラー2と、エラストマー3との総量を100質量%としたとき、第1熱可塑性樹脂1の含有量は40質量%以上であり、第1フィラー3の含有量は30質量%以上40質量%以下であり、エラストマー3の含有量は10質量%以上が好ましい。また、エラストマーの含有量は、樹脂組成物における構造のバランスを考慮すると、25質量%以下が好ましい。 In the step of obtaining the kneaded product 10, when the total amount of the first thermoplastic resin 1, the first filler 2, and the elastomer 3 is 100% by mass, the content of the first thermoplastic resin 1 is 40% by mass or more. The content of the first filler 3 is 30% by mass or more and 40% by mass or less, and the content of the elastomer 3 is preferably 10% by mass or more. Further, the content of the elastomer is preferably 25% by mass or less in consideration of the structural balance in the resin composition.

溶融混練する方法は、特に限定されない。溶融混練する方法の例には、一軸の溶融混練機を用いる方法や、二軸の溶融混練機を用いる方法が含まれる。混練物を得る工程における溶融混練の条件は、第1熱可塑性樹脂1、第1フィラー2およびエラストマー3の種類と、これらの組成比とによって適宜設定できる。混練物10は、公知の方法によって、公知の形態に成形される。例えば、混練物10は、ペレダイサーによってペレットに成形されてもよいし、公知の装置でフレークに成形されてもよいし、これらの粉砕物に成形されてもよい。 The method of melt-kneading is not particularly limited. Examples of the method of melt-kneading include a method of using a uniaxial melt-kneader and a method of using a twin-screw melt-kneader. The conditions for melt-kneading in the step of obtaining the kneaded product can be appropriately set according to the types of the first thermoplastic resin 1, the first filler 2 and the elastomer 3 and their composition ratios. The kneaded product 10 is formed into a known form by a known method. For example, the kneaded product 10 may be formed into pellets by a pelletizer, may be formed into flakes by a known device, or may be formed into pulverized products thereof.

樹脂組成物20を得る工程(S120;第2工程)では、混練物10と、第2熱可塑性樹脂4と、平均粒径が0.1〜1.5μmの第2フィラー5とを混合した後に、溶融混練して樹脂組成物20を得る。第2熱可塑性樹脂組成物は、前述の熱可塑性樹脂組成物を使用できる。第1熱可塑性樹脂および第2熱可塑性樹脂は、同じ種類の樹脂でもよいし、異なる種類の樹脂でもよい。 In the step of obtaining the resin composition 20 (S120; second step), after mixing the kneaded product 10, the second thermoplastic resin 4, and the second filler 5 having an average particle size of 0.1 to 1.5 μm. , Melting and kneading to obtain the resin composition 20. As the second thermoplastic resin composition, the above-mentioned thermoplastic resin composition can be used. The first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin may be the same type of resin or different types of resin.

混練物10と、第2熱可塑性樹脂4と、第2フィラー5との混合は、これらが一様な組成物となるのに十分な程度に混合されればよい。混練物10と、第2熱可塑性樹脂4と、第2フィラー5との混合は、材料を混合する通常の方法で行うことができる。混合は、ドライブレンドであり、例えば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、溶剤などの媒体を使用せずに材料を直接混ぜ合わせて混合する方法を意味する。 The kneaded product 10, the second thermoplastic resin 4, and the second filler 5 may be mixed to such an extent that they form a uniform composition. The kneaded product 10, the second thermoplastic resin 4, and the second filler 5 can be mixed by a usual method of mixing the materials. The mixing is a dry blend and can be done using, for example, a tumbler. Here, the "dry blend" means a method of directly mixing and mixing materials without using a medium such as a solvent.

樹脂組成物20を得る工程における溶融混練の条件は、樹脂材料を用いる通常の条件で行うことができる。溶融混練の条件は、混練物10の組成、第2熱可塑性樹脂4および第2フィラー5の種類などに応じて適宜に決定できる。 The conditions for melt-kneading in the step of obtaining the resin composition 20 can be carried out under normal conditions using a resin material. The conditions for melt-kneading can be appropriately determined according to the composition of the kneaded product 10, the types of the second thermoplastic resin 4 and the second filler 5, and the like.

なお、混練物10を得る工程または樹脂組成物20を得る工程では、酸変性ポリプロピレンをさらに添加してもよい。混練物10を得る工程において、酸変性ポリプロピレンを添加する場合には、第1熱可塑性樹脂1、第1フィラー2、エラストマー3とともに、酸変性ポリプロピレンを添加して、溶融混練すればよい。また、樹脂組成物20を得る工程において、酸変性ポリプロピレンを添加する場合には、混練物10と、第2熱可塑性樹脂4と、第2フィラー5とともに、酸変性ポリプロピレンを添加して、混合した後に溶融混練すればよい。酸変性ポリプロピレンは、混練物10を得る工程で添加することが好ましい。この場合、第1熱可塑性樹脂と、第1フィラーと、エラストマーとの総量を100質量%としたとき、酸変性ポリプロピレンの含有量は10質量%以下が好ましい。また、当該酸変性ポリプロピレンの含有量は、1質量%以上が好ましい。 In the step of obtaining the kneaded product 10 or the step of obtaining the resin composition 20, acid-modified polypropylene may be further added. When acid-modified polypropylene is added in the step of obtaining the kneaded product 10, the acid-modified polypropylene may be added together with the first thermoplastic resin 1, the first filler 2, and the elastomer 3 and melt-kneaded. When acid-modified polypropylene was added in the step of obtaining the resin composition 20, the acid-modified polypropylene was added and mixed together with the kneaded product 10, the second thermoplastic resin 4, and the second filler 5. It may be melt-kneaded later. The acid-modified polypropylene is preferably added in the step of obtaining the kneaded product 10. In this case, when the total amount of the first thermoplastic resin, the first filler, and the elastomer is 100% by mass, the content of the acid-modified polypropylene is preferably 10% by mass or less. The content of the acid-modified polypropylene is preferably 1% by mass or more.

得られた樹脂組成物が剛性および靱性を高い基準で両立できる理由は、以下のように考えられる。樹脂組成物は、フィラー(第1フィラー)が添加されることにより剛性が高くなる。一方、樹脂組成物は、使用時の応力がフィラー(第1フィラー)の周辺に集中することにより生じるクラッキングによって靱性が低下する。また、樹脂組成物は、エラストマーを添加することにより靱性が高くなるが、柔らかくなるため剛性が低下する。 The reason why the obtained resin composition can achieve both rigidity and toughness with high standards is considered as follows. The rigidity of the resin composition is increased by adding a filler (first filler). On the other hand, the toughness of the resin composition is lowered by cracking caused by the concentration of stress during use around the filler (first filler). Further, the toughness of the resin composition is increased by adding the elastomer, but the rigidity is decreased because the resin composition is softened.

このように、本実施の形態では、樹脂組成物中にフィラーおよびエラストマーを含むため、フィラーの周辺にエラストマーが配置された構造が局在する。これにより、樹脂組成物が柔らかくなることを防ぎつつ、クラッキングを抑制して靱性を高くすることができる。 As described above, in the present embodiment, since the resin composition contains the filler and the elastomer, the structure in which the elastomer is arranged is localized around the filler. As a result, cracking can be suppressed and toughness can be increased while preventing the resin composition from becoming soft.

しかしながら、フィラーをエラストマーで取り囲んでしまうと、フィラーを添加することによる剛性が発現しない。フィラーからの応力を伝達する必要があるため、エラストマーの添加量には限度がある。 However, if the filler is surrounded by an elastomer, the rigidity due to the addition of the filler is not exhibited. Since it is necessary to transfer the stress from the filler, the amount of elastomer added is limited.

本実施の形態では、平均粒径が大きい第1フィラーと、平均粒径が小さい第2フィラーとを含んでいる。平均粒径が大きい第1フィラーは、剛性を高くすることに寄与する。第1フィラーおよびエラストマーが配置された領域に第2フィラーが適量存在することで、第1フィラーの添加により生じるクラッキングを抑制する効果が増大する相乗効果が生じる。また、第2フィラーは、熱可塑性樹脂部分の剛性を落とさず靱性を高くすることができる。これによって、高い基準で、剛性および靱性を両立できる。 In the present embodiment, a first filler having a large average particle size and a second filler having a small average particle size are included. The first filler having a large average particle size contributes to increasing the rigidity. The presence of an appropriate amount of the second filler in the region where the first filler and the elastomer are arranged produces a synergistic effect that increases the effect of suppressing cracking caused by the addition of the first filler. Further, the second filler can increase the toughness without lowering the rigidity of the thermoplastic resin portion. As a result, both rigidity and toughness can be achieved with a high standard.

第2フィラーが添加された樹脂組成物では、使用時の衝撃により、熱可塑性樹脂から第2フィラーが剥がれて小さい空隙(ボイド)が生じる。樹脂組成物は、この小さい空隙に歪みにより応力が吸収されることで、大きく変形できる。使用時の衝撃による大きな変形で第1フィラーの周辺に応力が集中し、クラッキングが生じて靱性が低下するが、エラストマーの添加による柔軟性の向上と、熱可塑性樹脂およびエラストマーの界面の延性化によって歪みを吸収する。 In the resin composition to which the second filler is added, the second filler is peeled off from the thermoplastic resin due to the impact during use, and small voids are generated. The resin composition can be greatly deformed by absorbing stress due to strain in these small voids. Stress concentrates around the first filler due to large deformation due to impact during use, causing cracking and reducing toughness. However, due to the improvement of flexibility due to the addition of elastomer and the ductility of the interface between the thermoplastic resin and the elastomer. Absorbs distortion.

本実施の形態では、第1熱可塑性樹脂、第1フィラーおよびエラストマーを溶融混練することで、第1フィラーおよびエラストマーが高濃度で接触することにより、第1フィラーの周りにエラストマーが局在し、第1フィラーは凝集状態になる。そして、この混練物と、第2熱可塑性樹脂と、第2フィラーとを混練する際、当該凝集部分に第2フィラーが衝突して凝集部分を部分的に破壊する。このとき、柔軟性がある熱可塑性樹脂の領域よりも、硬くてもろい凝集部分の方が乖離しやすい。この効果により、第1フィラーの周辺にエラストマーを局在させ、かつ第1フィラーを樹脂組成物に分散できると考えられる。 In the present embodiment, the first thermoplastic resin, the first filler, and the elastomer are melt-kneaded, so that the first filler and the elastomer come into contact with each other at a high concentration, so that the elastomer is localized around the first filler. The first filler is in an aggregated state. Then, when the kneaded product, the second thermoplastic resin, and the second filler are kneaded, the second filler collides with the agglomerated portion and the agglomerated portion is partially destroyed. At this time, the hard and brittle aggregated portion is more likely to dissociate than the flexible thermoplastic resin region. It is considered that this effect allows the elastomer to be localized around the first filler and the first filler to be dispersed in the resin composition.

以上のように、本実施の形態に係る樹脂組成物は、第1フィラーおよびエラストマーの凝集体が熱可塑性樹脂中に分散し、かつ当該凝集体の周囲に第2フィラーが局在している。よって、樹脂組成物の剛性および靱性を高い水準で維持できる。 As described above, in the resin composition according to the present embodiment, the aggregates of the first filler and the elastomer are dispersed in the thermoplastic resin, and the second filler is localized around the aggregates. Therefore, the rigidity and toughness of the resin composition can be maintained at a high level.

以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

[実施例1]
(第1工程)
ポリプロピレン(第1熱可塑性樹脂)と、タルク(第1フィラー)と、水添スチレン系熱可塑性エラストマー(エラストマー)と、無水マレイン酸変性ポリプロピレン(酸変性ポリプロピレン)を質量比で40:38:19:3となるように混合し、二軸混練機(HYPERKTX−30;株式会社神戸製鋼所)を用いてシリンダー温度200℃、スクリュー回転数250rpmで溶融混練した。溶融混練物をペレダイサーで切断して、直径2〜3mm程度、長さ3〜4mm程度の円筒状のペレットとして、混練物を得た。
[Example 1]
(First step)
Polypropylene (first thermoplastic resin), talc (first filler), hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer (elastomer), and maleic anhydride-modified polypropylene (acid-modified polypropylene) in a mass ratio of 40:38:19: The mixture was mixed to a value of 3, and melt-kneaded using a twin-screw kneader (HYPERKTX-30; Kobe Steel Co., Ltd.) at a cylinder temperature of 200 ° C. and a screw rotation speed of 250 rpm. The melt-kneaded product was cut with a peredizer to obtain a kneaded product as cylindrical pellets having a diameter of about 2 to 3 mm and a length of about 3 to 4 mm.

第1熱可塑性樹脂としてのポリプロピレンは、「J715M(株式会社プライムポリマー)」を使用した。第1フィラーとしてのタルクは、「ミクロエース P−3(日本タルク株式会社)」を使用した。エラストマーとしての水添スチレン系熱可塑性エラストマー(SEBS)は、「タフテック(登録商標) H1052(旭化成株式会社)」を使用した。酸変性ポリプロピレンとしての無水マレイン酸変性ポリプロピレンは、「リケイド MG−400P(理研ビタミン株式会社)」を使用した。 As polypropylene as the first thermoplastic resin, "J715M (Prime Polymer Co., Ltd.)" was used. As the talc as the first filler, "Micro Ace P-3 (Nippon Talc Co., Ltd.)" was used. As the hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer (SEBS) as the elastomer, "Tough Tech (registered trademark) H1052 (Asahi Kasei Corporation)" was used. As the maleic anhydride-modified polypropylene as the acid-modified polypropylene, "Recade MG-400P (RIKEN Vitamin Co., Ltd.)" was used.

(第2工程)
得られた混練物100質量部と、ポリプロピレン(第2熱可塑性樹脂)69質量部と、脂肪酸表面処理された炭酸カルシウム(第2フィラー)19質量部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。得られたペレットの混合物を、二軸混練機を用いてシリンダー温度200℃、スクリュー回転数250rpmで溶融混練した。樹脂組成物中における熱可塑性樹脂(第1熱可塑性樹脂および第2熱可塑性樹脂)と、第1フィラーと、第2フィラーと、エラストマーと、酸変性ポリプロピレンとの質量比が57:20:10:10:3であった。
(Second step)
100 parts by mass of the obtained kneaded product, 69 parts by mass of polypropylene (second thermoplastic resin), and 19 parts by mass of calcium carbonate (second filler) surface-treated with fatty acid were dry-blended by a tumbler, and these pellets were prepared. A mixture was obtained. The obtained pellet mixture was melt-kneaded using a twin-screw kneader at a cylinder temperature of 200 ° C. and a screw rotation speed of 250 rpm. The mass ratio of the thermoplastic resin (first thermoplastic resin and second thermoplastic resin), the first filler, the second filler, the elastomer, and the acid-modified polypropylene in the resin composition is 57:20:10: It was 10: 3.

第2熱可塑性樹脂としてのポリプロピレンは、第1工程と同様のポリプロピレンを使用した。第2フィラーとしての脂肪酸で表面処理された炭酸カルシウムは、「カルシーズ P(神島化学工業株式会社)」を使用した。 As the polypropylene as the second thermoplastic resin, the same polypropylene as in the first step was used. "Calcium P (Konoshima Chemical Co., Ltd.)" was used as the calcium carbonate surface-treated with the fatty acid as the second filler.

[実施例2]
実施例1の第2工程において、熱可塑性樹脂(第1熱可塑性樹脂および第2熱可塑性樹脂)と、第1フィラーと、第2フィラーと、エラストマーと、酸変性ポリプロピレンとの質量比が37:30:15:15:3となるように、第2熱可塑性樹脂と、第2フィラーとを混合し、溶融混練したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の樹脂組成物2を得た。
[Example 2]
In the second step of Example 1, the mass ratio of the thermoplastic resin (the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin), the first filler, the second filler, the elastomer, and the acid-modified polypropylene is 37: The resin composition 2 of Example 2 is the same as that of Example 1 except that the second thermoplastic resin and the second filler are mixed and melt-kneaded so as to be 30:15:15: 3. Got

[実施例3]
実施例1の第1工程において、第1熱可塑性樹脂と、第1フィラーと、エラストマーと、酸変性ポリプロピレンとの質量比を40:44:13:3に変更し、第2工程において、熱可塑性樹脂(第1熱可塑性樹脂および第2熱可塑性樹脂)と、第1フィラーと、第2フィラーと、エラストマーと、酸変性ポリプロピレンとの質量比が61:20:10:6:3となるように、第2熱可塑性樹脂と、第2フィラーとを混合し、溶融混練したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3の樹脂組成物3を得た。
[Example 3]
In the first step of Example 1, the mass ratio of the first thermoplastic resin, the first filler, the elastomer, and the acid-modified polypropylene was changed to 40:44:13: 3, and in the second step, the thermoplasticity was changed. The mass ratio of the resin (first thermoplastic resin and second thermoplastic resin), the first filler, the second filler, the elastomer, and the acid-modified polypropylene is 61:20: 10: 6: 3. The resin composition 3 of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second thermoplastic resin and the second filler were mixed and melt-kneaded.

[実施例4]
実施例1の第1工程において、第1熱可塑性樹脂としてポリカーボネートを使用し、かつ溶融混練時のシリンダー温度を270℃に変更し、第2工程において、第2熱可塑性樹脂としてポリカーボネートを使用し、溶融混練時のシリンダー温度を270℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例4の樹脂組成物4を得た。第1熱可塑性樹脂および第2熱可塑性樹脂としてのポリカーボネートは、いずれも「Calibre301−10(住化スタイロンポリカーボネート株式会社)」を使用した。
[Example 4]
In the first step of Example 1, polycarbonate was used as the first thermoplastic resin, and the cylinder temperature during melt-kneading was changed to 270 ° C., and in the second step, polycarbonate was used as the second thermoplastic resin. A resin composition 4 of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the cylinder temperature during melt-kneading was changed to 270 ° C. As the first thermoplastic resin and the polycarbonate as the second thermoplastic resin, "Calibre 301-10 (Sumika Stylon Polycarbonate Co., Ltd.)" was used.

[実施例5]
実施例1の第1工程において、第1フィラーとしてガラスフレークを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例5の樹脂組成物5を得た。
[Example 5]
A resin composition 5 of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that glass flakes were used as the first filler in the first step of Example 1.

[実施例6]
実施例1の第2工程において、第2フィラーとして表面処理していないシリカを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例6の樹脂組成物6を得た。第2フィラーとしてのシリカは、「SO−C2(アドマテックス株式会社)」を使用した。
[Example 6]
A resin composition 6 of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that silica having not been surface-treated was used as the second filler in the second step of Example 1. As the silica as the second filler, "SO-C2 (Admatex Co., Ltd.)" was used.

[実施例7]
実施例1の第1工程において、エラストマーとしてMMA−Buを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例7の樹脂組成物7を得た。エラストマーとしてのMMA−Buは、「メタブレン C−223A(三菱ケミカル株式会社)」を使用した。
[Example 7]
A resin composition 7 of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that MMA-Bu was used as the elastomer in the first step of Example 1. As MMA-Bu as an elastomer, "Metabrene C-223A (Mitsubishi Chemical Corporation)" was used.

[実施例8]
実施例1の第1工程において、酸変性ポリプロピレンを添加せず、第1熱可塑性樹脂と、第1フィラーと、エラストマーとの質量比で40:40:20となるように混合し、第2工程において、熱可塑性樹脂と、第1フィラーと、第2フィラーと、エラストマーとの質量比が60:20:10:10となるように、第2熱可塑性樹脂と、第2フィラーとを混合し、溶融混練したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例8の樹脂組成物8を得た。
[Example 8]
In the first step of Example 1, the first thermoplastic resin, the first filler, and the elastomer were mixed so as to have a mass ratio of 40:40:20 without adding the acid-modified polypropylene, and the second step. In, the second thermoplastic resin and the second filler are mixed so that the mass ratio of the thermoplastic resin, the first filler, the second filler, and the elastomer is 60:20:10:10. The resin composition 8 of Example 8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was melt-kneaded.

[実施例9]
実施例1の第1工程において、第1熱可塑性樹脂と、第1フィラーと、エラストマーと、酸変性ポリプロピレンとの質量比を30:45:22:3に変更し、第2工程において、熱可塑性樹脂(第1熱可塑性樹脂および第2熱可塑性樹脂)と、第1フィラーと、第2フィラーと、エラストマーと、酸変性ポリプロピレンとの質量比が57:20:10:10:3となるように、第2熱可塑性樹脂と、第2フィラーと、酸変性ポリプロピレンとを混合し、溶融混練したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例9の樹脂組成物9を得た。
[Example 9]
In the first step of Example 1, the mass ratio of the first thermoplastic resin, the first filler, the elastomer, and the acid-modified polypropylene was changed to 30:45:22: 3, and in the second step, the thermoplasticity was changed. The mass ratio of the resin (first thermoplastic resin and second thermoplastic resin), the first filler, the second filler, the elastomer, and the acid-modified polypropylene is 57:20:10: 10: 3. , The resin composition 9 of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second thermoplastic resin, the second filler, and the acid-modified polypropylene were mixed and melt-kneaded.

[実施例10]
実施例1の第1工程において、酸変性ポリプロピレンを添加せず、第1熱可塑性樹脂と、第1フィラーと、エラストマーとの質量比を40:40:20変更し、第2工程において、熱可塑性樹脂(第1熱可塑性樹脂および第2熱可塑性樹脂)と、第1フィラーと、第2フィラーと、エラストマーと、酸変性ポリプロピレンとの質量比が57:20:10:10:3となるように、第2熱可塑性樹脂と、第2フィラーと、酸変性ポリプロピレンとを混合し、溶融混練したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例10の樹脂組成物10を得た。
[Example 10]
In the first step of Example 1, the mass ratio of the first thermoplastic resin, the first filler, and the elastomer was changed by 40:40:20 without adding acid-modified polypropylene, and in the second step, the thermoplasticity was changed. The mass ratio of the resin (first thermoplastic resin and second thermoplastic resin), the first filler, the second filler, the elastomer, and the acid-modified polypropylene is 57:20:10: 10: 3. , The resin composition 10 of Example 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second thermoplastic resin, the second filler, and the acid-modified polypropylene were mixed and melt-kneaded.

[比較例1]
質量比が57:20:10:10:3となるように、熱可塑性樹脂と、第1フィラーと、第2フィラーと、エラストマーと、酸変性ポリプロピレンとを混合し、二軸混練機(HYPERKTX−30;株式会社神戸製鋼所)を用いてシリンダー温度200℃、スクリュー回転数250rpmで溶融混練し、溶融混練物をペレダイサーで切断して、直径2〜3mm程度、長さ3〜4mm程度の円筒状のペレットとして、比較例1の樹脂組成物11を得た。
[Comparative Example 1]
The thermoplastic resin, the first filler, the second filler, the elastomer, and the acid-modified polypropylene were mixed so that the mass ratio was 57: 20: 10: 10: 3, and a biaxial kneader (HYPERKTX-) was used. 30; Kobe Steel Co., Ltd.) is melt-kneaded at a cylinder temperature of 200 ° C. and a screw rotation speed of 250 rpm, and the melt-kneaded product is cut with a pelletizer to form a cylindrical shape with a diameter of about 2 to 3 mm and a length of about 3 to 4 mm. As the pellet of, the resin composition 11 of Comparative Example 1 was obtained.

[比較例2]
実施例1の第1工程において、第1フィラーとして平均粒径が30μmのタルクを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2の樹脂組成物12を得た。
[Comparative Example 2]
A resin composition 12 of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that talc having an average particle size of 30 μm was used as the first filler in the first step of Example 1.

[比較例3]
実施例1の第1工程において、第2フィラーとして0.05μmのシリカ(NAX50;AEROSIL社)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例3の樹脂組成物13を得た。
[Comparative Example 3]
The resin composition 13 of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.05 μm silica (NAX50; AEROSIL) was used as the second filler in the first step of Example 1. ..

[比較例4]
比較例1において、熱可塑性樹脂としてPCを使用したこと以外は、比較例1と同様にして、比較例4の熱可塑性樹脂14を得た。
[Comparative Example 4]
A thermoplastic resin 14 of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that a PC was used as the thermoplastic resin in Comparative Example 1.

第1フィラーの外周縁から2mmの領域のエラストマーおよび第2フィラーの占有率は、各樹脂組成物の成形品をミクロトームにより薄片を作製し、電子顕微鏡により1000倍の倍率の画像を得た。そして、得られた画像における形状、大きさおよびコントラストにより、熱可塑性樹脂、フィラー(第1フィラーおよび第2フィラー)、エラストマーおよび酸変性ポリプロピレンを特定した。また、得られた画像を小型汎用画像処理解析システム(ルーゼックス;株式会社ニコレ)により解析した。得られた画像を所定の閾値で二値化処理した処理画像における面積比率により、熱可塑性樹脂、フィラーおよびエラストマーの含有量(占有率)を測定した。 For the occupancy of the elastomer and the second filler in the region 2 mm from the outer peripheral edge of the first filler, slices of each resin composition were prepared by a microtome, and an image at a magnification of 1000 times was obtained by an electron microscope. Then, the thermoplastic resin, the filler (the first filler and the second filler), the elastomer and the acid-modified polypropylene were identified by the shape, size and contrast in the obtained image. In addition, the obtained image was analyzed by a small general-purpose image processing analysis system (Luzex; Nicole Co., Ltd.). The contents (occupancy) of the thermoplastic resin, the filler and the elastomer were measured by the area ratio in the processed image obtained by binarizing the obtained image with a predetermined threshold value.

樹脂組成物1〜10(実施例1〜10)、樹脂組成物11〜14(比較例1〜4)の材料と、各組成比を表1および表2に示す。 The materials of the resin compositions 1 to 10 (Examples 1 to 10) and the resin compositions 11 to 14 (Comparative Examples 1 to 4) and their respective composition ratios are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2020193284
Figure 2020193284

Figure 2020193284
Figure 2020193284

[評価]
(剛性の評価)
樹脂組成物1〜10(実施例1〜10)および樹脂組成物11〜14(比較例1〜4)のそれぞれについて、JIS K 7171に準拠して曲げ試験を実施して、曲げ強度を測定した。そして、樹脂組成物の剛性を下記の基準により評価した。「◎」、「○」および「△」を適合と判定した。
(1)熱可塑性樹脂がPPの場合
◎:2500MPa以上
○:2000MPa以上2500MPa未満
△:1500MPa以上2000MPa未満
×:1500MPa未満
(2)熱可塑性樹脂がPCの場合
◎:3000MPa以上
○:2500MPa以上3000MPa未満
△:2000MPa以上2500MPa未満
×:2000MPa未満
[Evaluation]
(Evaluation of rigidity)
Bending tests were carried out for each of the resin compositions 1 to 10 (Examples 1 to 10) and the resin compositions 11 to 14 (Comparative Examples 1 to 4) in accordance with JIS K 7171, and the bending strength was measured. .. Then, the rigidity of the resin composition was evaluated according to the following criteria. “◎”, “○” and “Δ” were judged to be suitable.
(1) When the thermoplastic resin is PP ◎: 2500 MPa or more ○: 2000 MPa or more and less than 2500 MPa Δ: 1500 MPa or more and less than 2000 MPa ×: less than 1500 MPa (2) When the thermoplastic resin is PC ◎: 3000 MPa or more ○: 2500 MPa or more and less than 3000 MPa Δ: 2000 MPa or more and less than 2500 MPa ×: Less than 2000 MPa

(靱性の評価)
樹脂組成物1〜10(実施例1〜10)および樹脂組成物11〜14(比較例1〜4)のそれぞれについて、JIS K 7110に準拠してIzod衝撃試験を実施して、衝撃強度を測定した。そして、樹脂組成物の靱性を下記の基準により評価した。「◎」、「○」および「△」を適合と判定した。
(1)熱可塑性樹脂がPPの場合
◎:20KJ/m以上
○:15KJ/m以上20KJ/m 未満
△:10KJ/m以上15KJ/m未満
×:10KJ/m未満
(2)熱可塑性樹脂がPCの場合
◎:30KJ/m以上
○:20KJ/m以上30KJ/m未満
△:15KJ/m以上20 未満
×:15KJ/m未満
(Evaluation of toughness)
Each of the resin compositions 1 to 10 (Examples 1 to 10) and the resin compositions 11 to 14 (Comparative Examples 1 to 4) was subjected to an Izod impact test in accordance with JIS K 7110, and the impact strength was measured. did. Then, the toughness of the resin composition was evaluated according to the following criteria. “◎”, “○” and “Δ” were judged to be suitable.
(1) when the thermoplastic resin is a PP ◎: 20KJ / m 2 or more ○: 15 kJ / m 2 or more 20 kJ / m less than 2 △: least 10 KJ / m 2 or more 15 kJ / m 2 less ×: least 10 KJ / m less than 2 (2 ) When the thermoplastic resin is PC ◎: 30KJ / m 2 or more ○: 20KJ / m 2 or more and less than 30KJ / m 2 Δ: 15KJ / m 2 or more and less than 20 ×: 15KJ / m less than 2

樹脂組成物1〜10(実施例1〜10)および樹脂組成物11〜14(比較例1〜4)の測定値および評価結果を表3に示す。 Table 3 shows the measured values and evaluation results of the resin compositions 1 to 10 (Examples 1 to 10) and the resin compositions 11 to 14 (Comparative Examples 1 to 4).

Figure 2020193284
Figure 2020193284

表3に示されるように、樹脂組成物1〜10(実施例1〜10)は、剛性および靱性のいずれもが十分なことがわかる。 As shown in Table 3, it can be seen that the resin compositions 1 to 10 (Examples 1 to 10) have sufficient rigidity and toughness.

これに対して、樹脂組成物11(比較例1)および樹脂組成物14(比較例4)は、靱性が不十分であった。これは、熱可塑性樹脂(第1熱可塑性樹脂および第2熱可塑性樹脂)、フィラー(第1フィラーおよび第2フィラー)およびエラストマーを一括して溶融混練したため、第1フィラーの表面にエラストマーが配置しなかったためと考えられる。樹脂組成物12(比較例2)では、靱性が不十分であった。これは、第1フィラーの平均粒径が大きすぎたためと考えられる。樹脂組成物12(比較例3)では、剛性および靱性が不十分であった。これは、第2フィラーの平均粒径が小さすぎたため、靱性低下の機能を発揮しなかったためと考えられる。 On the other hand, the resin composition 11 (Comparative Example 1) and the resin composition 14 (Comparative Example 4) had insufficient toughness. This is because the thermoplastic resin (first thermoplastic resin and second thermoplastic resin), filler (first filler and second filler) and elastomer are melt-kneaded at once, so that the elastomer is placed on the surface of the first filler. Probably because it was not. The resin composition 12 (Comparative Example 2) had insufficient toughness. It is considered that this is because the average particle size of the first filler was too large. The resin composition 12 (Comparative Example 3) had insufficient rigidity and toughness. It is considered that this is because the average particle size of the second filler was too small and did not exert the function of reducing toughness.

本発明によれば、剛性および靱性を両立した樹脂組成物が得られる。よって、本発明によれば、樹脂組成物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, a resin composition having both rigidity and toughness can be obtained. Therefore, according to the present invention, it is expected that the productivity of the resin composition is further improved and the environmental load associated with the production thereof is further reduced.

1 第1熱可塑性樹脂
2 第1フィラー
3 エラストマー
4 第2熱可塑性樹脂
5 第2フィラー
10 混練物
20 樹脂組成物
1 1st thermoplastic resin 2 1st filler 3 Elastomer 4 2nd thermoplastic resin 5 2nd filler 10 Kneaded product 20 Resin composition

Claims (11)

熱可塑性樹脂と、平均粒径が3〜20μmの第1フィラーと、平均粒径が0.1〜1.5μmの第2フィラーと、エラストマーとを有し、
前記第1フィラーの外周縁から2mmの領域は、30〜70体積%がエラストマーであり、5体積%以上が前記第2フィラーである構造を含む、
樹脂組成物。
It has a thermoplastic resin, a first filler having an average particle size of 3 to 20 μm, a second filler having an average particle size of 0.1 to 1.5 μm, and an elastomer.
The region 2 mm from the outer peripheral edge of the first filler contains a structure in which 30 to 70% by volume is an elastomer and 5% by volume or more is the second filler.
Resin composition.
前記樹脂組成物中における前記第1フィラーの含有量は、10〜25質量%であり、
前記樹脂組成物中における前記第1フィラーに対する前記第2フィラーの含有量は、50質量%以上である、
請求項1に記載の樹脂組成物。
The content of the first filler in the resin composition is 10 to 25% by mass.
The content of the second filler with respect to the first filler in the resin composition is 50% by mass or more.
The resin composition according to claim 1.
前記熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系の樹脂である、請求項1または請求項2に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic resin is a polyolefin-based resin. 前記第1フィラーは、タルクまたはマイカである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the first filler is talc or mica. 前記第2フィラーは、脂肪酸で表面処理された炭酸カルシウムである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the second filler is calcium carbonate surface-treated with a fatty acid. 前記エラストマーは、スチレンおよびブタジエンの共重合体である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the elastomer is a copolymer of styrene and butadiene. 酸変性ポリプロピレンをさらに有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 6, further comprising acid-modified polypropylene. 第1熱可塑性樹脂と、平均粒径が3〜20μmの第1フィラーと、エラストマーとを溶融混練して混練物を得る工程と、
前記混練物と、第2熱可塑性樹脂と、平均粒径が0.1〜1.5μmの第2フィラーとを混合した後に、溶融混練して樹脂組成物を得る工程と、
を含む、
樹脂組成物の製造方法。
A step of melt-kneading a first thermoplastic resin, a first filler having an average particle size of 3 to 20 μm, and an elastomer to obtain a kneaded product.
A step of mixing the kneaded product, the second thermoplastic resin, and the second filler having an average particle size of 0.1 to 1.5 μm and then melt-kneading to obtain a resin composition.
including,
A method for producing a resin composition.
前記混練物を得る工程では、前記第1熱可塑性樹脂と、前記第1フィラーと、前記エラストマーとの総量を100質量%としたとき、前記第1熱可塑性樹脂の含有量が40質量%以上であり、前記第1フィラーの含有量が30質量%以上40質量%以下であり、前記エラストマーの含有量が10質量%以上である、請求項8に記載の樹脂組成物の製造方法。 In the step of obtaining the kneaded product, when the total amount of the first thermoplastic resin, the first filler, and the elastomer is 100% by mass, the content of the first thermoplastic resin is 40% by mass or more. The method for producing a resin composition according to claim 8, wherein the content of the first filler is 30% by mass or more and 40% by mass or less, and the content of the elastomer is 10% by mass or more. 前記混練物を得る工程では、前記第1熱可塑性樹脂と、前記第1フィラーと、前記エラストマーと、酸変性ポリプロピレンとを含み、
前記第1熱可塑性樹脂と、前記第1フィラーと、前記エラストマーとの総量を100質量%としたとき、酸変性ポリプロピレンの含有量が10質量%以下である、
請求項9に記載の樹脂組成物の製造方法。
In the step of obtaining the kneaded product, the first thermoplastic resin, the first filler, the elastomer, and the acid-modified polypropylene are contained.
When the total amount of the first thermoplastic resin, the first filler, and the elastomer is 100% by mass, the content of the acid-modified polypropylene is 10% by mass or less.
The method for producing a resin composition according to claim 9.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の樹脂組成物による成形品を有する、情報処理装置。 An information processing device comprising a molded product made of the resin composition according to any one of claims 1 to 7.
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