JP2022067284A - 複合プラスチック材料 - Google Patents
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Abstract
Description
[1](a)自動車用部品由来のプラスチック材料と、(b)炭素繊維、及び炭素繊維と樹脂成分を含む炭素繊維含有樹脂材料の一方又は双方と、を含む複合プラスチック材料であって、
前記炭素繊維の体積平均繊維長が、105μm以上20mm以下であることを特徴とする複合プラスチック材料。
[3]前記複合プラスチック材料の樹脂成分と前記炭素繊維の質量比が、99:1~60:40であることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の複合プラスチック材料。
[4]前記(a)の自動車用部品由来のプラスチック材料が、自動車破砕残渣由来のプラスチック材料であることを特徴とする上記[1]~[3]のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料。
[5]前記(b)の炭素繊維含有樹脂材料が、炭素繊維を含む廃樹脂材料に由来するものであることを特徴とする上記[1]~[4]のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料。
[7]カーボンブラックを含むことを特徴とする上記[1]~[6]のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料。
[8]タルクを含むことを特徴とする上記[1]~[7]のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料。
Lv=Σ(L×v)/Σv
Σは集合を意味し、Lは各繊維1本の長さ、vは各繊維1本の体積を意味する。
Ln=ΣL/Σn
Σは、集合を意味し、Lは各繊維1本の長さ、nは繊維の本数を意味する。数平均繊維長(Ln)を指標として用いる方法は、より簡便な方法として用いることができる。
D=Lv/Ln
D値が大きいほど、炭素繊維の長さおよび太さのばらつきが大きく、複合体の性能と機能に影響を及ぼしやすい。電磁波シールド性、帯電防止性能、機械的強度の向上には、D値が1.4以上であることが好ましい。
自動車用部品由来のプラスチック材料は、九州メタル産業株式会社より提供されたASRを比重分別及びラマン分光分析によりグレード分割したタルク含量が5質量%未満でカーボンブラック含量が1.0質量%のポリプロピレン主体のASRペレットを用いた。また、炭素繊維は、吉野株式会社より提供された約1mm繊維長の裁断された炭素繊維を用いた。さらに、相溶化剤として無水マレイン酸変性ポリプロピレンを用いた。これらの自動車用部品由来のプラスチック材料と炭素繊維と無水マレイン酸変性ポリプロピレンからなる複合プラスチック材料は二軸押出機を用いて溶融混練法により作製した。溶融混練条件は、ホッパー温度:120℃、スクリュー上流部温度:200℃、スクリュー下流部温度:200℃、ダイス(出口)温度:200℃とした。そこに、自動車用部品由来のプラスチック材料のペレットと炭素繊維と無水マレイン酸変性ポリプロピレン(70:30:1(質量比))をドライブレンドしたものをホッパーから投入し、スクリュー回転速度30rpmで約3分間溶融混練し、最終的にダイスから複合プラスチックをストランド状に押し出した。
この他、同条件で溶融混錬及び押し出しを2~4回行ったものも作製した。
電磁波シールド性能の測定は、ネットワークアナライザーモデルMS202C(アンリツ株式会社、神奈川県、日本)を用いて、同軸法(株式会社キーコム製)により、0.45~15GHzの範囲を23±2℃で測定した。その結果を図5~8に示す。
帯電防止性能試験は、体積及び表面電気抵抗値の評価で実施した。複合体ペレット及び比較例のペレットを鉄板に挟み、ミニテストプレス MP‐SCH(東洋精機製作所)を用いて、160℃、5MPaでプレスした。得られた円盤状フィルムを測定試料とした。体積及び表面電気抵抗値は、表面抵抗率計ロレスタAP(三菱油化)を用いて、円盤状フィルムの中央に端子(端子間距離1.5mm)をあて体積抵抗値と表面抵抗値を計測した。その結果を図10に示す。
Claims (9)
- (a)自動車用部品由来のプラスチック材料と、
(b)炭素繊維、及び炭素繊維と樹脂成分を含む炭素繊維含有樹脂材料の一方又は双方と、
を含む複合プラスチック材料であって、
前記炭素繊維の体積平均繊維長が、105μm以上20mm以下であることを特徴とする複合プラスチック材料。 - 前記炭素繊維の数平均繊維長が、80μm以上15mm以下であることを特徴とする請求項1記載の複合プラスチック材料。
- 前記複合プラスチック材料の樹脂成分と前記炭素繊維の質量比が、99:1~60:40であることを特徴とする請求項1又は2に記載の複合プラスチック材料。
- 前記(a)の自動車用部品由来のプラスチック材料が、自動車破砕残渣由来のプラスチック材料であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料。
- 前記(b)の炭素繊維含有樹脂材料が、炭素繊維を含む廃樹脂材料に由来するものであることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料。
- 更に、相溶化剤を含むことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料。
- カーボンブラックを含むことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料。
- タルクを含むことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の複合プラスチック材料を含んでなることを特徴とする電磁波シールド成形体。
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