JP3648803B2 - Manufacturing method of resin composite material - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、相溶化剤を含有した樹脂複合材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、マトリックス樹脂に強化材を複合させて樹脂複合材を製造する場合、両者に相溶する相溶化剤を添加することにより、両者間の接着性が向上して複合化効果が増し、より物性の向上した樹脂複合材が得られることは、一般に良く知られている。
例えば、特開平6−41444号公報では、熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と、該マトリックス樹脂の最低成形可能温度(結晶性のものにあっては融点)よりも高い液晶転移温度を有する熱可塑性液晶樹脂とを複合化させるに際して、両樹脂の双方に相溶性を有する相溶化剤を添加した上で、溶融させて押し出すようにしたものが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような熱可塑性液晶樹脂(LCP)複合材を製造するに際して、そのマトリックス樹脂(連続相)として、比較的低コストで汎用性のあるポリプロピレン(PP)樹脂を採用した場合、このPPは反応性に乏しく、また、LCPはLCP以外の樹脂との相溶性に乏しいので、市販の相溶化剤のうちで適用し得るものはかなり限られてくる。
【0004】
かかる材料系に適用可能なものとしては、その分子内にPPと相溶するPP鎖とLCPと反応し得る官能基の両方が存在するものが有望であると考えられるが、本願発明者の研究によれば、市販の相溶化剤で適用し得ると思われるものは、いずれも熱的安定性が低く、LCP複合材の調製温度域では熱分解を起こしてしまうことが分かった。
つまり、PPとLCPと市販相溶化剤とを同時に押出機内に投入して材料を調製しようとすると、狙いとする市販相溶化剤とLCPとの反応と、市販相溶化剤の熱分解とが同時に進行してしまうものと考えられる。
【0005】
かかる問題に関して、本願発明者は更に研究を重ねた結果、上記タイプの市販相溶化剤(例えば無水マレイン酸変性PP)と低融点の液晶ポリマーとを組み合わせ、両者を前以て反応させて得られたものを新たな相溶化剤とみなして、PP−LCP系に添加することにより、PPとLCPとの接着性が向上することを見いだした。
【0006】
そこで、この発明は、市販の相溶化剤に低融点の液晶ポリマーを組み合わせて反応させることにより、この反応で生成したものを新たな相溶化剤として樹脂複合材の調製時に適用し得ることに着目してなされたもので、樹脂複合材の素材間の接着性を高め、また、かかる新たな相溶化剤を用いて樹脂複合材を製造する際の工程短縮を図ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため、本願の請求項1に係る発明(以下、第1の発明という)は、複合材の各素材にそれぞれ相溶する相溶化剤を添加して樹脂複合材を調製する樹脂複合材の製造方法であって、上記複合材の各素材にそれぞれ相溶する複数素材からなる相溶化素材を、単一の押出機の上流側で互いに反応させて相溶化剤を調製し、上記押出機の下流側でこの調製された相溶化剤と上記複合材の各素材とを溶融混練せしめて樹脂複合材を調製することを特徴としたものである。
【0008】
また、本願の請求項に係る発明(以下、第の発明という)は、上記第の発明において、上記押出機の上流側と下流側とで調製温度が異なることを特徴としたものである。
【0009】
に、本願の請求項に係る発明(以下、第の発明という)は、上記第の発明において、上記相溶化素材の熱分解温度が上記複合材の各素材の溶融温度よりも低く、上記押出機の上流側での調製温度は下流側での調製温度よりも低く設定されていることを特徴としたものである。
【0010】
また、更に、本願の請求項に係る発明(以下、第の発明という)は、上記第〜第の発明のいずれか一において、上流側へは、相溶化剤素材とともに複合材素材の少なくとも一つが同時に供給されることを特徴としたものである。
【0011】
また、更に、本願の請求項に係る発明(以下、第の発明という)は、上記第の発明において、上記押出機の上流側での調製温度は下流側での調製温度よりも低く設定されており、上流側へ同時に供給される複合材素材は、上流側領域の温度で溶融されることを特徴としたものである。
【0012】
また、更に、本願の請求項に係る発明(以下、第の発明という)は、上記第1〜第の発明のいずれか一において、上記相溶化素材が無水マレイン酸変性PPと、熱可塑性液晶樹脂よりも低融点の液晶ポリマーとを含有してなり、上記複合材素材がPP樹脂と、該PP樹脂中において繊維化状態で配向され得る高融点の熱可塑性液晶樹脂とを含有してなることを特徴としたものである。
【0013】
【発明の作用および効果】
本願の第1の発明によれば、上記複合材の各素材にそれぞれ相溶する複数素材からなる相溶化素材を互いに反応させて相溶化剤を調製するようにしたので、相溶化素材を適切に選ぶことにより、上記複合材に適した相溶化剤を調製することが可能になる。そして、この調製された相溶化剤と上記複合材の各素材とを溶融混練せしめて樹脂複合材を調製するようにしたので、複合材の各素材間の接着性の向上を図ることができる。
この場合において、単一の押出機の上流側で上記相溶化素材を互いに反応させて相溶化剤を調製し、上記押出機の下流側でこの調製された相溶化剤と上記複合材の各素材とを溶融混練せしめて樹脂複合材を調製するようにしたので、相溶化剤の調製と樹脂複合材の調製とを一つの押出機で(つまり一つの工程で)行うことができ、複合材の製造工程を短縮することができる。
【0014】
また、本願の第の発明によれば、基本的には、上記第の発明と同様の効果を奏することができる。しかも、その上、上記押出機の上流側と下流側とで調製温度が異なるようにしたので、相溶化剤の調製温度と樹脂複合材の調製温度とが異なる場合にでも、有効に適用することができる。
【0015】
に、本願の第の発明によれば、基本的には、上記第の発明と同様の効果を奏することができる。特に、上記相溶化素材の熱分解温度が上記複合材の各素材の溶融温度よりも低い場合にでも、有効に適用することができる。
【0016】
また、更に、本願の第の発明によれば、基本的には、上記第〜第の発明のいずれか一と同様の効果を奏することができる。しかも、その上、上流側へは、相溶化剤素材とともに複合材素材の少なくとも一つが同時に供給されるので、上流側への材料供給量を容易に調節することができ、相溶化剤の添加割合を少なくした場合でも、上流側における材料の安定供給限界を簡単に引き下げることができる。この結果、押出機の運転条件の設定自由度を高めることができる。
【0017】
また、更に、本願の第の発明によれば、基本的には、上記第の発明と同様の効果を奏することができる。しかも、その上、上記押出機の上流側での調製温度は下流側での調製温度よりも低く設定されており、上流側へ同時に供給される複合材素材は、上流側領域の温度で溶融されるようにしたので、上流側におけるスクリューの回転に伴う機械的抵抗を減少させることができる。
【0018】
また、更に、本願の第の発明によれば、基本的には、上記第1〜第の発明のいずれか一と同様の効果を奏することができる。特に、上記相溶化素材が無水マレイン酸変性PPと、熱可塑性液晶樹脂よりも低融点の液晶ポリマーとを含有してなり、上記複合材素材がPP樹脂と、該PP樹脂中において繊維化状態で配向され得る高融点の熱可塑性液晶樹脂とを含有してなるので、PP樹脂をマトリックス樹脂とし、熱可塑性液晶樹脂を強化材とする樹脂複合材の製造に、有効に適用することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂と該マトリックス樹脂の最低成形可能温度(結晶性のものにあっては融点)よりも高い液晶転移温度を有する熱可塑性液晶樹脂(LCP)とを複合化させる樹脂複合材の製造に適用した場合について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、相溶化剤の原料の選定について説明する。
マトリックス樹脂として、汎用性が高く、かつ、比較的低コストのポリプロピレン(PP)樹脂を採用した場合、このPP樹脂は反応性が低く、また、LCP樹脂はLCP以外の樹脂とは相溶性が低いため、相溶化剤としては、PP樹脂と相溶し、かつLCPと反応し得るタイプのものが最も有望であり、このためには、分子内に、PP樹脂と相溶するPP鎖とLCPと反応し得る官能基の両者が存在することが求められる。
【0020】
LCPと反応し得る官能基としては、エポキシ基,無水マレイン酸基,オキサゾニル基あるいは水酸基等が挙げられるが、市販の相溶化剤の中で、上記の要求を満たすものとしては、以下のものが考えられる。
・無水マレイン酸変性PP
:日石NポリマーP4201(日本石油化学株式会社製)
・オキサゾリン酸変性PP
:オキサゾリン系反応性ポリマーRAS1005(日本触媒株式会社製)
・水酸基変性PP
:ユーメックス1201(三洋化成株式会社製)
【0021】
これら市販の相溶化剤は、通常、PP樹脂に反応性を付与することを目的に添加されるものであり、反応活性である。換言すれば、熱的には不安定であるので、本実施の形態に係るLCP複合材を調製する際に添加する相溶化剤の原料として適切であるか否かを、熱的安定性の面から確かめる必要がある。
そこで、上記3種の市販の相溶化剤について、熱的安定性を調べる試験を行った。試験は、各相溶化剤を窒素雰囲気下で昇温させていき、その重量の増減を測定することによって行った。この熱重量測定に用いた装置および測定条件は、以下の通りであった。
・ 熱重量測定装置
: TG/DTA30(セイコー電子工業株式会社製)
・ 測定条件
− 昇温速度:5℃/min.
− Nガス供給条件:100ml/min.
【0022】
試験結果は、図1に示す通りであった。尚、図1において、(a),(b),(c)でそれぞれ示される曲線は、各々以下のサンプルを示している。
(a):無水マレイン酸変性PP
(b):オキサゾリン酸変性PP
(c):水酸基変性PP
この図1から分かるように、いずれの相溶化剤についても、LCP複合材調製温度(LCP溶融温度以上の温度)よりも低い温度での重量減少が観察された。また、3種類の中では、無水マレイン酸変性PPが、重量減少の大きくなる温度が最も高く、熱的に最も安定であることが分かった。
【0023】
従って、これら相溶化剤をそのまま本実施の形態に係るLCP複合材調製時の相溶化剤として添加すると、相溶化剤とLCPとの反応と、相溶化剤の熱による分解とが同時に進行することが考えられる。
そこで、かかる現象を回避するために、市販相溶化剤の反応を複合材調製温度以下の温度で前以て進行させておく方法が考えられる。この事前の反応の相手材料は、上記市販の相溶化剤と反応可能な分子構造を有し、かつ、溶融温度が市販相溶化剤の分解温度よりも低く、かつ、LCPと相溶する、という3つの条件を満たす必要がある。
【0024】
本実施の形態では、LCP樹脂は他の種類の樹脂とは相溶しにくいので、このLCPとの相溶性の条件から、LCP樹脂を中心に検討し、かつ、溶融温度の低いものとして、最も低融点の液晶ポリマーの一つであるLC3000(溶融温度:195℃/株式会社ユニチカ製)を取り上げた。このLC3000は、ポリエステル系化合物であるので、無水マレイン酸変性PPと反応し得る官能基を持つと考えられる。
尚、この低融点の液晶ポリマーと市販の相溶化剤が、本願請求項に記載した相溶化素材に該当する。
【0025】
従って、この無水マレイン酸変性PPとLC3000とを前以て200℃程度で反応させ、これにより生成したものを新たな相溶化剤とみなしてLCP複合材(PP−LCP系)の調製時に添加することによって、この新たな相溶化剤がPPとLCPの双方と相溶し、PPとLCP間の接着性を向上させることが考えられる。
すなわち、図2および図3において模式的に示すように、生成した新たな相溶化剤のうち、分子中のLC3000がLCP相に、分子中のPP鎖がPP相に入り込むことによって相溶性が発現すると考えられる。
そこで、市販の相溶化剤(無水マレイン酸変性PP)と低融点液晶ポリマー(LC3000)とを原料とし、この両者を前以て反応させておき、これを相溶化剤としてLCP複合材を調製する実験を行った。
【0026】
図4は、本実施の形態に係るLCP複合材を製造するための製造装置を模式的に表した説明図であるが、この図に示すように、上記製造装置は、複合材調製工程で用いる相溶化剤を調製するための第1押出機10と、この第1押出機10で得られた相溶化剤を添加してLCP複合材を調製する第2押出機20とを備えている。
これら両押出機10,20は共に2軸タイプのもので、基本的には同様の構造を有している。すなわち、中空円筒状の本体11,21内に2本の回転スクリュー12,22を収納して成り、上記本体11,21には各々二つのホッパ13,23が設けられている。また、具体的には図示しなかったが、本体11,21には、その内部を所望の温度に加熱する加熱手段が付設されている。
【0027】
そして、この加熱手段によって本体11,21(バレル)内を所定温度に保った状態で、上記ホッパ13,23から(本実施の形態の場合には上流側ホッパ13,23から)本体11,21内へ調製材料を投入して回転スクリュー12,22を所定の回転数で回転させることにより、投入された材料が、可塑化溶融して混練されながら、本体11,21の下流側端末に設けられた押出ノズル14,24から、例えばフィルム状あるいはストランド状に押し出される。そして、この押し出された押出物は、ローラ15,25の回転によって引き取られ、複合材については、押出後に所定の延伸比で延伸された上で、カッタ16,26により所定長さに切り揃えられるようになっている。
【0028】
本実施の形態では、上述のように、第1押出機10で相溶化剤が調製され、第2押出機20でこの相溶化剤を添加して液晶樹脂複合材が調製されるが、こうして得られた複合材の強度を評価する試験を行った。以下、この強度評価試験について説明する。
本試験に用いた材料および調製条件を以下に示す。尚、本試験では、複合材を調製する際の材料配合比を種々(5種類)変更して、得られたフィルム状の複合材の引張強さを測定した。
【0029】
<1> 材料
・ 補強相(熱可塑性液晶樹脂:LCP)
:ベクトラA950(ポリプラスチックス株式会社製)
・ 連続相(熱可塑性マトリックス樹脂:PP)
:住友ノーブレンH501(住友化学工業株式会社製)
相溶化剤原料
:無水マレイン酸変性PP(日石NポリマーP4201:日本石油化学製)
:低融点の液晶ポリマー(ロッドランLC3000:ユニチカ製)
【0030】
<2> 相溶化剤の調製条件
・ 材料配合比
:無水マレイン酸変性PP/低融点の液晶ポリマー=1/1
・ 押出機
:同方向回転2軸混練機(BT-30-S2:プラスチック工業研究所製)
− 径30mm,L/D=36
・ 押出機運転条件
− バレル温度:200℃
− 剪断速度:700/sec.
− スクリュー回転数:150rpm
− ダイ径:2mm
− 以上の条件で、押出機先端に取り付けたダイを用いてストランド状の押
出物を押し出し、ダイ出口から50〜100mmに位置した水浴で冷却し
た。
【0031】
<3> 複合材(フィルム)の調製条件
・ 材料配合比
:PP/LCP/相溶化剤=70/30/0
70/30/5
70/30/10
70/30/20
70/30/40
・ 押出機
:同方向回転2軸混練機(BT-30-S2:プラスチック工業研究所製)
− 径30mm,L/D=36
・ 押出機運転条件
− バレル温度:290℃
− 剪断速度:4000/sec.
− スクリュー回転数:150rpm
− 延伸比:10〜13
− ダイ:100mm×0.3mmのフィルムダイ
− 以上の条件で、押出機先端に取り付けたダイを用いてフィルム状の押出
物を押し出し、ダイ出口から50〜100mmに位置した水浴で冷却し
た。
【0032】
以上のような試験条件で、複合材を調製する際の相溶化剤の添加量を変えて、得られたフィルム状複合材の引張強さを、その繊維方向と繊維直角方向とについて測定した。
測定装置および測定条件は、以下の通りであった。また、その測定結果を図5に示す。
・測定装置
万能試験機(オートグラフDSS−5000:株式会社島津製作所製)
・測定条件
引張速度:5mm/min.
【0033】
一般に、長繊維で補強された複合材の場合、繊維直角方向の強度は補強相と連続相との接着力にのみ依存し、繊維方向の強度は、接着の効果も現れるが、主として補強相の強度に依存することが知られている。
図から、相溶化剤の添加量が増えるにつれて、繊維直角方向の強度の向上、つまり接着力の向上が認められ、相溶化剤が補強相と連続相との接着力の向上に寄与していることが確認された。
【0034】
一方、繊維方向の強度についての試験結果から、LCP複合材に相溶化剤を添加した場合に特有の現象が見られた。すなわち、LCP複合材の場合、相溶化剤が補強相の分散粒子化を促進することが知られており、本試験においても、相溶化剤の添加量が多くなると、分散粒子化によって補強相のアスペクト比が下がり、複合材の繊維方向における強度は低下した。尚、この補強相の分散粒子化現象が生じていることは、フィルム状複合材の目視観察からも確認できた。
以上より、LCP複合材の調製に相溶化剤を添加する場合、接着性向上と補強相の分散粒子化という2通りの作用があり、この両作用がバランスされたポイントで複合材の強度が最大になると言える。
【0035】
上記のLCP複合材の調製において、新たな相溶化剤によるPPとLCPとの間の接着性向上のメカニズムは、それぞれの物質を、次の関係で連結するというものである。
PP<相溶 >無水マレイン酸変性PP<<反応>>低融点液晶ポリマー<相溶 >LCP
この連結関係のうち、以下の関係については、図6および図7に示すように、PPと無水マレイン酸変性PPおよび低融点液晶ポリマーとLCPの分子骨格が、それぞれ類似しているので、十分に相溶性があると考えられる。
・ PP<相溶>無水マレイン酸変性PP
・ 低融点液晶ポリマー<相溶>LCP
しかしながら、残りの無水マレイン酸変性PP<<反応>>低融点液晶ポリマーの関係については、その反応性を確かめておく必要がある。
【0036】
そこで、無水マレイン酸変性PP(日石NポリマーP4201)と低融点液晶ポリマー(上記ロッドランLC3000)との反応性を確認する試験を行った。
次に、この試験について説明する。試験は、低融点液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPとを混練したものをサンプルAとし、低融点液晶ポリマーと反応活性の点を持たないPP樹脂(住友ノーブレンH501)を混練したものをサンプルBとし、この2種類のフィルム材料を調製し、それらの動的粘弾性を測定して比較した。
【0037】
サンプルの調製条件は、以下の通りであった。
・ 材料配合比
−サンプルA:無水マレイン酸変性PP/低融点の液晶ポリマー=1/1
−サンプルB:PP樹脂/低融点の液晶ポリマー=1/1
・ 押出機
:同方向回転2軸混練機(BT-30-S2:プラスチック工業研究所製)
− 径30mm,L/D=36
・ 押出機運転条件
− バレル温度:200℃
− 剪断速度:4000/sec.
− スクリュー回転数:150rpm
− 延伸比:7〜8
【0038】
測定装置および測定条件は、以下の通りであった。
・測定装置 :動的粘弾性測定装置(DMS2000テンションモジュール・
MASS700マテリアルアナリシスステーション
:セイコー電子工業株式会社製)
・ 測定条件
− 昇温速度:5℃/min.
− 印加周波数:2Hz
【0039】
各サンプルについての動的粘弾性の測定結果を図8および図9に示す。図8において、(a),(b),(c)でそれぞれ示される曲線は、各々以下のサンプルを示している。
(a):低融点の液晶ポリマー
(b):サンプルA
(c):無水マレイン酸変性PP
また、図9において、(a),(b),(c)でそれぞれ示される曲線は、各々以下のサンプルを示している。
(a):低融点の液晶ポリマー
(b):サンプルB
(c):PP
【0040】
図8から分かるように、サンプルAについて、tanδ(損失係数)のピーク位置の温度的なシフトが観察された。このシフトは、低融点の液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPとの間の部分的な相溶を意味するものであるが、両者の分子骨格の違いからは、両者が単純に相溶するとは考え難い。
低融点の液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPとの間で反応が生じ、図10に示すように、1つの分子内に両者の構造を有する化合物が生成され、それが相溶化剤として作用したと考えるのが妥当である。
一方、サンプルBについては、上記のようなtanδのピーク位置のシフトは認められなかった。
【0041】
従って、サンプルA,B間のシフトの差は、無水マレイン酸変性PPとPPの反応性の差に起因すると考えられる。つまり、サンプルAで認められたピーク位置のシフトは、低融点の液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPとの反応を示唆するものである。
以上より、PP,LCP間の接着性の向上は、前述のメカニズムが作用した結果、発現したものであると考えることができる。
【0042】
無水マレイン酸変性PPと低融点の液晶ポリマー(LC3000)とを反応させたものを相溶化剤として添加することによって、LCP複合材におけるLCPとPPとの間の接着性が向上することが確認されたが、ここで、PP/LCP間の相溶性は、相溶化剤分子の分子構造に左右されると考えられ、なかでも、相溶化剤分子中のLC3000/PP鎖の比率に最適値が存在すると考えられる。
LC3000/PP鎖の比率が異なる相溶化剤を得るために、市販の無水マレイン酸変性PPの中から、無水マレイン酸変性量の異なるものを、以下の3種類選んだ。
・QB540(アドマーQB540:三井石油化学株式会社製)
・P4201(日石NポリマーP4201:日本石油化学株式会社製)
・9000M(日石NポリマーP9000M:日本石油化学株式会社製)
【0043】
上記3種の無水マレイン酸変性PPのIRスペクトルを図11に示す。尚、この図11において、(a),(b),(c),(d)でそれぞれ示される線図は、各々以下のサンプルを示している。
(a):9000M
(b):P4201
(c):QB540
(d):H501
【0044】
上記図11において、PP鎖に帰属されるシグナルと無水マレイン酸のカルボニル基に帰属されるシグナルの比から、変性量が推定できる。これを変性量の少ないものから順に並べると、以下のようになる。
QB540<P4201<9000M
尚、この赤外線吸収スペクトルの測定は、BIO−RAD社製の赤外吸光度測定装置(FTS−60)を用い、顕微透過法によって行った。
また、無水マレイン酸変性PPは、一般に、変性量が増えると分子量が低下するといわれている。従って、上記3種類の無水マレイン酸変性PPの構造を模式的に描くと図12のように示される。
【0045】
上記3種類の無水マレイン酸変性PPをそれぞれ低融点の液晶ポリマー(LC3000)と反応させることにより、分子中のLC3000/PP鎖の比率の異なる3種類の相溶化剤が得られる。これら相溶化剤の構造を模式的に描くと図13のように示される。
これらの相溶化剤のうち、PP鎖が短いものほどPPと相溶しにくくなり、また、分子中のLC3000の比率が高くなるほどLCPとの相溶性が良くなると考えられる。
従って、PPとの相溶性に関しては、(LC3000/QB540)>(LC3000/P4201)>(LC3000/9000M)であり、また、LCPとの相溶性に関しては、(LC3000/QB540)<(LC3000/P4201)<(LC3000/9000M)であると考えられる。
【0046】
上述のように、無水マレイン酸変性PPと低融点の液晶ポリマー(LC3000)とを溶融混練して反応させることによって相溶化剤が得られるのであるが、この溶融混練の際、無水マレイン酸変性PPの変性量によって最適な材料混合比があると考えられる。
すなわち、LC3000が不足している場合では、未反応の無水マレイン酸変性PPが残存し、LC3000が過剰な場合には、相溶化剤の濃度が薄められてしまうため、相溶化剤の効果が低下する。そして、無水マレイン酸変性PPの変性量が増えるほど、より多量のLC3000と反応できるため、最適な混合比は高くなると考えられる。
【0047】
そこで、無水マレイン酸変性PPと低融点の液晶ポリマー(LC3000)の最適混合比を求める試験を行った。この試験は、無水マレイン酸変性PPとして、QB540とP4201とを用いた場合の射出成形品の強度と混合比との関係を調べて行った。試験条件を以下に示す。
<1> 相溶化剤の調製条件
・ 材料配合比
:LC3000/QB540=1/9,3/7,5/5,7/3
:LC3000/P4201=1/9,3/7,5/5,7/3,9/1
・ 押出機
:同方向回転2軸混練機(BT-30-S2:プラスチック工業研究所製)
− 径30mm,L/D=36
・ 押出機運転条件
− バレル温度:200℃
− 剪断速度:600/sec.
− スクリュー回転数:150rpm
【0048】
<2> 複合材の調製条件
・ 材料配合比
:H501/A950/相溶化剤=70/30/10
・ 押出機
:同方向回転2軸混練機(BT-30-S2:プラスチック工業研究所製)
− 径30mm,L/D=36
・ 押出機運転条件
− バレル温度:300℃
− 剪断速度:2800/sec.
− スクリュー回転数:150rpm
− 延伸比:4〜6
【0049】
<3> 成形条件(射出成形)
・ 成形機
:射出成形機(IS−220EN−5Y:東芝機械株式会社製)
・ 成形機運転条件
− バレル温度:180℃
− スクリュー形状:DBY
− スクリュー回転数:10〜12rpm
− 背圧:2kgf/cm
− 射出圧:99%
− 射出速度:30%
− 型温:50℃
【0050】
試験結果を図14に示す。このグラフにおいて、黒丸(●)印および白丸(○)印は、それぞれ以下のデータを示している。
●:LC3000/(LC3000+QB540)
○:LC3000/(LC3000+P4201)
両データは共に、上に凸のなだらかなカーブを描き、その頂点は、相溶化剤中のLC3000の混合分率が、それぞれ、0.3(QB540),0.5(P4201)のときであった。
従って、最適混合比は、以下のように定めた。
LC3000/QB540=3/7
LC3000/P4201=5/5
尚、9000Mについては、材料形状が粉状であり、混合比の正確な制御が難しいので、上述の試験は行わなかったが、無水マレイン酸変性量から推定すると、混合比の最適値はP4201の場合よりもやや高いと考えられる。以下においては、LC3000/9000M=3/1に設定したものを、相溶化剤として用いるようにした。
【0051】
LCP複合材に相溶化剤を添加すると、射出成形品の強度は、添加量の増加に伴って一旦上昇し、最大値を経た後は徐々に低下して行く。この現象は、上述したように、相溶化剤が複合材に及ぼす2通りの作用(接着性の向上と分散粒子化)のバランスによるものである。そして、相溶化剤添加量と成形品強度との関係において、相溶化剤の性能が優れているほど、最適添加量は小さくなる(少なくて済む)と考えられる。
また、相溶化剤の性能は、PPとの相溶性とLCPとの相溶性とのバランスによって定まるため、各々との相溶性が異なる相溶化剤を添加した場合、その度合いによって最適添加量が異なると考えられる。
【0052】
次に、相溶化剤の最適添加量を調べる試験について説明する。この試験は、以下の相溶化剤を用い、それぞれの添加量を変えた場合の射出成形品の引張強度を測定して行った。
・LC3000/QB540=3/7
・LC3000/P4201=5/5
・LC3000/9000M=3/1
試験条件を以下に示す。
<1> 材料
・ 補強相(LCP):ベクトラA950
・ 連続相(PP) :H501
相溶化剤原料
:低融点の液晶ポリマー(LC3000)
:無水マレイン酸変性PP(P4201)/(9000M)/(QB540)
【0053】
<2> 相溶化剤の調製条件
・材料配合
:LC3000/QB540=3/7
LC3000/P4201=5/5
LC3000/9000M=3/1
・ 押出機
:同方向回転2軸混練機(BT-30-S2:プラスチック工業研究所製)
− 径30mm,L/D=36
・ 押出機運転条件
− バレル温度:200℃
− 剪断速度:600/sec.
− スクリュー回転数:150rpm
− ダイ径:2mm
− 以上の条件で、押出機先端に取り付けたダイを用いてストランド状の押
出物を押し出し、ダイ出口から50〜100mmに位置した水浴で冷却し
た。
【0054】
<3> 複合材(ストランド)の調製条件
・材料配合
:H501/A950/相溶化剤=70/30/0
70/30/2.5
70/30/5
70/30/10
70/30/20
70/30/40
・ 押出機
:同方向回転2軸混練機(BT-30-S2:プラスチック工業研究所製)
− 径30mm,L/D=36
・ 押出機運転条件
− バレル温度:290℃
− 剪断速度:2800/sec.
− スクリュー回転数:150rpm
− 延伸比:4〜6
− ダイ径:2mm
− 以上の条件で、押出機先端に取り付けたダイを用いてストランド状の押
出物を押し出し、ダイ出口から50〜100mmに位置した水浴で冷却し
た。
【0055】
<4> 成形条件(射出成形)
・ 成形機
:射出成形機(IS−220EN−5Y:東芝機械株式会社製)
・ 成形機運転条件
− バレル温度:180℃
− スクリュー形状:DBY
− スクリュー回転数:10〜12rpm
− 背圧:2kgf/cm
− 射出圧:99%
− 射出速度:30%
− 型温:50℃
【0056】
以上のような試験条件で、複合材を調製する際の相溶化剤の添加量を変えて、得られたストランド状複合材の引張強さを測定した。測定装置および測定条件は、以下の通りであった。また、その測定結果を図15に示す。
・測定装置
万能試験機(オートグラフDSS−5000:株式会社島津製作所製)
・測定条件
引張速度:5mm/min.(ストランド),
20mm/min.(成形品)
【0057】
どの相溶化剤を用いた場合でも、射出成形品の強度は、添加量の増加に伴って一旦上昇し、最大値を経た後は徐々に低下して行く現象を示しており、射出成形品の強度に対して狙い通りに相溶化剤としての機能を果たしていると考えられる。表1に、各相溶化剤の最適添加量と、そのときの射出成形品の強度を示した。
射出成形品強度の最高値は、無水マレイン酸変性PPとしてP4201を用い、低融点の液晶ポリマーと1/1の割合で混合したものを、複合材に10[phr]添加したという条件の下で、76[MPa]であり、相溶化剤の添加によって成形品強度が約1.6倍に向上した。
【0058】
【表1】

Figure 0003648803
【0059】
また、表1において、LC3000−QB540とLC3000−P4201とを比較すると、後者の方が、より少ない量で、成形品強度がより高い複合材が得られることが分かる。一方、このLC3000−P4201とLC3000−9000Mとを比較すると、後者の方が、最適添加量が少ないにもかかわらず、成形品強度は低かった。これは、上述の混合比の最適化が十分でなかったことに起因していると推察することができる。
従って、相溶化剤の性能としては、次の順であると考えられる。
LC3000-9000M>LC3000-P4201>LC3000-QB540
ここで、LC3000−9000Mは、上記3種類の相溶化剤のうちで、最もPPとの相溶性に劣る相溶化剤である。上記の試験結果と併せて考えると、3種類ともにPPとの相溶性は十分であり、この3種類の相溶化剤の性能を最も大きく左右するのは、LCPとの相溶性(相溶化剤分子中のLC3000の量)であると考えられる。
【0060】
尚、一般に、長繊維で補強された複合材を射出成形すると、相間の接着力が十分な場合であっても、繊維状補強相の配向の乱れや該補強相の短繊維化などの影響により、強度が低下することが知られている。
そして、相間の接着が十分であると仮定した場合、成形品の強度は、次の式で表すことができるとされている。
射出成形品=(配向の影響)*(短繊維化による影響)
*長繊維で補強された複合材
この(配向の影響)*(短繊維化による影響)の値は、種々バラツキはあるが、一般に、0.3〜0.5の範囲である。
今回調査したLCP複合材の場合、成形品強度が最大のときで74[MPa]、成形前のストランドの強度は144[MPa]であった。従って、成形によって強度は約半分(0.51)に低下したことになる。この0.51という係数は、「相間が十分に接着している」という仮定に基づく値の上限値と同等であるので、上記相溶化剤は、この材料系に対して、十分な接着力を与えていると考えることができる。
【0061】
低融点の液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPとを反応させ生成された相溶化剤を用いて複合材を製造する場合、相溶化剤と複合材とで調製温度が異なるため、通常であれば工程を分ける必要がある。
ところが、押出機は一般に上流側と下流側とで設定温度を変えることができ、この機能を利用することにより、相溶化剤の調製と複合材の調製とを一つの工程で行うようにすることができる。
以下、この相溶化剤と複合材とを一工程で調製するようにした、本発明の他の実施の形態に係る製造方法について説明する。 図16に示すように、この製造方法に適用される押出機30は、前述の製造方法で用いられたものと同一の構造を備えている。
【0062】
すなわち、上記押出機3は、中空円筒状の本体31内に2本の回転スクリュー32を収納して成り、上記本体31には各々二つのホッパ33A,33Bが設けられている。また、具体的には図示しなかったが、本体31には、その内部を所望の温度に加熱する加熱手段が付設されている。尚、この加熱手段は、上流側と下流側とを別々に温度設定できるように構成されている。
そして、この加熱手段によって本体31(バレル)内を所定温度に保った状態で、上記ホッパ33A,33Bから本体31内へそれぞれ調製材料を投入して回転スクリュー32,32を所定の回転数で回転させることにより、投入された材料が、可塑化溶融して混練されながら、本体31の下流側端末に設けられた押出ノズル34から、例えばフィルム状あるいはストランド状に押し出される。そして、この押し出された押出物は、ローラ35の回転によって引き取られ、所定の延伸比で延伸された上で、カッタ36により所定長さに切り揃えられるようになっている。
【0063】
本実施の形態では、上流側(上流側ホッパ33Aと下流側ホッパ33Bの間の領域:相溶化剤調製領域)のバレル温度を相溶化剤の調製温度に設定する一方、下流側(下流側ホッパ33Bと押出ノズル34の間の領域:複合材調製領域)のバレル温度をLCP複合材の調製温度に設定した上で、上流側ホッパ33A(メインフィーダ)から相溶化剤の原料を投入し、下流側ホッパ33B(サイドフィーダ)からLCP複合材の原料を投入するようにしている。
【0064】
上記の製造方法を適用する場合、相溶化剤調製工程においては、相溶化剤原料間の反応を良好に進行させるためには、相溶化剤調製領域の長さを一定とした場合、材料供給速度Vaをある上限値以下に抑制する必要がある。
また、複合材調製工程においては、複合材の強度を高めるためには、一定量以上の剪断および延伸を加える必要がある。この剪断および延伸は、押出機30のダイ出口径d,ペレタイザー(ローラ35)の引き取り速度k,材料供給速度Va,Vbを用いて、以下の式で表される。
剪断=(32/π)・(1/d)・(Va+Vb) …<式1>
延伸=(π/4)・d・k・1/(Va+Vb) …<式2>
ここで、押出機30のダイ出口径dおよびペレタイザーの引き取り速度kが、装置30によって定まると、複合材に必要な剪断から(Va+Vb)の下限値が、また、複合材に必要な延伸から(Va+Vb)の上限値が、それぞれ決まることになる。
【0065】
更に、相溶化剤調製工程および複合材調製工程の両方に関係する制約として、複合材に対する相溶化剤の添加割合があり、それに応じて、Va/Vbの値が定まる。なお、一般には、Va/Vbは0.1以下の値が用いられる。
また、更に、上述の材料特性による制約とは別に、装置10に起因する制約として、ブローアップ及びフィーダの供給能力がある。ブローアップとは、フィーダから落下した材料がスクリューに噛み込まず、材料供給孔に堆積する現象を言い、スクリュー形状と材料供給速度Va,Vbによって回避することが可能である。フィーダの供給能力のうち、材料供給速度Va,Vbの上限を規制するものに、モータ回転数による供給能力の限界があり、一方、下限を規制するものに、モータ低回転域に見られる材料の安定供給限界がある。
【0066】
材料供給速度Va,Vbに対する以上の制約条件をまとめると、下記のようになる。
<1> 上流側(相溶化剤調製工程)での材料供給速度Va
・上限:延伸/ブローアップ/フィーダ供給能力
・下限:剪断/フィーダ安定供給限界
<2> 下流側(複合材調製工程)での材料供給速度Vb
・上限:反応時間/ブローアップ/フィーダ供給能力
・下限:フィーダ安定供給限界
従って、本実施の形態に係る製造方法を適用する場合には、この材料供給速度Va,Vbを適正に定めて行う必要がある。
【0067】
以上の検討結果を、実機(押出機30)を用いて次のようにして検証した。
この検証の条件は以下のように設定した。
<1> 材料
・ 補強相(LCP):ベクトラA950
・ 連続相(PP) :住友ノーブレンH501
相溶化剤原料
:無水マレイン酸変性PP(日石NポリマーP4201)
:低融点の液晶ポリマー(ロッドランLC3000)
<2> 配合比
上記材料の配合比は、射出成形品の強度が最大値を示す配合比(図15参照)に設定した。
相溶化剤:低融点の液晶ポリマー/無水マレイン酸変性PP=1/1
・ 複合材:PP/LCP/相溶化剤=70/30/10
【0068】
上記の配合比で調製を行う場合、複合材調製工程での材料供給速度Vbは、相溶化剤調製工程での材料供給速度Vaに対して10倍必要であるので、Vbの値は高い方が好ましい。従って、まず、Vbの上限値を求めた。
Vbの上限値の制約条件のうち、材料特性に起因する制約である「延伸」は、引き取り速度(Draw ratio)kを装置の最大値に設定した場合、上記<式1>及び<式2>に基づいて、剪断およびダイ径dと図18に示すような関係にある。また、Vbは、ダイ径dが大きいほど、高く設定できる。そして、複合材が強度を発現できる条件として、剪断>1800/s,延伸>12を仮定して設定し、複合材の調製条件を、ダイ径=2mm,剪断=1800/s,延伸=12に仮設定した。
【0069】
続いて、この仮設定条件が残りの条件を満たすか否かを検証した。
複合材調製工程における装置に起因する制約は、実際に材料を投入し、その条件で材料投入が可能であることを確認した。
相溶化剤調製工程における下限である「フィーダ安定供給限界」は、押出機に、着色粒状の所謂カラーマスタと無色のPPペレットとを混ぜ合わせたものを投入し、仮設定条件から導いた材料供給速度Vaで流すという手法で確認した。相溶化剤調製工程後の材料の色が均一であったことから、設定したVaで材料が安定して供給されていることが分かった。
【0070】
また、相溶化剤調製工程における上限である「相溶化剤反応時間」については、材料が相溶化剤調製領域を通過する時間を、カラーマスタを用いて測定することによって確認した。その結果、上記仮設定から導いた材料供給速度Vaでの通過時間は、射出成形品の強度が最大値を示す試験条件における場合よりも長いことが分かった。従って、仮設定の条件で、相溶化剤の反応は十分に進行すると言える。
以上より、上記の仮設定条件は、Va,Vbの制約条件を全て満たしていると考えられる。従って、押出機の上流側で相溶化剤を調製し、下流側で複合材を調製するプロセスの検証条件としては、上記仮設定条件を用いる。
【0071】
次に、上記プロセスにより製造した複合材の強度を評価する試験を行った。
試験条件を以下に示す。
・ 押出機
:同方向回転2軸混練機(BT-30-S2:プラスチック工業研究所製)
− 径30mm,L/D=36
・ 押出機運転条件
− バレル温度:200℃(相溶化剤調製領域)
:290℃(複合材調製領域)
− 剪断速度:1800/sec.
− スクリュー回転数:150rpm
− ダイ径:2mm
− 延伸比:12
− 以上の条件で、押出機先端に取り付けたダイを用いてストランド状の押
出物を押し出し、ダイ出口から50〜100mmに位置した水浴で冷却し
た。
【0072】
また、上記プロセスと比較する試験を併せて行った。この場合の比較試験としては、図17に示すように、2台の押出機40,50を用意し、一方の押出機40で相溶化剤を調製し、他方の押出機50で複合材を調製した。この場合、相溶化剤調製工程では材料をメインフィーダ43Aから投入し、複合材調製工程では材料をサイドフィーダ53Bから投入するようにした。
試験条件を以下に示す。
<1> 相溶化剤の調製条件
・材料配合
:低融点の液晶ポリマー/無水マレイン酸変性PP=1/1
・ 押出機
:同方向回転2軸混練機(BT-30-S2:プラスチック工業研究所製)
− 径30mm,L/D=36
・ 押出機運転条件
− バレル温度:200℃
− 剪断速度:700/sec.
− スクリュー回転数:150rpm
− ダイ径:2mm
− 以上の条件で、押出機先端に取り付けたダイを用いてストランド状の押
出物を押し出し、ダイ出口から50〜100mmに位置した水浴で冷却し
た。
<3> 複合材の調製条件
・材料配合:PP/LCP/相溶化剤=70/30/10
尚、押出機およびその運転条件は、上述の試験と同様とした。
【0073】
そして、得られた複合材を用いて射出成形を行い、成形品の強度を比較した。射出成形の条件および強度測定条件は、以下の通りであった。
<4> 成形条件(射出成形)
・ 成形機
:射出成形機(IS−220EN−5Y:東芝機械株式会社製)
・ 成形機運転条件
− バレル温度:180℃
− スクリュー形状:DBY
− スクリュー回転数:10〜12rpm
− 背圧:2kgf/cm
− 射出圧:99%
− 射出速度:30%
− 型温:50℃
<5> 強度測定条件
・測定装置
万能試験機(オートグラフDSS−5000:株式会社島津製作所製)
・測定条件
引張速度:20mm/min.(ストランド)
【0074】
その結果、本実施の形態に係るプロセスで製造した成形品の強度は68[MPa]、比較例に係るプロセスで製造した成形品の強度は69[MPa]であり、ほとんど同等の結果が得られた。
従って、押出機の上流側で相溶化剤を調製し、下流側で複合材を調製するという、本実施の形態に係るプロセスが、工程短縮の手段として、有効であることが確認された。
【0075】
尚、押出条件の選定を迅速に行えるように、各Vbにおける、制約条件に対応する値を表計算ソフトを用いて計算し、それぞれの上限値/下限値と比べる手法を試みた。各制約の上限値/下限値を明確にするために、相溶化剤調製工程における制約条件である「フィーダ安定供給限界」および「相溶化剤反応時間」を、上述の方法と同様にして数値化した。また、材料供給速度Vbは、より運転時間に近いパラメータである「サイドフィーダ回転数」に置き換えた。
図19および図20は、上記試験で使用した押出機のウィンドウを制限している条件とサイドフィーダ回転数との関係を示したもので、これらの図で斜線を施した領域が、制約条件を満足しない領域である。
尚、上記図19は相溶化剤の添加割合を10[phr](複合材100に対して相溶化剤10)に設定し、また、図20は相溶化剤の添加割合を5[phr]に設定して、それぞれ試算を行ったものである。この図20の場合には、メインフィーダに関して、制約条件を満たす領域がなく、押出機の運転が不可能であることが分かる。
【0076】
押出機のウィンドウを広げる手段としては、装置自体の仕様を変更することが考えられるが、ここでは、材料供給手順に工夫を加えることにより、その改善を図った。
例えば、メインフィーダの安定供給限界条件を満たすためには、Vb/Vaを小さくすれば良いのであるが、相溶化剤の添加量を一定にしたままで、このVb/Vaを下げる方法の一つとしては、サイドフィーダから供給していた複合材原料の一部をメインフィーダから供給することが考えられる。
この場合、LCPは溶融温度が高い(280℃)ので、メインフィーダから供給することはできないが、連続相が、200℃で溶融する樹脂(例えば、PP:180℃)であれば、その一部をメインフィーダに振り分けて供給することは可能である。
図21に、PPをメインフィーダ/サイドフィーダ=0.15/0.85の割合で供給した場合の試算結果を示す。図20と図21とを比較して分かるように、メインフィーダの運転条件に関して、制約条件を満たす領域を確保することができ、押出機の運転が可能となることが分かる。
【0077】
以上、説明したように、本発明によれば、基本的には、LCP複合材の各素材(PP,LCP)にそれぞれ相溶する相溶化素材である低融点の液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPを互いに反応させて相溶化剤を調製するようにしたので、上記LCP複合材に適した相溶化剤を調製することが可能になる。そして、この調製された相溶化剤と上記複合材の各素材とを溶融混練せしめて樹脂複合材を調製するようにしたので、複合材の各素材(PP,LCP)間の接着性の向上を図ることができる。
【0078】
また、単一の押出機30の上流側で相溶化剤を調製し、上記押出機30の下流側でこの調製された相溶化剤と上記LCP複合材の各素材とを溶融混練せしめて樹脂複合材を調製するようにしたので、相溶化剤の調製と樹脂複合材の調製とを一つの押出機30で(つまり一つの工程で)行うことができ、複合材の製造工程を短縮することができるのである。
尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 市販の相溶化剤の熱的安定性の確認試験の試験結果を示すグラフである。
【図2】 低融点の液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPの相溶化剤生成反応を示す説明図である。
【図3】 低融点の液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPの反応で生成した相溶化剤の作用を模式的に示す説明図である。
【図4】 本発明の実施の形態に係るLCP複合材の強度評価試験のための押出機を示す説明図である。
【図5】 上記LCP複合材の強度評価試験の結果を示すグラフである。
【図6】 無水マレイン酸変性PPとPP樹脂の分子骨格の類似性を示す説明図である。
【図7】 低融点の液晶ポリマーとLCPの分子骨格の類似性を示す説明図である。
【図8】 低融点液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPとを混練したサンプルの動的粘弾性の測定結果を示すグラフである。
【図9】 低融点液晶ポリマーとPP樹脂とを混練したサンプルの動的粘弾性の測定結果を示すグラフである。
【図10】 低融点液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPの反応を示す説明図である。
【図11】 変性量の異なる3種類の無水マレイン酸変性PPのIRスペクトルを示す説明図である。
【図12】 変性量の異なる3種類の無水マレイン酸変性PPの構造を模式的に示す説明図である。
【図13】 分子中のLC3000/PP鎖の比率の異なる3種類の相溶化剤の構造を模式的に示す説明図である。
【図14】 低融点液晶ポリマーと無水マレイン酸変性PPの最適混合比を求める試験の試験結果を示すグラフである。
【図15】 相溶化剤の最適添加量を決定する試験の試験結果を示すグラフである。
【図16】 相溶化剤の調製と複合材の調製を一工程で行う製造方法に用いる押出機の断面説明図である。
【図17】 上記製造方法に対する比較試験に用いた押出機を示す説明図である。
【図18】 引き取り速度と剪断およびダイ径との関係を示すグラフである。
【図19】 押出機の運転条件設定の試算結果を示すグラフである。
【図20】 押出機の運転条件設定の他の試算結果を示すグラフである。
【図21】 押出機の運転条件設定の更に他の試算結果を示すグラフである。
【符号の説明】
10,20,30,40,50…押出機
33A…上流側ホッパ
33B…下流側ホッパ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  This invention, CompatibleResin composite containing chemical agentMaterialIt relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, when manufacturing a resin composite by combining a reinforcing material with a matrix resin, bothCompatibleDoCompatibleIt is generally well known that by adding an agent, the adhesion between the two is improved, the composite effect is increased, and a resin composite material with improved physical properties can be obtained.
  For example, in JP-A-6-41444, a thermoplastic resin having a matrix resin composed of a thermoplastic resin and a liquid crystal transition temperature higher than the minimum moldable temperature (melting point in the case of a crystalline resin) of the matrix resin. When compounding the resin, both the resinCompatibleHave sexCompatibleIt is disclosed that an agent is added and then melted and extruded.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, when manufacturing a thermoplastic liquid crystal resin (LCP) composite material as described above, if a polypropylene (PP) resin that is versatile at a relatively low cost is adopted as the matrix resin (continuous phase), this PP Is poor in reactivity, and LCP is not compatible with resins other than LCP.CompatibleBecause it is scarce,CompatibleOnly a limited number of agents can be applied.
[0004]
  As a material applicable to such a material system, PP andCompatibleIt is considered promising that both the PP chain and the functional group capable of reacting with LCP exist, but according to the present inventors' research,CompatibleIt has been found that all of the agents that can be applied as the agent have low thermal stability and cause thermal decomposition in the preparation temperature range of the LCP composite.
  In other words, PP and LCP and commercialCompatibleIf you try to prepare the material by putting the agent into the extruder at the same time,CompatibleReaction of the agent with LCP and commercialCompatibleIt is considered that the thermal decomposition of the agent proceeds at the same time.
[0005]
  As a result of further research on the problem, the present inventor has found thatCompatibleWhat is obtained by combining an agent (for example, maleic anhydride-modified PP) and a low melting point liquid crystal polymer and reacting both in advance is newlyCompatibleIt was found that the adhesiveness between PP and LCP was improved by adding it to the PP-LCP system as an agent.
[0006]
  Therefore, the present invention is commercially available.CompatibleBy reacting a liquid crystal polymer with a low melting point in combination with an agent, the product produced by this reaction is renewed.CompatibleIt was made by paying attention to the fact that it can be applied at the time of preparation of resin composites as an agent, and improves the adhesion between the materials of resin composites.CompatibleIt aims at shortening the process at the time of manufacturing a resin composite material using an agent.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  Therefore, the invention according to claim 1 of the present application (hereinafter referred to as the first invention) is applied to each material of the composite material.CompatibleDoCompatibleA resin composite manufacturing method for preparing a resin composite by adding an agent, wherein each material of the composite is respectivelyCompatibleConsisting of multiple materialsCompatibleChemical materialOn the upstream side of a single extruderReact with each otherCompatiblePreparing the agent,On the downstream side of the extruderThis preparedCompatibleThe resin composite material is prepared by melt-kneading the agent and each material of the composite material.
[0008]
  Also, Claims of the present application2Inventions related to2Said invention)1In the invention, the preparation temperature is different between the upstream side and the downstream side of the extruder.
[0009]
FurtherAnd claims of the present application3Inventions related to3Said invention)2In the invention of the above,CompatibleThe pyrolysis temperature of the chemical material is lower than the melting temperature of each material of the composite material, and the preparation temperature on the upstream side of the extruder is set lower than the preparation temperature on the downstream side It is.
[0010]
  Furthermore, the claims of this application4Inventions related to4Said invention)1~3In any one of the inventions, to the upstream side,CompatibleIt is characterized in that at least one of the composite materials is supplied simultaneously with the agent material.
[0011]
  Furthermore, the claims of this application5Inventions related to5Said invention)4In this invention, the preparation temperature on the upstream side of the extruder is set lower than the preparation temperature on the downstream side, and the composite material simultaneously supplied to the upstream side is melted at the temperature in the upstream region. It is characterized by that.
[0012]
  Furthermore, the claims of this application6Inventions related to6Of the first to the second)5In any one of the inventions described above,CompatibleChemical material,Maleic anhydride modified PP andThan thermoplastic liquid crystal resinA low melting point liquid crystal polymer, and the composite material comprises a PP resin and a high melting point thermoplastic liquid crystal resin that can be oriented in a fiberized state in the PP resin. It is a thing.
[0013]
Operation and effect of the invention
  According to the first invention of the present application, each material of the composite materialCompatibleConsisting of multiple materialsCompatibleReacting chemicals with each otherCompatibleSince the preparation of the agentCompatibleSuitable for the above composite materials by appropriately selecting chemical materialsCompatibleIt becomes possible to prepare the agent. And this preparedCompatibleSince the resin composite material is prepared by melt-kneading the agent and each material of the composite material, it is possible to improve the adhesion between the materials of the composite material.
In this case, the compatibilizing materials are reacted with each other on the upstream side of a single extruder to prepare a compatibilizing agent, and the prepared compatibilizing agent and each material of the composite material on the downstream side of the extruder. Is prepared by melting and kneading the resin, so that the compatibilizing agent and the resin composite can be prepared in one extruder (that is, in one step). The manufacturing process can be shortened.
[0014]
  AlsoNo. of this application2Basically, according to the invention of the above,1The same effects as those of the invention can be obtained. Moreover, since the preparation temperature is different between the upstream side and the downstream side of the extruder,CompatibleEven when the preparation temperature of the agent is different from the preparation temperature of the resin composite, it can be effectively applied.
[0015]
FurtherIn the present application3Basically, according to the invention of the above,2The same effects as those of the invention can be obtained. In particular, the aboveCompatibleEven when the pyrolysis temperature of the chemical material is lower than the melting temperature of each material of the composite material, it can be effectively applied.
[0016]
  In addition, the4Basically, according to the invention of the above,1~3The same effect as any one of the inventions of (1) can be achieved. Moreover, to the upstream side,CompatibleSince at least one of the composite materials is supplied simultaneously with the agent material, the material supply amount to the upstream side can be easily adjusted,CompatibleEven when the addition ratio of the agent is reduced, the stable supply limit of the material on the upstream side can be easily lowered. As a result, it is possible to increase the degree of freedom in setting the operating conditions of the extruder.
[0017]
  In addition, the5Basically, according to the invention of the above,4The same effects as those of the invention can be obtained. Moreover, the preparation temperature on the upstream side of the extruder is set lower than the preparation temperature on the downstream side, and the composite material supplied simultaneously to the upstream side is melted at the temperature in the upstream region. As a result, the mechanical resistance accompanying the rotation of the screw on the upstream side can be reduced.
[0018]
  In addition, the6According to the invention, basically, the first to the above-mentioned5The same effect as any one of the inventions of (1) can be achieved. In particular, the aboveCompatibleChemical material,Maleic anhydride modified PP andThan thermoplastic liquid crystal resinA low melting point liquid crystal polymer, and the composite material contains a PP resin and a high melting point thermoplastic liquid crystal resin that can be oriented in a fiberized state in the PP resin. Can be effectively applied to the production of a resin composite material using as a matrix resin and a thermoplastic liquid crystal resin as a reinforcing material.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to a matrix resin made of a thermoplastic resin and a thermoplastic liquid crystal resin having a liquid crystal transition temperature higher than the minimum moldable temperature (melting point in the case of a crystalline resin) ( The case where the present invention is applied to the production of a resin composite material that is combined with (LCP) will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  First,CompatibleThe selection of the raw material for the agent will be described.
  When a general-purpose and relatively low-cost polypropylene (PP) resin is used as the matrix resin, this PP resin has low reactivity, and the LCP resin is different from resins other than LCP.CompatibleLowCompatibleAs the agent, PP resin andCompatibleAnd the type that can react with LCP is the most promising. For this purpose, PP resin andCompatibleIt is required that both the PP chain and the functional group capable of reacting with LCP exist.
[0020]
  Examples of the functional group capable of reacting with LCP include an epoxy group, a maleic anhydride group, an oxazonyl group, and a hydroxyl group.CompatibleAmong the agents that satisfy the above requirements, the following may be considered.
  -Maleic anhydride modified PP
    : Nisseki N polymer P4201 (manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.)
  ・ Oxazoline-modified PP
    : Oxazoline-based reactive polymer RAS1005 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
  ・ Hydroxyl-modified PP
    : Umex 1201 (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.)
[0021]
  These commercially availableCompatibleThe agent is usually added for the purpose of imparting reactivity to the PP resin and is reactive. In other words, since it is thermally unstable, it is added when preparing the LCP composite according to the present embodiment.CompatibleIt is necessary to confirm whether it is suitable as a raw material for the agent from the viewpoint of thermal stability.
  Therefore, the above three types of commercially availableCompatibleThe agent was tested for thermal stability. Each testCompatibleThis was performed by raising the temperature of the agent in a nitrogen atmosphere and measuring the increase or decrease in its weight. The apparatus and measurement conditions used for the thermogravimetry were as follows.
  ・ Thermogravimetry equipment
      : TG / DTA30 (Seiko Electronics Industry Co., Ltd.)
  · Measurement condition
      -Temperature increase rate: 5 ° C / min.
      -N2Gas supply condition: 100 ml / min.
[0022]
  The test results were as shown in FIG. In FIG. 1, the curves indicated by (a), (b), and (c) respectively indicate the following samples.
  (A): Maleic anhydride modified PP
  (B): Oxazolic acid-modified PP
  (C): Hydroxyl-modified PP
  As can be seen from FIG.CompatibleAlso for the agent, weight loss was observed at a temperature lower than the LCP composite preparation temperature (temperature above the LCP melting temperature). In addition, among the three types, it was found that maleic anhydride-modified PP had the highest temperature at which weight loss was greatest and was thermally most stable.
[0023]
  Therefore, theseCompatibleAs it is when preparing the LCP composite according to the present embodiment.CompatibleWhen added as an agent,CompatibleReaction of the agent with LCP;CompatibleIt is conceivable that the thermal decomposition of the agent proceeds simultaneously.
  Therefore, in order to avoid such a phenomenon,CompatibleA method in which the reaction of the agent is allowed to proceed in advance at a temperature below the composite material preparation temperature is conceivable. The partner material for this prior reaction isCompatibleIt has a molecular structure capable of reacting with an agent and has a melting temperature on the marketCompatibleLower than the decomposition temperature of the agent, and LCPCompatibleIt is necessary to satisfy the following three conditions.
[0024]
  In this embodiment, the LCP resin is different from other types of resins.CompatibleWith this LCPCompatibleFrom the viewpoint of the properties, LCP resin was mainly studied, and LC3000 (melting temperature: 195 ° C / manufactured by Unitika Co., Ltd.), which is one of the lowest melting point liquid crystal polymers, was taken up as one having the lowest melting temperature. Since LC3000 is a polyester compound, it is considered to have a functional group capable of reacting with maleic anhydride-modified PP.
  This low-melting liquid crystal polymer and commercially availableCompatibleThe agent is described in the claims of this application.CompatibleCorresponds to chemical materials.
[0025]
  Accordingly, this maleic anhydride-modified PP and LC3000 are reacted in advance at about 200 ° C.CompatibleBy adding it during the preparation of the LCP composite (PP-LCP system) as an agent, this newCompatibleWith both PP and LCPCompatibleIt is conceivable to improve the adhesion between PP and LCP.
  That is, as schematically shown in FIG. 2 and FIG.CompatibleAmong the agents, LC3000 in the molecule enters the LCP phase, and PP chain in the molecule enters the PP phase.CompatibleIt is thought that sex develops.
  Therefore, commercially availableCompatibleAgent (maleic anhydride modified PP) and low melting pointofA liquid crystal polymer (LC3000) is used as a raw material, and both are reacted in advance.CompatibleAn experiment was conducted to prepare an LCP composite as an agent.
[0026]
  FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a manufacturing apparatus for manufacturing the LCP composite material according to the present embodiment. As shown in this figure, the manufacturing apparatus is used in the composite material preparation step.CompatibleThe first extruder 10 for preparing the agent, and obtained by the first extruder 10CompatibleAnd a second extruder 20 for preparing an LCP composite by adding an agent.
  Both of these extruders 10 and 20 are of a biaxial type, and basically have the same structure. That is, two rotary screws 12 and 22 are accommodated in hollow cylindrical main bodies 11 and 21, and the main bodies 11 and 21 are provided with two hoppers 13 and 23, respectively. Although not specifically shown, the main bodies 11 and 21 are provided with heating means for heating the inside thereof to a desired temperature.
[0027]
  The main bodies 11 and 21 (from the upstream hoppers 13 and 23 in the case of the present embodiment) are kept in a state where the inside of the main bodies 11 and 21 (barrel) is kept at a predetermined temperature by the heating means. The prepared material is introduced into the rotary screw 12 and 22 and the rotary screws 12 and 22 are rotated at a predetermined rotational speed, so that the charged material is plasticized and melted and kneaded while being provided at the downstream end of the main body 11 and 21. From the extrusion nozzles 14 and 24, for example, it is extruded in the form of a film or a strand. Then, the extruded extrudate is taken up by the rotation of the rollers 15 and 25, and the composite material is stretched at a predetermined stretch ratio after extrusion and then cut into a predetermined length by the cutters 16 and 26. It is like that.
[0028]
  In the present embodiment, as described above, the first extruder 10CompatibleThe agent is prepared, and the second extruder 20CompatibleA liquid crystal resin composite material is prepared by adding an agent, and a test for evaluating the strength of the composite material thus obtained was conducted. Hereinafter, this strength evaluation test will be described.
  The materials and preparation conditions used in this test are shown below. In addition, in this test, the material compounding ratio at the time of preparing the composite material was changed variously (five kinds), and the tensile strength of the obtained film-like composite material was measured.
[0029]
<1> Material
  ・ Reinforcing phase (thermoplastic liquid crystal resin: LCP)
    : Vectra A950 (manufactured by Polyplastics Co., Ltd.)
  ・ Continuous phase (thermoplastic matrix resin: PP)
    : Sumitomo Noblen H501 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
  ・CompatibleRaw material
    : Maleic anhydride modified PP (Nisseki N polymer P4201: Nippon Petrochemical)
    : Low melting point liquid crystal polymer (Rod Run LC3000: manufactured by Unitika)
[0030]
<2>CompatiblePreparation conditions
  ・ Mixing ratio of materials
    : Maleic anhydride-modified PP / low melting point liquid crystal polymer = 1/1
  ・ Extruder
    : Two-axis kneading machine rotating in the same direction (BT-30-S2: manufactured by Plastic Industry Laboratory)
    -Diameter 30mm, L / D = 36
  ・ Extruder operating conditions
    -Barrel temperature: 200 ° C
    -Shear rate: 700 / sec.
    -Screw speed: 150rpm
    -Die diameter: 2mm
    − Under the above conditions, using a die attached to the tip of the extruder,
      Extrude the product and cool it in a water bath located 50-100mm from the die exit.
      It was.
[0031]
<3> Preparation conditions of composite material (film)
  ・ Mixing ratio of materials
    : PP / LCP /CompatibleAgent = 70/30/0
                              70/30/5
                              70/30/10
                              70/30/20
                              70/30/40
  ・ Extruder
    : Two-axis kneading machine rotating in the same direction (BT-30-S2: manufactured by Plastic Industry Laboratory)
    -Diameter 30mm, L / D = 36
  ・ Extruder operating conditions
    -Barrel temperature: 290 ° C
    -Shear rate: 4000 / sec.
    -Screw speed: 150rpm
    -Stretch ratio: 10-13
    -Die: 100mm x 0.3mm film die
    -Film-like extrusion using a die attached to the tip of the extruder under the above conditions.
      Extrude the product and cool it in a water bath located 50-100mm from the die exit
        It was.
[0032]
  When preparing a composite material under the above test conditionsCompatibleThe tensile strength of the obtained film-shaped composite material was measured in the fiber direction and the direction perpendicular to the fiber while changing the amount of the agent added.
  The measurement apparatus and measurement conditions were as follows. The measurement results are shown in FIG.
  ·measuring device
      Universal testing machine (Autograph DSS-5000: manufactured by Shimadzu Corporation)
  ·Measurement condition
      Tensile speed: 5 mm / min.
[0033]
  In general, in the case of a composite material reinforced with long fibers, the strength in the direction perpendicular to the fiber depends only on the adhesive strength between the reinforcing phase and the continuous phase, and the strength in the fiber direction also shows the effect of adhesion, but mainly the reinforcement phase. It is known to depend on strength.
  From the figure,CompatibleAs the amount of the agent added increases, strength in the direction perpendicular to the fiber, that is, improvement in adhesive strength is recognized,CompatibleIt was confirmed that the agent contributed to the improvement of the adhesive force between the reinforcing phase and the continuous phase.
[0034]
  On the other hand, from the test results for strength in the fiber direction,CompatibleA unique phenomenon was observed when the agent was added. That is, for LCP composites:CompatibleIt is known that the agent promotes dispersion particle formation of the reinforcing phase.CompatibleAs the amount of the agent added increases, the aspect ratio of the reinforcing phase decreases due to dispersion of particles, and the strength of the composite material in the fiber direction decreases. In addition, it has also confirmed from the visual observation of a film-form composite material that the dispersion | distribution particle-izing phenomenon of this reinforcement phase has arisen.
  From the above, for the preparation of LCP compositesCompatibleWhen the agent is added, there are two effects of improving the adhesion and dispersing particles of the reinforcing phase, and it can be said that the strength of the composite material is maximized at a point where both these effects are balanced.
[0035]
  In the preparation of the above LCP composite,CompatibleThe mechanism for improving the adhesion between PP and LCP by the agent is to connect the respective substances in the following relationship.
PP <Compatible >Maleic anhydride modified PP << Reaction >> Low melting pointofLiquid crystal polymerCompatible >LCP
  Of these linking relationships, the following relationships are shown in FIG. 6 and FIG.ofSince the molecular skeletons of the liquid crystal polymer and LCP are similar to each other,CompatibleIt is thought that there is sex.
  ・ PP <Compatible> Maleic anhydride modified PP
  ・ Low melting pointofLiquid crystal polymer <Compatible> LCP
  However, the remaining maleic anhydride modified PP << reaction >> low melting pointofIt is necessary to confirm the reactivity of the liquid crystal polymer.
[0036]
  Therefore, maleic anhydride modified PP (Nisseki N polymer P4201) and low melting pointofA test was conducted to confirm the reactivity with the liquid crystal polymer (Rodlan LC3000).
  Next, this test will be described. Test is low melting pointofA mixture of liquid crystal polymer and maleic anhydride-modified PP is used as sample A, and has a low melting point.ofA sample obtained by kneading a PP resin (Sumitomo Noblene H501) having no reactive activity with a liquid crystal polymer was used as sample B, and these two types of film materials were prepared, and their dynamic viscoelasticity was measured and compared.
[0037]
  Sample preparation conditions were as follows.
  ・ Mixing ratio of materials
    -Sample A: PP modified with maleic anhydride / liquid crystal polymer with low melting point = 1/1
    Sample B: PP resin / low melting point liquid crystal polymer = 1/1
  ・ Extruder
    : Two-axis kneading machine rotating in the same direction (BT-30-S2: manufactured by Plastic Industry Laboratory)
    -Diameter 30mm, L / D = 36
  ・ Extruder operating conditions
    -Barrel temperature: 200 ° C
    -Shear rate: 4000 / sec.
    -Screw speed: 150rpm
    -Stretch ratio: 7-8
[0038]
  The measurement apparatus and measurement conditions were as follows.
  ・ Measuring device: Dynamic viscoelasticity measuring device (DMS2000 tension module)
                        MASS700 Material Analysis Station
                        : Seiko Electronics Co., Ltd.
  · Measurement condition
      -Temperature increase rate: 5 ° C / min.
      -Applied frequency: 2Hz
[0039]
  The measurement result of the dynamic viscoelasticity about each sample is shown in FIG. 8 and FIG. In FIG. 8, the curves indicated by (a), (b), and (c) respectively indicate the following samples.
  (A): Low melting point liquid crystal polymer
  (B): Sample A
  (C): Maleic anhydride modified PP
  In FIG. 9, the curves indicated by (a), (b), and (c) indicate the following samples, respectively.
  (A): Low melting point liquid crystal polymer
  (B): Sample B
  (C): PP
[0040]
  As can be seen from FIG. 8, with respect to Sample A, a temperature shift of the peak position of tan δ (loss factor) was observed. This shift is partly between the low melting point liquid crystal polymer and the maleic anhydride modified PP.CompatibleHowever, due to the difference in their molecular skeletons,CompatibleIt's hard to think.
  A reaction occurs between the low melting point liquid crystal polymer and the maleic anhydride-modified PP, and as shown in FIG. 10, a compound having both structures in one molecule is produced.CompatibleIt is reasonable to think that it acted as an agent.
  On the other hand, for sample B, the shift of the peak position of tan δ as described above was not recognized.
[0041]
  Therefore, the difference in shift between samples A and B is considered to be due to the difference in reactivity between maleic anhydride-modified PP and PP. That is, the peak position shift observed in Sample A suggests a reaction between the low melting point liquid crystal polymer and the maleic anhydride-modified PP.
  From the above, it can be considered that the improvement in adhesiveness between PP and LCP is manifested as a result of the aforementioned mechanism acting.
[0042]
  A product obtained by reacting maleic anhydride-modified PP with a low melting point liquid crystal polymer (LC3000)CompatibleIt was confirmed that the adhesion between LCP and PP in the LCP composite was improved by adding as an agent, but here, between PP / LCPCompatibleSex is, CompatibleIt is thought that it depends on the molecular structure of the agent molecule,CompatibleThere appears to be an optimal value for the ratio of LC3000 / PP chains in the agent molecule.
  Different ratio of LC3000 / PP chainCompatibleIn order to obtain an agent, the following three types of maleic anhydride-modified PPs having different amounts of maleic anhydride modification were selected.
  ・ QB540 (Admer QB540: Mitsui Petrochemical Co., Ltd.)
  ・ P4201 (Nisseki N polymer P4201: Nippon Petrochemical Co., Ltd.)
  ・ 9000M (Nisseki N polymer P9000M: Nippon Petrochemical Co., Ltd.)
[0043]
  FIG. 11 shows IR spectra of the three maleic anhydride-modified PPs. In addition, in this FIG. 11, the diagram respectively shown by (a), (b), (c), (d) has shown the following samples, respectively.
  (A): 9000M
  (B): P4201
  (C): QB540
  (D): H501
[0044]
  In FIG. 11, the amount of modification can be estimated from the ratio of the signal attributed to the PP chain and the signal attributed to the carbonyl group of maleic anhydride. Arranging these in ascending order of the amount of denaturation results in the following.
    QB540 <P4201 <9000M
  This infrared absorption spectrum was measured by a microscopic transmission method using an infrared absorbance measuring apparatus (FTS-60) manufactured by BIO-RAD.
  In addition, maleic anhydride-modified PP is generally said to decrease in molecular weight as the amount of modification increases. Accordingly, the structure of the above three types of maleic anhydride-modified PP is schematically depicted as shown in FIG.
[0045]
  By reacting the above three kinds of maleic anhydride-modified PP with a low melting point liquid crystal polymer (LC3000), three kinds of different ratios of LC3000 / PP chains in the molecule are obtained.CompatibleAn agent is obtained. theseCompatibleA schematic drawing of the structure of the agent is shown in FIG.
  theseCompatibleAmong the agents, the shorter the PP chain, the more PP andCompatibleAnd the higher the ratio of LC3000 in the molecule,CompatibleIt is thought that the sex will improve.
  Therefore, with PPCompatibleRegarding the sex, (LC3000 / QB540)> (LC3000 / P4201)> (LC3000 / 9000M), and with LCPCompatibleRegarding the sex, it is considered that (LC3000 / QB540) <(LC3000 / P4201) <(LC3000 / 9000M).
[0046]
  As described above, by melting and kneading the maleic anhydride-modified PP and the low melting point liquid crystal polymer (LC3000) and reacting them.CompatibleIt is considered that there is an optimum material mixing ratio depending on the amount of modification of the maleic anhydride-modified PP during the melt-kneading.
  That is, when LC3000 is insufficient, unreacted maleic anhydride-modified PP remains, and when LC3000 is excessive,CompatibleSince the concentration of the agent will be diluted,CompatibleThe effect of the agent is reduced. And it can be considered that the optimum mixing ratio becomes higher as the amount of modification of maleic anhydride-modified PP increases, because it can react with a larger amount of LC3000.
[0047]
  Then, the test which calculates | requires the optimal mixing ratio of maleic anhydride modified PP and a low melting-point liquid crystal polymer (LC3000) was done. This test was conducted by examining the relationship between the strength of the injection molded product and the mixing ratio when QB540 and P4201 were used as maleic anhydride-modified PP. Test conditions are shown below.
<1>CompatiblePreparation conditions
  ・ Mixing ratio of materials
    : LC3000 / QB540 = 1/9, 3/7, 5/5, 7/3
    : LC3000 / P4201 = 1/9, 3/7, 5/5, 7/3, 9/1
  ・ Extruder
    : Two-axis kneading machine rotating in the same direction (BT-30-S2: manufactured by Plastic Industry Laboratory)
    -Diameter 30mm, L / D = 36
  ・ Extruder operating conditions
    -Barrel temperature: 200 ° C
    -Shear rate: 600 / sec.
    -Screw speed: 150rpm
[0048]
<2> Preparation conditions for composite materials
  ・ Mixing ratio of materials
    : H501 / A950 /CompatibleAgent = 70/30/10
  ・ Extruder
    : Two-axis kneading machine rotating in the same direction (BT-30-S2: manufactured by Plastic Industry Laboratory)
    -Diameter 30mm, L / D = 36
  ・ Extruder operating conditions
    -Barrel temperature: 300 ° C
    -Shear rate: 2800 / sec.
    -Screw speed: 150rpm
    -Stretch ratio: 4-6
[0049]
<3> Molding conditions (injection molding)
  · Molding machine
    : Injection molding machine (IS-220EN-5Y: manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.)
  ・ Molding machine operating conditions
    -Barrel temperature: 180 ° C
    -Screw shape: DBY
    -Screw rotation speed: 10-12 rpm
    -Back pressure: 2kgf / cm2
    -Injection pressure: 99%
    -Injection speed: 30%
    -Mold temperature: 50 ° C
[0050]
  The test results are shown in FIG. In this graph, black circles (●) and white circles (◯) indicate the following data, respectively.
    ●: LC3000 / (LC3000 + QB540)
    ○: LC3000 / (LC3000 + P4201)
  Both data draw a gentle curve that is convex upward.The mixing fraction of LC3000 in the compatibilizer isThey were at 0.3 (QB540) and 0.5 (P4201), respectively.
  Therefore, the optimum mixing ratio was determined as follows.
    LC3000 / QB540 = 3/7
    LC3000 / P4201 = 5/5
  In addition, about 9000M, since the material shape is powdery and accurate control of the mixing ratio is difficult, the above-mentioned test was not performed. It is considered to be slightly higher than the case. In the following, LC3000 / 9000M = 3/1CompatibleIt was made to use as an agent.
[0051]
  For LCP compositesCompatibleWhen the agent is added, the strength of the injection-molded product once increases as the amount added increases, and then gradually decreases after the maximum value is reached. As described above, this phenomenon isCompatibleThis is due to a balance between two effects of the agent on the composite material (adhesion improvement and dispersion particle formation). AndCompatibleIn the relationship between the additive amount of the agent and the strength of the molded product,CompatibleIt is considered that the better the performance of the agent, the smaller (or less) the optimum amount added.
  Also,CompatibleAgent performance with PPCompatibleBetween sex and LCPCompatibleBecause it is determined by the balance with sex,CompatibleGender is differentCompatibleWhen an agent is added, the optimum addition amount is considered to vary depending on the degree.
[0052]
  next,CompatibleA test for examining the optimum addition amount of the agent will be described. This test isCompatibleThis was carried out by measuring the tensile strength of the injection-molded product when each additive amount was changed using an agent.
  ・ LC3000 / QB540 = 3/7
  ・ LC3000 / P4201 = 5/5
  LC3000 / 9000M = 3/1
  Test conditions are shown below.
<1> Material
  ・ Reinforcement phase (LCP): Vectra A950
  ・ Continuous phase (PP): H501
  ・CompatibleRaw material
    : Low melting point liquid crystal polymer (LC3000)
    : Maleic anhydride modified PP (P4201) / (9000M) / (QB540)
[0053]
<2>CompatiblePreparation conditions
  ・ Material composition
    : LC3000 / QB540 = 3/7
      LC3000 / P4201 = 5/5
      LC3000 / 9000M = 3/1
  ・ Extruder
    : Two-axis kneading machine rotating in the same direction (BT-30-S2: manufactured by Plastic Industry Laboratory)
    -Diameter 30mm, L / D = 36
  ・ Extruder operating conditions
    -Barrel temperature: 200 ° C
    -Shear rate: 600 / sec.
    -Screw speed: 150rpm
    -Die diameter: 2mm
    − Under the above conditions, using a die attached to the tip of the extruder,
      Extrude the product and cool it in a water bath located 50-100mm from the die exit.
      It was.
[0054]
<3> Preparation conditions of composite material (strand)
  ・ Material composition
    : H501 / A950 /CompatibleAgent = 70/30/0
                                    70/30 / 2.5
                                    70/30/5
                                    70/30/10
                                    70/30/20
                                    70/30/40
  ・ Extruder
    : Two-axis kneading machine rotating in the same direction (BT-30-S2: manufactured by Plastic Industry Laboratory)
    -Diameter 30mm, L / D = 36
  ・ Extruder operating conditions
    -Barrel temperature: 290 ° C
    -Shear rate: 2800 / sec.
    -Screw speed: 150rpm
    -Stretch ratio: 4-6
    -Die diameter: 2mm
    − Under the above conditions, using a die attached to the tip of the extruder,
      Extrude the product and cool it in a water bath located 50-100mm from the die exit.
      It was.
[0055]
<4> Molding conditions (injection molding)
  · Molding machine
    : Injection molding machine (IS-220EN-5Y: Toshiba Machine Co., Ltd.)
  ・ Molding machine operating conditions
    -Barrel temperature: 180 ° C
    -Screw shape: DBY
    -Screw rotation speed: 10-12 rpm
    -Back pressure: 2kgf / cm2
    -Injection pressure: 99%
    -Injection speed: 30%
    -Mold temperature: 50 ° C
[0056]
  When preparing a composite material under the above test conditionsCompatibleThe tensile strength of the obtained strand composite was measured by changing the amount of the agent added. The measurement apparatus and measurement conditions were as follows. The measurement results are shown in FIG.
  ·measuring device
      Universal testing machine (Autograph DSS-5000: manufactured by Shimadzu Corporation)
  ·Measurement condition
      Tensile speed: 5 mm / min. (Strand),
                20mm / min. (Molded product)
[0057]
  WhichCompatibleEven when an agent is used, the strength of the injection-molded product once increases with the increase in the amount added, and gradually decreases after the maximum value. As intendedCompatibleIt is thought that it functions as an agent. Table 1 shows eachCompatibleThe optimum addition amount of the agent and the strength of the injection molded product at that time were shown.
  The maximum value of the strength of the injection-molded product was obtained under the condition that 10 [phr] was added to a composite material using P4201 as maleic anhydride-modified PP mixed with a low melting point liquid crystal polymer at a ratio of 1/1. , 76 [MPa]CompatibleThe strength of the molded article was improved by about 1.6 times by adding the agent.
[0058]
[Table 1]
Figure 0003648803
[0059]
  In Table 1, when LC3000-QB540 and LC3000-P4201 are compared, it can be seen that a composite material with higher strength of the molded product can be obtained with a smaller amount of the latter. On the other hand, when LC3000-P4201 and LC3000-9000M were compared, the strength of the molded product was lower in the latter, although the optimum addition amount was smaller. It can be inferred that this is due to the fact that the above-mentioned optimization of the mixing ratio was not sufficient.
  Therefore,CompatibleThe performance of the agent is considered to be in the following order.
LC3000-9000M> LC3000-P4201> LC3000-QB540
  Here, LC3000-9000M has the above three types.CompatibleOf the agents, most with PPCompatibleInferiorCompatibleAgent. When combined with the above test results, all three typesCompatibleSex is enough, these three kindsCompatibleThe biggest influence on the performance of the agent is with LCPCompatiblesex(CompatibleThe amount of LC3000 in the agent molecule).
[0060]
  In general, when a composite material reinforced with long fibers is injection-molded, even if the adhesive strength between the phases is sufficient, the orientation of the fibrous reinforcing phase may be disturbed or the reinforcing phase may be shortened. It is known that the strength decreases.
  And when it assumes that the adhesion | attachment between phases is enough, it is supposed that the intensity | strength of a molded article can be represented with the following formula | equation.
            Injection molded product = (Influence of orientation) * (Influence of shortening fiber)
                                      * Composite material reinforced with long fibers
  The value of (the influence of orientation) * (the influence of shortening the fiber) is generally in the range of 0.3 to 0.5, although there are various variations.
  In the case of the LCP composite material investigated this time, the strength of the molded product was 74 [MPa] at the maximum, and the strength of the strand before molding was 144 [MPa]. Therefore, the strength is reduced to about half (0.51) by molding. This coefficient of 0.51 is equivalent to the upper limit of the value based on the assumption that “the phase is sufficiently bonded”.CompatibleIt can be considered that the agent provides sufficient adhesion to this material system.
[0061]
  Produced by reacting low melting point liquid crystal polymer with maleic anhydride modified PPCompatibleWhen manufacturing a composite material using an agent,CompatibleSince the preparation temperature differs between the agent and the composite material, it is usually necessary to divide the process.
  However, the extruder can generally change the set temperature between the upstream side and the downstream side, and by using this function,CompatibleThe preparation of the agent and the preparation of the composite material can be performed in one step.
  Hereafter, thisCompatibleA manufacturing method according to another embodiment of the present invention in which the agent and the composite material are prepared in one step will be described. As shown in FIG. 16, the extruder 30 applied to this manufacturing method has the same structure as that used in the above-described manufacturing method.
[0062]
  That is, the extruder 3 is configured by housing two rotary screws 32 in a hollow cylindrical main body 31, and the main body 31 is provided with two hoppers 33A and 33B. Although not specifically shown, the main body 31 is provided with a heating means for heating the inside to a desired temperature. The heating means is configured so that the temperature can be set separately for the upstream side and the downstream side.
  Then, in a state where the inside of the main body 31 (barrel) is maintained at a predetermined temperature by this heating means, the prepared materials are put into the main body 31 from the hoppers 33A and 33B, and the rotary screws 32 and 32 are rotated at a predetermined rotation speed. Thus, the charged material is extruded, for example, in the form of a film or a strand from the extrusion nozzle 34 provided at the downstream end of the main body 31 while being plasticized and melted and kneaded. Then, the extruded extrudate is taken up by the rotation of the roller 35, stretched at a predetermined stretching ratio, and then trimmed to a predetermined length by the cutter 36.
[0063]
  In the present embodiment, the upstream side (region between the upstream hopper 33A and the downstream hopper 33B:CompatibleThe barrel temperature of the preparation agent)CompatibleOn the other hand, the barrel temperature on the downstream side (region between the downstream hopper 33B and the extrusion nozzle 34: composite material preparation region) is set to the preparation temperature of the LCP composite material, and then the upstream hopper is set. From 33A (main feeder)CompatibleThe raw materials for the LCP composite material are fed from the downstream hopper 33B (side feeder).ChargeI am trying to throw it in.
[0064]
  When applying the above manufacturing method,CompatibleIn the agent preparation step,CompatibleIn order for the reaction between the agent raw materials to proceed well,CompatibleWhen the length of the agent preparation region is constant, it is necessary to suppress the material supply rate Va to a certain upper limit value or less.
  Further, in the composite material preparation step, it is necessary to apply a certain amount or more of shearing and stretching in order to increase the strength of the composite material. This shearing and stretching are expressed by the following equations using the die exit diameter d of the extruder 30, the take-up speed k of the pelletizer (roller 35), and the material supply speeds Va and Vb.
    Shear = (32 / π) · (1 / d3) · (Va + Vb) (Formula 1)
    Stretch = (π / 4) · d2* K * 1 / (Va + Vb) ... <Formula 2>
  Here, when the die exit diameter d of the extruder 30 and the take-up speed k of the pelletizer are determined by the apparatus 30, the lower limit of (Va + Vb) from the shear required for the composite material, and the stretching required for the composite material ( The upper limit value of Va + Vb) is determined.
[0065]
  Furthermore,CompatibleAs a constraint relating to both the agent preparation process and the composite preparation processCompatibleThere is an addition ratio of the agent, and the value of Va / Vb is determined accordingly. In general, Va / Vb is a value of 0.1 or less.
  Furthermore, apart from the restrictions due to the material properties described above, the restrictions resulting from the apparatus 10 include blow-up and feeder supply capabilities. Blow-up refers to a phenomenon in which the material dropped from the feeder does not bite into the screw and accumulates in the material supply hole, and can be avoided by the screw shape and the material supply speeds Va and Vb. Among the feeder supply capacities, the upper limit of the material supply speeds Va and Vb is limited to the limit of the supply capacity depending on the motor rotation speed. On the other hand, the lower limit is controlled by the material that can be found in the motor low speed range. There is a stable supply limit.
[0066]
  The above constraint conditions for the material supply speeds Va and Vb are summarized as follows.
<1> Upstream (CompatibleMaterial supply rate Va in the agent preparation step)
    ・ Upper limit: Stretch / Blow-up / Feeder supply capacity
    ・ Lower limit: Shear / feeder stable supply limit
<2> Material supply speed Vb on the downstream side (composite preparation step)
    ・ Upper limit: Reaction time / Blow-up / Feeder supply capacity
    ・ Lower limit: Feeder stable supply limit
  Therefore, when applying the manufacturing method according to the present embodiment, it is necessary to appropriately determine the material supply rates Va and Vb.
[0067]
  The above examination results were verified as follows using an actual machine (extruder 30).
The conditions for this verification were set as follows.
<1> Material
  ・ Reinforcement phase (LCP): Vectra A950
  ・ Continuous phase (PP): Sumitomo Noblen H501
  ・CompatibleRaw material
    : Maleic anhydride modified PP (Nisseki N polymer P4201)
    : Low melting point liquid crystal polymer (Rod Run LC3000)
<2> Mixing ratio
  The blending ratio of the above materials was set to a blending ratio (see FIG. 15) at which the strength of the injection molded product showed the maximum value.
  ・CompatibleAgent: Low melting point liquid crystal polymer / maleic anhydride modified PP = 1/1
  ・ Composite: PP / LCP /CompatibleAgent = 70/30/10
[0068]
  When the preparation is performed at the above blending ratio, the material supply rate Vb in the composite material preparation step isCompatibleSince 10 times the material supply rate Va in the agent preparation step is necessary, a higher value of Vb is preferable. Therefore, first, an upper limit value of Vb was obtained.
  Among the constraint conditions for the upper limit value of Vb, “stretching”, which is a constraint due to material properties, is the above-mentioned <formula 1> and <formula 2> when the drawing rate (Draw ratio) k is set to the maximum value of the apparatus. Is based on the relationship between the shear and die diameter d as shown in FIG. Vb can be set higher as the die diameter d is larger. The conditions under which the composite material can develop strength are set assuming shear> 1800 / s, stretching> 12, and the composite material preparation conditions are set to die diameter = 2 mm, shear = 1800 / s, stretching = 12. Temporarily set.
[0069]
  Subsequently, it was verified whether or not this temporary setting condition satisfies the remaining conditions.
  It was confirmed that the constraints caused by the apparatus in the composite material preparation process were that materials were actually input and that materials could be input under the conditions.
  Compatible“Feeder stable supply limit”, which is the lower limit in the agent preparation process, is a material feed rate derived from temporary setting conditions by introducing a mixture of colored granular so-called color master and colorless PP pellets into an extruder. It confirmed by the method of flowing with Va.CompatibleSince the color of the material after the agent preparation step was uniform, it was found that the material was stably supplied with the set Va.
[0070]
  Also,CompatibleWhich is the upper limit in the agent preparation processCompatibleFor `` agent reaction time '', the materialCompatibleThe time to pass through the agent preparation area was confirmed by measuring with a color master. As a result, it has been found that the passage time at the material supply speed Va derived from the temporary setting is longer than that in the test conditions in which the strength of the injection molded product shows the maximum value. Therefore, with provisional conditions,CompatibleIt can be said that the reaction of the agent proceeds sufficiently.
  From the above, it is considered that the above temporary setting conditions satisfy all of the constraints of Va and Vb. Therefore, on the upstream side of the extruderCompatibleAs the verification conditions for the process of preparing the agent and preparing the composite material on the downstream side, the above temporarily set conditions are used.
[0071]
  Next, a test for evaluating the strength of the composite material produced by the above process was conducted.
  Test conditions are shown below.
  ・ Extruder
    : Two-axis kneading machine rotating in the same direction (BT-30-S2: manufactured by Plastic Industry Laboratory)
    -Diameter 30mm, L / D = 36
  ・ Extruder operating conditions
    -Barrel temperature: 200 ° C (CompatibleAgent preparation area)
                 : 290 ° C (composite material preparation region)
    -Shear rate: 1800 / sec.
    -Screw speed: 150rpm
    -Die diameter: 2mm
    -Stretch ratio: 12
    − Under the above conditions, using a die attached to the tip of the extruder,
      Extrude the product and cool it in a water bath located 50-100mm from the die exit.
      It was.
[0072]
  Moreover, the test compared with the said process was done together. As a comparative test in this case, two extruders 40 and 50 are prepared as shown in FIG.CompatibleAn agent was prepared, and a composite material was prepared using the other extruder 50. in this case,CompatibleIn the agent preparation step, the material is supplied from the main feeder 43A, and in the composite material preparation step, the material is supplied from the side feeder 53B.
  Test conditions are shown below.
<1>CompatiblePreparation conditions
  ・ Material composition
    : Low-melting-point liquid crystal polymer / maleic anhydride-modified PP = 1/1
  ・ Extruder
    : Two-axis kneading machine rotating in the same direction (BT-30-S2: manufactured by Plastic Industry Laboratory)
    -Diameter 30mm, L / D = 36
  ・ Extruder operating conditions
    -Barrel temperature: 200 ° C
    -Shear rate: 700 / sec.
    -Screw speed: 150rpm
    -Die diameter: 2mm
    − Under the above conditions, using a die attached to the tip of the extruder,
      Extrude the product and cool it in a water bath located 50-100mm from the die exit.
      It was.
<3> Preparation conditions of composite material
  ・ Material composition: PP / LCP /CompatibleAgent = 70/30/10
  The extruder and its operating conditions were the same as in the above test.
[0073]
  And the injection molding was performed using the obtained composite material, and the strength of the molded product was compared. The injection molding conditions and strength measurement conditions were as follows.
<4> Molding conditions (injection molding)
  · Molding machine
    : Injection molding machine (IS-220EN-5Y: Toshiba Machine Co., Ltd.)
  ・ Molding machine operating conditions
    -Barrel temperature: 180 ° C
    -Screw shape: DBY
    -Screw rotation speed: 10-12 rpm
    -Back pressure: 2kgf / cm2
    -Injection pressure: 99%
    -Injection speed: 30%
    -Mold temperature: 50 ° C
<5> Strength measurement conditions
  ·measuring device
      Universal testing machine (Autograph DSS-5000: manufactured by Shimadzu Corporation)
  ·Measurement condition
      Tensile speed: 20 mm / min. (Strand)
[0074]
  As a result, the strength of the molded product manufactured by the process according to the present embodiment is 68 [MPa], and the strength of the molded product manufactured by the process according to the comparative example is 69 [MPa]. It was.
  Therefore, on the upstream side of the extruderCompatibleIt was confirmed that the process according to the present embodiment in which the agent is prepared and the composite material is prepared on the downstream side is effective as a means for shortening the process.
[0075]
  In order to select the extrusion conditions quickly, a value corresponding to the constraint condition in each Vb was calculated using spreadsheet software, and a method of comparing with the respective upper limit value / lower limit value was tried. To clarify the upper and lower limits of each constraint,Compatible“Feeder stable supply limit” and “CompatibleThe “agent reaction time” was quantified in the same manner as described above. Further, the material supply speed Vb was replaced with “side feeder rotation speed” which is a parameter closer to the operation time.
  19 and 20 show the relationship between the conditions for limiting the window of the extruder used in the above test and the rotation speed of the side feeder, and the hatched areas in these figures show the constraint conditions. This is an unsatisfactory area.
  Note that FIG.CompatibleThe addition ratio of the agent is 10 [phr] (based on the composite material 100CompatibleAgent 20), and FIG.CompatibleThe addition ratio of the agent is set to 5 [phr], and each calculation is performed. In the case of FIG. 20, it can be seen that there is no region that satisfies the constraint conditions for the main feeder, and the operation of the extruder is impossible.
[0076]
  As means for expanding the window of the extruder, it is conceivable to change the specifications of the apparatus itself, but here, the improvement was made by adding a device to the material supply procedure.
  For example, in order to satisfy the stable supply limit condition of the main feeder, Vb / Va may be reduced.CompatibleOne method for lowering the Vb / Va while keeping the addition amount of the agent constant is to supply a part of the composite material material supplied from the side feeder from the main feeder.
  In this case, since LCP has a high melting temperature (280 ° C.), it cannot be supplied from the main feeder. However, if the continuous phase is a resin that melts at 200 ° C. (for example, PP: 180 ° C.), a part thereof Can be distributed and supplied to the main feeder.
  FIG. 21 shows a trial calculation result when PP is supplied at a ratio of main feeder / side feeder = 0.15 / 0.85. As can be seen from a comparison between FIG. 20 and FIG. 21, it can be seen that a region satisfying the constraint condition can be secured with respect to the operating condition of the main feeder, and the operation of the extruder can be performed.
[0077]
  As described above, according to the present invention, basically, each material (PP, LCP) of the LCP composite material is respectively provided.CompatibleDoCompatibleA low melting point liquid crystal polymer and maleic anhydride-modified PPCompatibleSince the agent is prepared, it is suitable for the LCP composite material.CompatibleIt becomes possible to prepare the agent. And this preparedCompatibleSince the resin composite material is prepared by melt-kneading the agent and each material of the composite material, it is possible to improve the adhesion between the composite materials (PP, LCP).
[0078]
  Also on the upstream side of a single extruder 30CompatibleThe agent was prepared and prepared on the downstream side of the extruder 30.CompatibleSince the resin composite material was prepared by melt-kneading the agent and each material of the LCP composite material,CompatibleThe preparation of the agent and the preparation of the resin composite can be performed by one extruder 30 (that is, in one step), and the manufacturing process of the composite can be shortened.
  In addition, this invention is not limited to the above embodiment, It cannot be overemphasized that a various improvement or a design change is possible in the range which does not deviate from the summary.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1] Commercially availableCompatibleIt is a graph which shows the test result of the confirmation test of the thermal stability of an agent.
FIG. 2 shows a low melting point liquid crystal polymer and maleic anhydride-modified PP.CompatibleIt is explanatory drawing which shows an agent production | generation reaction.
FIG. 3 produced by reaction of low melting point liquid crystal polymer and maleic anhydride modified PP.CompatibleIt is explanatory drawing which shows typically the effect | action of an agent.
FIG. 4 is an explanatory view showing an extruder for a strength evaluation test of an LCP composite material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the results of a strength evaluation test of the LCP composite material.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the similarity of the molecular skeleton of maleic anhydride-modified PP and PP resin.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the similarity between the low melting point liquid crystal polymer and the molecular skeleton of LCP.
[Figure 8] Low melting pointofIt is a graph which shows the measurement result of the dynamic viscoelasticity of the sample which knead | mixed liquid crystal polymer and maleic anhydride modified PP.
[Figure 9] Low melting pointofIt is a graph which shows the measurement result of the dynamic viscoelasticity of the sample which knead | mixed liquid crystal polymer and PP resin.
FIG. 10 Low melting pointofIt is explanatory drawing which shows reaction of a liquid crystal polymer and maleic anhydride modified PP.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing IR spectra of three types of maleic anhydride-modified PP having different modification amounts.
FIG. 12 is an explanatory view schematically showing the structures of three types of maleic anhydride-modified PP having different modification amounts.
FIG. 13 shows three types with different LC3000 / PP chain ratios in the molecule.CompatibleIt is explanatory drawing which shows the structure of an agent typically.
FIG. 14 Low melting pointofIt is a graph which shows the test result of the test which calculates | requires the optimal mixing ratio of liquid crystal polymer and maleic anhydride modified PP.
FIG. 15CompatibleIt is a graph which shows the test result of the test which determines the optimal addition amount of an agent.
FIG. 16CompatibleIt is sectional explanatory drawing of the extruder used for the manufacturing method which performs preparation of an agent, and preparation of a composite material in one process.
FIG. 17 is an explanatory view showing an extruder used in a comparative test for the manufacturing method.
FIG. 18 is a graph showing the relationship between take-up speed, shear and die diameter.
FIG. 19 is a graph showing a result of a trial calculation for setting operating conditions of an extruder.
FIG. 20 is a graph showing another calculation result of setting operating conditions of the extruder.
FIG. 21 is a graph showing still another calculation result of setting operating conditions of the extruder.
[Explanation of symbols]
  10, 20, 30, 40, 50 ... Extruder
  33A: Upstream hopper
  33B: Downstream hopper

Claims (6)

複合材の各素材にそれぞれ相溶する相溶化剤を添加して樹脂複合材を調製する樹脂複合材の製造方法であって、
上記複合材の各素材にそれぞれ相溶する複数素材からなる相溶化素材を、単一の押出機の上流側で互いに反応させて相溶化剤を調製し、上記押出機の下流側でこの調製された相溶化剤と上記複合材の各素材とを溶融混練せしめて樹脂複合材を調製することを特徴とする樹脂複合材の製造方法。
A method for producing a resin composite material by adding a compatible agent which is compatible to the respective materials of the composite to prepare a resin composite material,
Said the compatibility of materials consisting of multiple materials that each compatible with the material of the composite material, to prepare the compatible agent are reacted with each other at the upstream side of the single extruder, the downstream side of the extruder method for producing a resin composite material, characterized in that the prepared compatible agent and the respective materials of the composite material caused to melt-kneading to prepare a resin composite material.
上記押出機の上流側と下流側とで調製温度が異なることを特徴とする請求項記載の樹脂複合材の製造方法。 The process according to claim 1, wherein the resin composite material characterized by preparing a temperature between the upstream side and the downstream side of the extruder is different. 上記相溶化素材の熱分解温度が上記複合材の各素材の溶融温度よりも低く、上記押出機の上流側での調製温度は下流側での調製温度よりも低く設定されていることを特徴とする請求項記載の樹脂複合材の製造方法。 Characterized in that the thermal decomposition temperature of the compatible of material is lower than the melting temperature of each material of the composite material, preparation temperature of the upstream side of the extruder is set lower than the preparation temperature of the downstream side The method for producing a resin composite material according to claim 2 . 上流側へは、相溶化剤素材とともに複合材素材の少なくとも一つが同時に供給されることを特徴とする請求項〜請求項のいずれか一に記載の樹脂複合材の製造方法。 To the upstream side, method for producing a resin composite according to any one of claims 1 to 3 in which at least one of the composite material, characterized in that it is provided simultaneously with compatible agent material. 上記押出機の上流側での調製温度は下流側での調製温度よりも低く設定されており、上流側へ同時に供給される複合材素材は、上流側領域の温度で溶融されることを特徴とする請求項記載の樹脂複合材の製造方法。 The preparation temperature on the upstream side of the extruder is set lower than the preparation temperature on the downstream side, and the composite material supplied simultaneously to the upstream side is melted at the temperature of the upstream region. The manufacturing method of the resin composite material of Claim 4 . 上記相溶化素材が無水マレイン酸変性PPと、熱可塑性液晶樹脂よりも低融点の液晶ポリマーとを含有してなり、上記複合材素材がPP樹脂と、該PP樹脂中において繊維化状態で配向され得る高融点の熱可塑性液晶樹脂とを含有してなることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか一に記載の樹脂複合材の製造方法。 The compatibility of materials, maleic anhydride-modified PP, than the thermoplastic liquid crystal resin and also contains a liquid crystal polymer having a low melting point, the composite material material PP resin, a fiber state in said PP resin The method for producing a resin composite according to any one of claims 1 to 5, comprising a high-melting-point thermoplastic liquid crystal resin that can be aligned.
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