JP5217631B2 - Thermoplastic resin molded body and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、熱可塑性樹脂成形体及びこの熱可塑性樹脂成形体の製造方法に関する。さらに詳細には、剛性及び衝撃強度に優れる熱可塑性樹脂成形体及びこの熱可塑性樹脂成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a thermoplastic resin molded body and a method for producing the thermoplastic resin molded body. More specifically, the present invention relates to a thermoplastic resin molded article having excellent rigidity and impact strength, and a method for producing the thermoplastic resin molded article.
従来から熱可塑性樹脂成形体、特にプロピレン系樹脂成形体は、自動車用部品や家電製品用部品等の工業材料として、多くの分野で使用されている。 Conventionally, a thermoplastic resin molded body, in particular, a propylene-based resin molded body, has been used in many fields as an industrial material such as an automobile part or a household appliance part.
例えば、特許文献1には、機械的物性、温度特性や硬度を備えたポリプロピレン樹脂成形体として、ポリプロピレン樹脂と核剤とを含有する組成物を成形して得られる成形体を、155℃〜170℃の範囲で、熱処理して製造されるポリプロピレン樹脂成形体が記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses a molded product obtained by molding a composition containing a polypropylene resin and a nucleating agent as a polypropylene resin molded product having mechanical properties, temperature characteristics, and hardness. A polypropylene resin molded body produced by heat treatment in the range of ° C. is described.
また、特許文献2には、機械的物性、温度特性や硬度を備えたプロピレン共重合体として、α−オレフィン単位の含有量が0.5質量%〜10質量%であり、メルトフローレートが0.05g/10分〜50g/10分であるプロピレン共重合体を、その融点を中心とする−10℃〜+5℃の温度範囲で熱処理する方法によって製造されるプロピレン共重合体が記載されている。 Patent Document 2 discloses that a propylene copolymer having mechanical properties, temperature characteristics, and hardness has an α-olefin unit content of 0.5 mass% to 10 mass% and a melt flow rate of 0. A propylene copolymer produced by a method of heat-treating a propylene copolymer having a temperature of -10 ° C to + 5 ° C centering on its melting point is described. .
そして、特許文献3には、エチレン−プロピレンポリマー組成物の剛性と靭性を改良する方法として、前記ポリマー組成物を1時間〜100時間、75℃〜150℃で加熱する方法が記載されている。
しかし、上記特許文献1〜3に記載されている熱可塑性樹脂成形体の剛性及び衝撃強度は、十分なものではなく、さらなる改良が求められている。 However, the rigidity and impact strength of the thermoplastic resin molded articles described in Patent Documents 1 to 3 are not sufficient, and further improvements are required.
かかる状況の下、本発明の目的は、剛性及び衝撃強度に優れる熱可塑性樹脂成形体及びその製造方法を提供することにある。 Under such circumstances, an object of the present invention is to provide a thermoplastic resin molded article excellent in rigidity and impact strength and a method for producing the same.
本発明者等は、下記の工程を有する製造工程を経ることにより、得られる成形体の剛性及び衝撃強度を向上させることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。具体的には、以下の発明である。 The inventors have found that it is possible to improve the rigidity and impact strength of the resulting molded body through a manufacturing process having the following processes, and have completed the present invention. Specifically, the invention is as follows.
本発明の第一の態様は、
熱可塑性樹脂を、最大射出圧力がPである射出成形機の金型キャビティに充填する充填工程と、
前記金型キャビティに充填された前記熱可塑性樹脂を、更に加圧して保持する保圧工程と、
この保圧工程を経て形成された成形体前駆体を熱処理する熱処理工程と、
を有し、前記熱処理工程は、少なくとも前記熱可塑性樹脂の結晶化温度以上、融点以下の温度で熱処理を行う第一熱処理工程と、前記熱可塑性樹脂のガラス転移点以上、融点以下の温度で熱処理を行う第二熱処理工程と、を含み、前記第一熱処理工程における熱処理温度は、前記第二熱処理工程における熱処理温度よりも高い温度である熱可塑性樹脂成形体の製造方法である。
The first aspect of the present invention is:
A filling step of filling thermoplastic resin into a mold cavity of an injection molding machine having a maximum injection pressure of P;
A pressure-holding step of further pressing and holding the thermoplastic resin filled in the mold cavity;
A heat treatment step for heat-treating the molded body precursor formed through the pressure-holding step;
The heat treatment step includes at least a first heat treatment step of performing a heat treatment at a temperature not lower than the crystallization temperature of the thermoplastic resin and not higher than a melting point, and a heat treatment at a temperature not lower than the glass transition point and not higher than the melting point of the thermoplastic resin. A second heat treatment step, wherein the heat treatment temperature in the first heat treatment step is higher than the heat treatment temperature in the second heat treatment step.
また本発明の第二の態様は、上記製造方法により製造された熱可塑性樹脂成形体であって、下記の要件(1)から要件(4)を満足する熱可塑性樹脂成形体である。
要件(1)Lc/La≦1.50
要件(2)Lc≧9.0
要件(3)F1≧0.07
要件(4)F2≧0.06
〔上記要件(1)から要件(4)において、Laは、小角X線散乱プロファイルから算出した長周期間隔と、示差走査熱量分析により測定した融解熱量を用いて算出した結晶化度と、を用いて算出した結晶ラメラ間距離(単位:nm)を表し、Lcは、前記結晶ラメラ間距離と前記長周期間隔より算出した結晶ラメラの厚み(単位:nm)を示し、F1は、997cm-1で測定した赤外二色比により算出した配向度を示し、F2は、973cm-1で測定した赤外二色比により算出した配向度を示す。〕
Moreover, the 2nd aspect of this invention is a thermoplastic resin molded object manufactured by the said manufacturing method, Comprising: The thermoplastic resin molded object which satisfies the requirements (1) to the following requirements (4).
Requirement (1) Lc / La ≦ 1.50
Requirement (2) Lc ≧ 9.0
Requirement (3) F 1 ≧ 0.07
Requirement (4) F 2 ≧ 0.06
[In the above requirements (1) to (4), La uses the long-period interval calculated from the small-angle X-ray scattering profile and the crystallinity calculated using the heat of fusion measured by differential scanning calorimetry. Lc represents the crystal lamella thickness (unit: nm) calculated from the distance between the crystal lamellae and the long period interval, and F 1 is 997 cm −1. The degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured in ( 1) is shown, and F 2 denotes the degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured at 973 cm −1 . ]
また本発明の第三の態様は、上記製造方法により製造された熱可塑性樹脂成形体であって、下記の要件(2)から要件(5)を満足するものである熱可塑性樹脂成形体である。
要件(2)Lc≧9.0
要件(3)F1≧0.07
要件(4)F2≧0.06
要件(5)La≧8.5
〔上記要件(2)から要件(5)において、Laは、小角X線散乱プロファイルから算出した長周期間隔と、示差走査熱量分析により測定した融解熱量を用いて算出した結晶化度と、を用いて算出した結晶ラメラ間距離(単位:nm)を表し、Lcは、前記結晶ラメラ間距離と前記長周期間隔より算出した結晶ラメラの厚み(単位:nm)を示し、F1は、997cm-1で測定した赤外二色比により算出した配向度を示し、F2は、973cm-1で測定した赤外二色比により算出した配向度を示す。〕
The third aspect of the present invention is a thermoplastic resin molded body manufactured by the above-described manufacturing method and satisfies the following requirements (2) to (5). .
Requirement (2) Lc ≧ 9.0
Requirement (3) F 1 ≧ 0.07
Requirement (4) F 2 ≧ 0.06
Requirement (5) La ≧ 8.5
[In the above requirements (2) to (5), La uses the long-period interval calculated from the small-angle X-ray scattering profile and the crystallinity calculated using the heat of fusion measured by differential scanning calorimetry. Lc represents the crystal lamella thickness (unit: nm) calculated from the distance between the crystal lamellae and the long period interval, and F 1 is 997 cm −1. The degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured in ( 1) is shown, and F 2 denotes the degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured at 973 cm −1 . ]
ここで、本発明における、「成形体前駆体」とは、保圧工程を経て形成された成形体、即ち熱処理工程を経る前の成形体をいう。 Here, the “molded body precursor” in the present invention refers to a molded body formed through a pressure-holding process, that is, a molded body before undergoing a heat treatment process.
また、「結晶ラメラ」とは、熱可塑性樹脂成形体において、樹脂を形成している重合体の分子鎖が、折りたたまれて形成された結晶をいう。 The “crystal lamella” refers to a crystal formed by folding a molecular chain of a polymer forming a resin in a thermoplastic resin molded body.
また「長周期間隔」とは、結晶ラメラ−非晶領域−結晶ラメラの積層構造において、個々の結晶ラメラの重心間距離をいう。また、「結晶ラメラ間距離(La)」とは、上記積層構造における結晶ラメラ同士の距離、即ち非晶領域の厚さをいう。そして、「結晶ラメラの厚み(Lc)」とは、個々の結晶ラメラの厚さをいう。 The “long period interval” refers to the distance between the centers of gravity of the individual crystal lamellae in the laminated structure of crystal lamella, amorphous region and crystal lamella. The “distance between crystal lamellae (La)” refers to the distance between crystal lamellae in the laminated structure, that is, the thickness of an amorphous region. The “crystal lamella thickness (Lc)” refers to the thickness of each crystal lamella.
また、「最大射出圧力」とは、充填工程において、使用する成形機が到達し得る射出圧力の最大値をいい、使用する射出成形機に固有の値である。具体的な数値は成形機の能力により異なるが、本発明ではこの最大射出圧力をPとする。なお、最大射出圧力Pは、例えば1000kgf/cm2〜2500kgf/cm2であることが好ましいが、この範囲に限られるものではない。 The “maximum injection pressure” refers to the maximum value of the injection pressure that can be reached by the molding machine to be used in the filling process, and is a value specific to the injection molding machine to be used. The specific numerical value varies depending on the capacity of the molding machine, but in the present invention, this maximum injection pressure is P. The maximum injection pressure P is preferably, for example, 1000 kgf / cm 2 to 2500 kgf / cm 2 , but is not limited to this range.
本発明によれば、従来と比べて短時間でより高い剛性及び高い衝撃強度を有する熱可塑性樹脂成形体を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the thermoplastic resin molding which has higher rigidity and high impact strength in a short time compared with the past.
〔樹脂成形体の製造方法〕
本発明に係る熱可塑性樹脂成形体(以下、単に成形体ともいう)の製造方法は、充填工程と、保圧工程と、熱処理工程と、を有する。
[Method for producing resin molded article]
The method for producing a thermoplastic resin molded body (hereinafter also simply referred to as a molded body) according to the present invention includes a filling step, a pressure holding step, and a heat treatment step.
ここで、「充填工程」とは、熱可塑性樹脂(以下、単に樹脂ともいう)を金型に充填する工程をいう。 Here, the “filling step” refers to a step of filling a mold with a thermoplastic resin (hereinafter also simply referred to as a resin).
充填工程における樹脂の形態は、成形体にしたときの、重合体の分子鎖の配向度(F1、F2)をより高くすることができる、という観点から、実質的に溶融状態であることが好ましい。ここで「実質的に溶融状態」とは、樹脂が全体として客観的な流動性を有している状態をいう。即ち、樹脂を形成している重合体の全ての分子鎖が、激しく熱運動をしている状態のみをいうものではない。 The form of the resin in the filling step is substantially in a molten state from the viewpoint that the degree of orientation (F 1 , F 2 ) of the molecular chain of the polymer when formed into a molded body can be further increased. Is preferred. Here, the “substantially molten state” refers to a state where the resin as a whole has an objective fluidity. That is, it does not mean that all the molecular chains of the polymer forming the resin are in intense thermal motion.
なお、得られる成形体の外観形状を良好なものとするために、充填の際に予め金型を加熱しておいてもよい。加熱温度としては、10℃〜70℃であることが好ましく、20℃〜60℃であることが好ましい。 In addition, in order to make the external appearance shape of the obtained molded object favorable, you may heat a metal mold | die beforehand at the time of filling. As heating temperature, it is preferable that it is 10 to 70 degreeC, and it is preferable that it is 20 to 60 degreeC.
樹脂の充填は、射出成形機による充填方法を用いる。上述のように樹脂は実質的に溶融状態であり、所定の射出圧力で金型内部の空間(金型キャビティ)に充填される。 For filling the resin, a filling method using an injection molding machine is used. As described above, the resin is substantially in a molten state, and is filled in the space (mold cavity) inside the mold with a predetermined injection pressure.
また、「保圧工程」とは、上記充填工程を経た金型キャビティに充填された樹脂を、更に所定の圧力で加圧して保持する工程をいう。この保圧工程を設けることにより、成形体にしたときの、重合体の分子鎖の配向度を高くすることが可能となる。これによって、得られる成形体の剛性及び耐衝撃性を向上させることが可能となる。 The “pressure-holding step” refers to a step of holding the resin filled in the mold cavity that has undergone the above-described filling step by further pressurizing it with a predetermined pressure. By providing this pressure holding step, it becomes possible to increase the degree of orientation of the molecular chains of the polymer when formed into a molded body. This makes it possible to improve the rigidity and impact resistance of the resulting molded body.
保圧時の圧力は、金型キャビティの大きさによって異なるが、上記充填工程における最大射出圧力Pの15%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましく、30%以上であることが最も好ましい。 The pressure during holding varies depending on the size of the mold cavity, but is preferably 15% or more of the maximum injection pressure P in the filling step, more preferably 20% or more, and 30% or more. Most preferred.
保圧時間としては、0.5秒〜60秒であることが好ましく、1秒〜50秒であることがより好ましい。また、保圧時の金型の温度としては10℃〜70℃であることが好ましく、20℃〜60℃であることが好ましい。 The pressure holding time is preferably 0.5 second to 60 seconds, and more preferably 1 second to 50 seconds. The mold temperature during holding is preferably 10 ° C to 70 ° C, more preferably 20 ° C to 60 ° C.
保圧時の圧力の測定方法は、所望の成形体の種類によって異なるが、一般的には、成形機に設けられている圧力計を用いて測定する。 The method for measuring the pressure at the time of holding pressure varies depending on the type of the desired molded body, but in general, the pressure is measured using a pressure gauge provided in the molding machine.
また、「熱処理工程」とは、保圧工程により得られた成形体前駆体を所定の条件で熱処理する工程をいう。熱処理工程を行うことにより、成形体にしたときの分子鎖の配向度を、より高くすることが可能となる。これによって、得られる成形体の剛性及び耐衝撃性をより短時間で向上させることが可能となる。 The “heat treatment step” refers to a step of heat-treating the molded body precursor obtained in the pressure holding step under predetermined conditions. By performing the heat treatment step, it is possible to further increase the degree of orientation of the molecular chains when formed into a molded body. This makes it possible to improve the rigidity and impact resistance of the resulting molded body in a shorter time.
この加熱工程は、少なくとも第一熱処理工程と第二熱処理工程を含む。第一熱処理工程は、樹脂の結晶化温度以上、融点以下の温度で熱処理を行い、第二熱処理工程は、樹脂のガラス転移点以上、融点以下の温度で熱処理を行う工程である。そして、第一熱処理工程における熱処理温度は、第二熱処理工程における熱処理温度よりも高い。このように、第一熱処理工程を第二熱処理工程よりも高い温度で行うことにより、得られる成形体の機械的物性、特に衝撃強度を向上させることが可能となる。 This heating step includes at least a first heat treatment step and a second heat treatment step. The first heat treatment step is a heat treatment at a temperature not lower than the crystallization temperature of the resin and not higher than the melting point, and the second heat treatment step is a step of heat treatment at a temperature not lower than the glass transition point of the resin and not higher than the melting point. The heat treatment temperature in the first heat treatment step is higher than the heat treatment temperature in the second heat treatment step. Thus, by performing the first heat treatment step at a temperature higher than that of the second heat treatment step, it is possible to improve the mechanical properties, particularly the impact strength, of the obtained molded body.
具体的には、例えばプロピレン系樹脂を用いて成形体を得る場合、第一熱処理工程の熱処理温度は、結晶化温度である約120℃よりも高く、融点である約170℃よりも低い温度であり、125℃〜165℃であることが好ましく、135℃〜160℃であることがより好ましく、150℃〜160℃であることが更に好ましい。このような温度で熱処理を行うことにより、機械的物性、特に剛性を向上させることが可能となる。また、第二熱処理工程の熱処理温度は、ガラス転移点である約0℃よりも高く、融点である約170℃よりも低い温度であり、80℃〜135℃であることが好ましく、90℃〜130℃であることがより好ましく、100℃〜125℃であることが更に好ましい。このような温度で熱処理を行うことにより、機械的物性、特に衝撃強度を向上させることが可能となる。 Specifically, for example, when a molded body is obtained using a propylene-based resin, the heat treatment temperature in the first heat treatment step is higher than about 120 ° C. which is a crystallization temperature and lower than about 170 ° C. which is a melting point. Yes, it is preferably 125 ° C to 165 ° C, more preferably 135 ° C to 160 ° C, and further preferably 150 ° C to 160 ° C. By performing heat treatment at such a temperature, it is possible to improve mechanical properties, particularly rigidity. The heat treatment temperature of the second heat treatment step is higher than about 0 ° C. which is a glass transition point and lower than about 170 ° C. which is a melting point, preferably 80 ° C. to 135 ° C., preferably 90 ° C. to More preferably, it is 130 degreeC, and it is still more preferable that it is 100 to 125 degreeC. By performing heat treatment at such a temperature, it is possible to improve mechanical properties, particularly impact strength.
融点、結晶化温度、ガラス転移温度は、公知の方法を用いて算出される。例えば以下の通りである。
示差走査熱量分析計を用い、成形体前駆体のアイゾット試験片を所定量アルミ製パンに封入した後、下記段階A〜Cのように温度変化させる。融点は段階B中に観測されるヒートフロー曲線の吸熱ピークとして、結晶化温度は段階C中に観測されるヒートフロー曲線の発熱ピークとして、それぞれ求める。また、ガラス転移点は段階B中の階段状変化部分から補外ガラス転移開始温度と補外ガラス転移終了温度を求め、これらから算出する。尚、このときの昇降温速度は、10℃/分である。
段階A:室温〜−90℃
段階B:−90℃〜200℃
段階C:200℃〜40℃
The melting point, crystallization temperature, and glass transition temperature are calculated using known methods. For example:
Using a differential scanning calorimeter, a predetermined amount of the Izod test piece of the molded body precursor is sealed in an aluminum pan, and then the temperature is changed as shown in steps A to C below. The melting point is determined as the endothermic peak of the heat flow curve observed during stage B, and the crystallization temperature is determined as the exothermic peak of the heat flow curve observed during stage C. Further, the glass transition point is calculated from the extrapolated glass transition start temperature and extrapolated glass transition end temperature from the step-like change portion in stage B. In addition, the temperature raising / lowering speed at this time is 10 degree-C / min.
Step A: Room temperature to -90 ° C
Stage B: -90 ° C to 200 ° C
Stage C: 200 ° C to 40 ° C
また、それぞれの熱処理工程における熱処理時間は、10分間〜400時間であり、10分間〜300時間であることが好ましく、10分間〜200時間であることが更に好ましい。加熱時間を10分間よりも長くすることにより、機械的物性、特に衝撃強度を向上させることが可能となる。また加熱時間を400時間よりも短くすることにより、プロピレン系樹脂の分解を防ぎ、十分な機械的物性を付与することが可能となる。 Further, the heat treatment time in each heat treatment step is 10 minutes to 400 hours, preferably 10 minutes to 300 hours, and more preferably 10 minutes to 200 hours. By making the heating time longer than 10 minutes, it is possible to improve mechanical properties, particularly impact strength. Further, by making the heating time shorter than 400 hours, it becomes possible to prevent the decomposition of the propylene resin and to impart sufficient mechanical properties.
その他の熱可塑性樹脂についても、第一処理工程の熱処理温度は該熱可塑性樹脂の(融点−30℃)以上、融点以下であることが好ましく、(融点−30℃)以上、(融点−5℃)以下であることがより好ましい。第二処理工程の熱処理温度は該熱可塑性樹脂の(融点−(融点−ガラス転移温度)×0.5)以上、(融点−30℃)以下であることが好ましい。 For other thermoplastic resins, the heat treatment temperature in the first treatment step is preferably (melting point-30 ° C.) or more and not more than the melting point of the thermoplastic resin, (melting point-30 ° C.) or more, (melting point-5 ° C.). It is more preferable that The heat treatment temperature in the second treatment step is preferably (melting point− (melting point−glass transition temperature) × 0.5) or more and (melting point−30 ° C.) or less of the thermoplastic resin.
加熱処理方法としては、例えば、(1)成形体前駆体を金型から取り出さずに金型を直接150℃〜170℃に加熱する方法、(2)成形体前駆体を150℃〜170℃に保持したロール面や熱板面に接触させる方法、(3)150℃〜170℃の窒素、アルゴン、空気等が充満したオーブン内に成形体前駆体を配置する方法、(4)150℃〜170℃のシリコンオイル、水等の不活性液体が充填した浴槽内に成形体前駆体を浸漬させる方法等が挙げられる。中でも、(3)150℃〜170℃の窒素、アルゴン、空気等が充満したオーブン内に成形体前駆体を配置する方法、(4)150℃〜170℃のシリコンオイル、水等の不活性液体が充填した浴槽内に成形体前駆体を浸漬させる方法を用いることが好ましい。 As the heat treatment method, for example, (1) a method in which the mold is directly heated to 150 ° C. to 170 ° C. without taking out the molded body precursor from the mold, and (2) the molded body precursor is heated to 150 ° C. to 170 ° C. (3) a method of placing a molded body precursor in an oven filled with nitrogen, argon, air, etc. at 150 ° C to 170 ° C, and (4) 150 ° C to 170 ° C. Examples thereof include a method of immersing the molded body precursor in a bath filled with an inert liquid such as silicon oil at 0 ° C. or water. Among them, (3) a method of placing a molded body precursor in an oven filled with nitrogen, argon, air, etc. at 150 ° C. to 170 ° C., (4) an inert liquid such as silicon oil, water at 150 ° C.-170 ° C. It is preferable to use a method of immersing the molded body precursor in a bath filled with the slag.
なお、第一熱処理工程及び第二熱処理工程は、それぞれ1回ずつ行ってもよいし、上記の熱処理時間を満たす範囲内で複数回行ってもよい。 Note that the first heat treatment step and the second heat treatment step may each be performed once, or may be performed a plurality of times within a range satisfying the heat treatment time.
本発明で用いられる樹脂として、エチレン系樹脂、プロピレン系樹脂等のオレフィン系樹脂、ブチレンテレフタレート系樹脂、エチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、その他、スチレン系樹脂、カーボネート系樹脂、アミド系樹脂、アセタール系樹脂等が挙げられる。中でも結晶性を有する樹脂である、オレフィン系樹脂、エステル系樹脂、アミド系樹脂、アセタール系樹脂等を用いることが好ましく、オレフィン系樹脂、エステル系樹脂を用いることがより好ましく、オレフィン系樹脂を用いることが最も好ましい。好ましいオレフィン系樹脂としては、プロピレン系樹脂が挙げられる。 Examples of resins used in the present invention include olefin resins such as ethylene resins and propylene resins, butylene ester resins such as butylene terephthalate resins and ethylene terephthalate resins, other styrene resins, carbonate resins, amide resins, Examples include acetal resins. Of these, olefin resins, ester resins, amide resins, acetal resins and the like, which are resins having crystallinity, are preferably used, olefin resins and ester resins are more preferably used, and olefin resins are used. Most preferred. Preferable olefin resin includes propylene resin.
これらの樹脂は、単独重合体だけではなく、後述するような他の化合物との共重合体であってもよい。他の化合物としては、例えば、エチレン、炭素数4以上のα−オレフィン等が挙げられる。 These resins may be not only homopolymers but also copolymers with other compounds as described below. Examples of other compounds include ethylene and α-olefins having 4 or more carbon atoms.
これらの樹脂は、本発明に係る樹脂成形体が要件(1)〜(4)又は(2)〜(5)を満たすものとなるために、一般に成形体に用いられる樹脂よりも、低いメルトフローレートを有していることが好ましい。プロピレン系樹脂の場合、ASTM D1238に準拠して温度230℃で測定したメルトフローレートが5g/10分以下であり、4g/10分以下であることがより好ましく、0.0001g/10分〜4g/10分であることがさらに好ましい。メルトフローレートが5g/10分を超える場合には、得られる成形体の剛性及び衝撃強度を向上させることが困難となる傾向にある。 These resins generally have a lower melt flow than the resin used for the molded product because the resin molded product according to the present invention satisfies the requirements (1) to (4) or (2) to (5). It is preferable to have a rate. In the case of a propylene-based resin, the melt flow rate measured at 230 ° C. in accordance with ASTM D1238 is 5 g / 10 min or less, more preferably 4 g / 10 min or less, and 0.0001 g / 10 min to 4 g. More preferably, it is / 10 minutes. When the melt flow rate exceeds 5 g / 10 min, it tends to be difficult to improve the rigidity and impact strength of the resulting molded article.
プロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、又は、エチレン及び炭素数4以上のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一種のオレフィンと、プロピレンと、の共重合体を用いることが好ましい(ただし、前記プロピレン単独重合体は、1.0質量%以下のエチレン又は炭素数4以上のα−オレフィンを含有していてもよい。なお、前記プロピレン単独重合体の全量を100質量%とする)。 As the propylene-based resin, it is preferable to use a propylene homopolymer or a copolymer of propylene and at least one olefin selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 or more carbon atoms (provided that The propylene homopolymer may contain 1.0% by mass or less of ethylene or an α-olefin having 4 or more carbon atoms (the total amount of the propylene homopolymer is 100% by mass).
ここで、エチレン及び炭素数4以上のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一種のオレフィンとプロピレンとの共重合体としては、エチレン及び炭素数4以上のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一種のオレフィンとプロピレンとからなるプロピレン系ランダム共重合体、又は、プロピレン単独重合体部分とプロピレン−エチレンランダム共重合体部分とを含有するプロピレン系ブロック共重合体が挙げられる。(ただし、前記プロピレン単独重合部分は、1.0質量%以下のエチレン又は炭素数4以上のα−オレフィンを含有していてもよい。なお、前記プロピレン単独重合体の全量を100質量%とする。) Here, the copolymer of propylene and at least one olefin selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 or more carbon atoms is at least selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 or more carbon atoms. Examples thereof include a propylene random copolymer composed of a kind of olefin and propylene, or a propylene block copolymer containing a propylene homopolymer portion and a propylene-ethylene random copolymer portion. (However, the propylene homopolymer portion may contain 1.0% by mass or less of ethylene or an α-olefin having 4 or more carbon atoms. The total amount of the propylene homopolymer is 100% by mass. .)
本発明で好ましく用いられるプロピレン系樹脂は、プロピレン単独重合体又はプロピレン系ランダム共重合体であり、より好ましくはプロピレン単独重合体である。 The propylene resin preferably used in the present invention is a propylene homopolymer or a propylene random copolymer, and more preferably a propylene homopolymer.
剛性、耐熱性又は硬度を高めるという観点から、前記プロピレン単独重合体、プロピレン系ランダム共重合体、また、プロピレン系ブロック重合体の単独重合体部分の13C−NMRによって測定されるアイソタクチック・ペンタッド分率として、好ましくは0.94以上である。 From the viewpoint of increasing rigidity, heat resistance, or hardness, isopropylene, measured by 13 C-NMR of the propylene homopolymer, propylene random copolymer, and homopolymer portion of the propylene block polymer The pentad fraction is preferably 0.94 or more.
アイソタクチック・ペンタッド分率とは、A.ZambelliらによってMacromolecules,6,925(1973)に記載されている方法(すなわち13C−NMRを用いる方法)によって測定されるポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック連鎖(換言すればプロピレンモノマー単位が5個連続してメソ結合した連鎖)の中心にあるプロピレンモノマー単位の分率である(ただし、NMR吸収ピークの帰属は、その後、発行されたMacromolecules,8,687(1975)に基づいて行う)。 The isotactic pentad fraction is defined as A.I. Isotactic linkage (in other words, propylene monomer) in pentad units in a polypropylene molecular chain measured by the method described by Zambelli et al. In Macromolecules, 6, 925 (1973) (ie, using 13 C-NMR) Is the fraction of propylene monomer units at the center of a chain of 5 consecutive meso-bonded units (provided that the NMR absorption peak assignment is then based on published Macromolecules, 8, 687 (1975)). Do).
具体的には13C−NMRスペクトルのメチル炭素領域の、全吸収ピーク中のmmmmピークの面積分率としてアイソタクチック・ペンタッド分率を測定する。この方法によって、英国 NATIONAL PHYSICAL LABORATORYのNPL標準物質 CRM No.M19−14 Polypropylene PP/MWD/2のアイソタクチック・ペンタッド分率を測定したところ、0.944であった。 Specifically, the isotactic pentad fraction is measured as the area fraction of the mmmm peak in the total absorption peak in the methyl carbon region of the 13 C-NMR spectrum. By this method, NPL standard material CRM No. of NATIONAL PHYSICAL LABORATORY, UK It was 0.944 when the isotactic pentad fraction of M19-14 Polypropylene PP / MWD / 2 was measured.
プロピレン系樹脂の固有粘度([η]、単位:dl/g)は、機械的物性を向上させるという観点、特に衝撃強度を向上させるという観点から、好ましくは1.0dl/g以上であり、より好ましくは1.5dl/g以上であり、更に好ましくは2.0dl/g以上である。 The intrinsic viscosity ([η], unit: dl / g) of the propylene-based resin is preferably 1.0 dl / g or more from the viewpoint of improving mechanical properties, particularly from the viewpoint of improving impact strength. Preferably it is 1.5 dl / g or more, More preferably, it is 2.0 dl / g or more.
また、プロピレン系樹脂のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)で測定される分子量分布(重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn))として、好ましくは3〜7であり、より好ましくは3〜5である。 Moreover, as molecular weight distribution (ratio of weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn)) measured by gel permeation chromatography (GPC) of propylene-based resin, preferably 3 7, more preferably 3-5.
プロピレン系樹脂の製造方法としては、公知の重合触媒を用いて、公知の重合方法によって製造する方法が挙げられる。 As a manufacturing method of propylene-type resin, the method of manufacturing with a well-known polymerization method using a well-known polymerization catalyst is mentioned.
重合触媒としては、例えば、(a)マグネシウム、チタン、ハロゲン及び電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分と、(b)有機アルミニウム化合物と、(c)電子供与体成分とからなる触媒系が挙げられる。この触媒系としては、例えば、特開平1−319508号公報、特開平7−216017号公報、特開平10−212319号公報等に記載されているように、Si−O結合を有する有機ケイ素化合物と必要に応じ、エステル化合物の存在下、一般式Ti(OR1)aX4-a(R1は炭素数が1〜20の炭化水素基、Xはハロゲン原子、aは0<a≦4の数字を表す。)で表されるチタン化合物を有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を、四塩化チタンと必要に応じ、エステル化合物の存在下で処理することにより得られる三価のチタン化合物含有固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、電子供与性化合物と、を含有するα−オレフィン重合用触媒系が挙げられる。 Examples of the polymerization catalyst include a catalyst system comprising (a) a solid catalyst component containing magnesium, titanium, halogen, and an electron donor as essential components, (b) an organoaluminum compound, and (c) an electron donor component. Is mentioned. As this catalyst system, for example, as described in JP-A-1-319508, JP-A-7-216017, JP-A-10-212319, etc., If necessary, in the presence of an ester compound, the general formula Ti (OR 1 ) a X 4-a (R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, X is a halogen atom, and a is 0 <a ≦ 4. The trivalent titanium obtained by treating the solid product obtained by reducing the titanium compound represented by the formula with an organic magnesium compound in the presence of titanium tetrachloride and, if necessary, an ester compound. An α-olefin polymerization catalyst system containing a compound-containing solid catalyst component, an organoaluminum compound, and an electron donating compound can be mentioned.
プロピレン系樹脂の重合方法としては、例えば、バルク重合法、溶液重合法、スラリー重合法、気相重合法等が挙げられる。これらの重合法は、バッチ式、連続式のいずれでもよく、また、これらの重合法を任意に組合せもよい。 Examples of the polymerization method of the propylene-based resin include a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a slurry polymerization method, and a gas phase polymerization method. These polymerization methods may be either batch type or continuous type, and these polymerization methods may be arbitrarily combined.
上記の重合法における(a)固体触媒成分、(b)有機アルミニウム化合物及び(c)電子供与体成分の使用量や、各触媒成分を重合槽へ供給する方法は、公知の触媒の使用方法によって、適宜、決めればよい。 The amount of (a) the solid catalyst component, (b) the organoaluminum compound, and (c) the electron donor component used in the above polymerization method, and the method for supplying each catalyst component to the polymerization tank are determined by the known method for using the catalyst. It may be determined as appropriate.
重合温度は、通常、−30℃〜300℃であり、好ましくは20℃〜180℃である。重合圧力は、通常、常圧〜10MPaであり、好ましくは0.2MPa〜5MPaである。分子量調整剤として、例えば、水素を用いることができる。 The polymerization temperature is usually −30 ° C. to 300 ° C., preferably 20 ° C. to 180 ° C. The polymerization pressure is usually atmospheric pressure to 10 MPa, preferably 0.2 MPa to 5 MPa. As the molecular weight regulator, for example, hydrogen can be used.
プロピレン系樹脂の製造方法では、重合(本重合)を実施する前に、予備重合を行ってもよい。予備重合の方法としては、例えば、(a)固体触媒成分及び(b)有機アルミニウム化合物の存在下、少量のプロピレンを供給して溶媒を用いてスラリー状態で実施する方法等が挙げられる。 In the method for producing a propylene-based resin, preliminary polymerization may be performed before polymerization (main polymerization) is performed. Examples of the prepolymerization method include a method in which a small amount of propylene is supplied in the presence of (a) a solid catalyst component and (b) an organoaluminum compound and is carried out in a slurry state using a solvent.
なお、必要に応じて上記の樹脂以外の樹脂や、各種添加剤を加えてもよい。
上記の樹脂以外の樹脂としては、例えば、エラストマー等が挙げられる。また、添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、造核剤、無機充填剤、有機充填剤等が挙げられる。
In addition, you may add resin other than said resin and various additives as needed.
Examples of resins other than the above resins include elastomers. Examples of the additive include an antioxidant, an ultraviolet absorber, a nucleating agent, an inorganic filler, and an organic filler.
〔樹脂成形体〕
上述のように本発明はまた、少なくとも下記の要件(1)〜要件(4)、又は要件(2)〜要件(5)を満足する樹脂成形体(以下、単に成形体ともいう)である。
要件(1)Lc/La≦1.50
要件(2)Lc≧9.0
要件(3)F1≧0.07
要件(4)F2≧0.06
要件(5)La≧8.5
〔上記要件(1)から要件(5)において、Laは、小角X線散乱プロファイルから算出した長周期間隔と、示差走査熱量分析により測定した融解熱量を用いて算出した結晶化度と、を用いて算出した結晶ラメラ間距離(単位:nm)を表し、Lcは、前記結晶ラメラ間距離と前記長周期間隔より算出した結晶ラメラの厚み(単位:nm)を示し、F1は、997cm-1で測定した赤外二色比により算出した配向度を示し、F2は、973cm-1で測定した赤外二色比により算出した配向度を示す。〕
[Resin molding]
As described above, the present invention is also a resin molded body (hereinafter also simply referred to as a molded body) that satisfies at least the following requirements (1) to (4) or requirements (2) to (5).
Requirement (1) Lc / La ≦ 1.50
Requirement (2) Lc ≧ 9.0
Requirement (3) F 1 ≧ 0.07
Requirement (4) F 2 ≧ 0.06
Requirement (5) La ≧ 8.5
[In the above requirements (1) to (5), La uses the long-period interval calculated from the small-angle X-ray scattering profile and the crystallinity calculated using the heat of fusion measured by differential scanning calorimetry. Lc represents the crystal lamella thickness (unit: nm) calculated from the distance between the crystal lamellae and the long period interval, and F 1 is 997 cm −1. The degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured in ( 1) is shown, and F 2 denotes the degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured at 973 cm −1 . ]
上記要件(1)において、Lc/Laを、1.50以下とすることにより、得られる成形体の衝撃強度を十分なものとすることができる。Lc/Laとして、好ましくは0.5〜1.50であり、より好ましくは0.55〜1.45であり、更に好ましくは0.6〜1.40である。 In the said requirement (1), the impact strength of the molded object obtained can be made sufficient by Lc / La being 1.50 or less. Lc / La is preferably 0.5 to 1.50, more preferably 0.55 to 1.45, and still more preferably 0.6 to 1.40.
また、上記要件(2)において、結晶ラメラの厚み(Lc)を9.0nm以上とすることにより、得られる成形体の曲げ弾性率を十分なものとすることができる。結晶ラメラ厚み(Lc)として、好ましくは10.0nm〜25.0nmであり、より好ましくは10.5nm〜24.5nmであり、更に好ましくは11.0nm〜24.0nmである。 Moreover, in the said requirement (2), the bending elastic modulus of the molded object obtained can be made sufficient by the thickness (Lc) of a crystal lamella being 9.0 nm or more. The crystal lamella thickness (Lc) is preferably 10.0 nm to 25.0 nm, more preferably 10.5 nm to 24.5 nm, and still more preferably 11.0 nm to 24.0 nm.
また、上記要件(3)において、配向度(F1)を0.07以上とすることにより、得られる成形体の衝撃強度を十分なものとすることができる。配向度(F1)として、好ましくは0.07〜0.50であり、より好ましくは0.08〜0.50であり、更に好ましくは0.08〜0.40である。 In the above requirement (3), by the degree of orientation (F 1) 0.07 or more, the impact strength of the obtained molded body may be sufficient. The degree of orientation (F 1 ) is preferably 0.07 to 0.50, more preferably 0.08 to 0.50, and still more preferably 0.08 to 0.40.
また、上記要件(4)において、配向度(F2)を0.06以上とすることにより、得られる成形体の衝撃強度を十分なものとすることができる。配向度(F2)として、好ましくは0.06〜0.50であり、より好ましくは0.07〜0.50であり、更に好ましくは0.07〜0.40である。 In the above requirement (4), by the degree of orientation (F 2) of less than 0.06, the impact strength of the obtained molded body may be sufficient. The degree of orientation (F 2 ) is preferably 0.06 to 0.50, more preferably 0.07 to 0.50, and still more preferably 0.07 to 0.40.
また、上記要件(5)において、結晶ラメラ間距離(La)を8.5nm以上とすることにより、得られる成形体の衝撃強度を十分なものとすることができる。結晶ラメラ間距離(La)として、好ましくは8.5nm〜15.5nmであり、より好ましくは8.7nm〜15.3nmであり、更に好ましくは8.9nm〜15.1nmである。 Moreover, in the said requirement (5), the impact strength of the obtained molded object can be made sufficient by making distance between crystal lamellae (La) into 8.5 nm or more. The distance between crystal lamellae (La) is preferably 8.5 nm to 15.5 nm, more preferably 8.7 nm to 15.3 nm, and even more preferably 8.9 nm to 15.1 nm.
上記要件(1)〜要件(5)において、長周期間隔、結晶ラメラ間距離、結晶ラメラの厚み、配向度は、公知の方法を用いて算出される。具体的には以下の通りである。 In the requirements (1) to (5), the long period interval, the distance between the crystal lamellae, the thickness of the crystal lamella, and the degree of orientation are calculated using a known method. Specifically, it is as follows.
長周期間隔は、小角X線散乱プロファイルを測定し、得られたピークに対応する散乱角と、下記のBraggの式とを用いて算出される。
Lp(nm)=λ/2sinθ
〔式中、λは波長(本発明では0.154(nm)を用いる)、θは散乱角をそれぞれ表す。〕
結晶ラメラ間距離は、上記方法により算出した長周期間隔(Lp)と、示差走査熱量分析により測定した融解熱量を用いて算出した結晶化度(χ)と、を用いて求める。
La(nm)=Lp(1−0.01×χ)
そしてLcは、LpとLaの差に該当するため、上記の方法により算出したLpとLaより求める。
The long period interval is calculated by measuring a small-angle X-ray scattering profile and using the scattering angle corresponding to the obtained peak and the following Bragg equation.
Lp (nm) = λ / 2 sin θ
[Wherein, λ represents a wavelength (0.154 (nm) is used in the present invention), and θ represents a scattering angle. ]
The distance between the crystal lamellae is determined using the long-period interval (Lp) calculated by the above method and the crystallinity (χ) calculated using the heat of fusion measured by differential scanning calorimetry.
La (nm) = Lp (1-0.01 × χ)
Since Lc corresponds to the difference between Lp and La, Lc is obtained from Lp and La calculated by the above method.
結晶化度(χ)は、示差走査熱量分析により測定した融解熱量(ΔHm)と、下記の式と、を用いて求める。
χ(%)=ΔHm/ΔH0m×100
〔結晶化度100%時の融解熱量(ΔH0m)は、W.R.KrigbaumらによってJounal Polymer Science,3,767(1965)に記載された値(208J/g)を用いる。〕
The degree of crystallinity (χ) is determined using the heat of fusion (ΔHm) measured by differential scanning calorimetry and the following equation.
χ (%) = ΔHm / ΔH 0 m × 100
[Amount of heat of fusion (ΔH 0 m) at a crystallinity of 100% R. The value (208 J / g) described by Krigbaum et al. In Journal Polymer Science, 3,767 (1965) is used. ]
また配向度(F1及びF2)は、顕微赤外分光光度計により測定した赤外二色比(D)と、下記の式より算出する。
F=(D−1)/(D+2)
なお、赤外二色比(D)は、偏光子を回転させ最大透過率と最小透過率の比(最大透過率/最小透過率)として算出する。本発明では997(cm-1)と973(cm-1)について、それぞれ赤外二色比(D)を測定し、997(cm-1)で測定し、算出した配向度をF1と、973(cm-1)で測定し、算出した配向度をF2とする。
The degree of orientation (F 1 and F 2 ) is calculated from the infrared dichroic ratio (D) measured by a micro infrared spectrophotometer and the following equation.
F = (D-1) / (D + 2)
The infrared dichroic ratio (D) is calculated as a ratio of maximum transmittance and minimum transmittance (maximum transmittance / minimum transmittance) by rotating the polarizer. For 997 In the present invention (cm -1) and 973 (cm -1), respectively infrared dichroic ratio (D) was measured, 997 measured at (cm -1), the calculated degree of orientation F 1, 973 measured at (cm -1), the calculated degree of orientation and F 2.
このような要件を満たす樹脂成形体を形成する樹脂は、一般に成形体に用いられる樹脂よりも、低いメルトフローレートを有している樹脂であれば特に限定されるものではない。具体的には、ASTM D1238に従って測定した樹脂のメルトフローレートが5g/10分以下であり、4g/10分以下であることがより好ましく、4g/10分〜0.0001g/10分であることがさらに好ましい。メルトフローレートを5g/10分以下とすることにより、得られる成形体の剛性及び衝撃強度を向上させることができる。
なお、本発明に係る樹脂成形体は、射出成形体であることが好ましい。
The resin forming the resin molded body that satisfies such requirements is not particularly limited as long as it has a lower melt flow rate than the resin generally used for the molded body. Specifically, the melt flow rate of the resin measured according to ASTM D1238 is 5 g / 10 min or less, more preferably 4 g / 10 min or less, and 4 g / 10 min to 0.0001 g / 10 min. Is more preferable. By setting the melt flow rate to 5 g / 10 min or less, the rigidity and impact strength of the obtained molded product can be improved.
In addition, it is preferable that the resin molding which concerns on this invention is an injection molding.
実施例および比較例で用いた試験片の物性は、以下の方法に従って、測定した。
(1)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)
ASTM D1238に準拠して測定した。測定温度230℃、荷重21Nの条件で測定した。
The physical properties of the test pieces used in Examples and Comparative Examples were measured according to the following methods.
(1) Melt flow rate (MFR, unit: g / 10 minutes)
Measured according to ASTM D1238. Measurement was performed under the conditions of a measurement temperature of 230 ° C. and a load of 21 N.
(2)曲げ弾性率(単位:MPa)
ASTM D790に準拠し、射出成形により成形された3.2mm厚の試験片を使用して、23℃における曲げ弾性率を測定した。
(2) Flexural modulus (unit: MPa)
The bending elastic modulus at 23 ° C. was measured using a 3.2 mm-thick test piece molded by injection molding in accordance with ASTM D790.
(3)アイゾット衝撃強度(単位:kJ/m2)
JIS−K−7110に準拠し、射出成形により成形された3.2mm厚の、成形後にノッチ加工を行った試験片を使用して、23℃におけるアイゾット衝撃強度を測定した。
(3) Izod impact strength (unit: kJ / m 2 )
In accordance with JIS-K-7110, an Izod impact strength at 23 ° C. was measured using a 3.2 mm thick test piece molded by injection molding and notched after molding.
(4)固有粘度([η]、単位:dl/g)
ウベローデ型粘度計を用いて濃度0.1g/dl、0.2g/dlおよび0.5g/dlの3点について還元粘度を測定した。固有粘度は、「高分子溶液、高分子実験学11」(1982年共立出版株式会社刊)第491頁に記載の計算方法、すなわち、還元粘度を濃度に対しプロットし、濃度をゼロに外挿する外挿法によって求めた。ポリプロピレンについては、溶媒としてテトラリンを用い、温度135℃で評価した。
(4) Intrinsic viscosity ([η], unit: dl / g)
Using a Ubbelohde viscometer, reduced viscosities were measured at three points of concentrations of 0.1 g / dl, 0.2 g / dl and 0.5 g / dl. Intrinsic viscosity is calculated according to the calculation method described in “Polymer Solution, Polymer Experiments 11” (published by Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.), page 491. That is, the reduced viscosity is plotted against the concentration, and the concentration is extrapolated to zero. Obtained by extrapolation. Polypropylene was evaluated at a temperature of 135 ° C. using tetralin as a solvent.
(5)融点(Tm、単位:℃)、結晶化温度(Tc、単位:℃)、ガラス転移温度(Tg、単位:℃)及び結晶化度(χ、単位:%)
ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製のmDSC(Q100)を用い、成形した成形体前駆体のアイゾット試験片の中央をカッターでスライスすることによって作成した薄切片約6mgをアルミ製パンに封入した。その後、下記段階A〜Cの通り温度変化させた。融点は段階B中に観測されるヒートフロー曲線の吸熱ピークとして、結晶化温度は段階C中に観測されるヒートフロー曲線の発熱ピークとして、それぞれ求めた。また、ガラス転移点は段階B中の階段状変化部分から補外ガラス転移開始温度と補外ガラス転移終了温度を求め、これらから算出した。尚、このときの昇降温速度は、10℃/分であった
段階A:室温〜−90℃
段階B:−90℃〜200℃
段階C:200℃〜40℃
(5) Melting point (Tm, unit: ° C), crystallization temperature (Tc, unit: ° C), glass transition temperature (Tg, unit: ° C) and crystallinity (χ, unit:%)
Using a DSC (Q100) made by T.A. Instruments Japan, encapsulate approximately 6 mg of a thin slice created by slicing the center of the molded Izod test piece with a cutter. did. Thereafter, the temperature was changed as in the following stages A to C. The melting point was determined as the endothermic peak of the heat flow curve observed during stage B, and the crystallization temperature was determined as the exothermic peak of the heat flow curve observed during stage C. Further, the glass transition point was calculated from the extrapolated glass transition start temperature and extrapolated glass transition end temperature from the step-like change portion in stage B. The temperature increasing / decreasing rate at this time was 10 ° C / min. Stage A: room temperature to -90 ° C
Stage B: -90 ° C to 200 ° C
Stage C: 200 ° C to 40 ° C
また、結晶化度(χ)は、下記式[1]から算出した。
χ(%)=ΔHm/ΔH0m×100 式[1]
(式中、結晶化度100%時の融解熱量(ΔH0m)は、W.R.KrigbaumらによってJounal Polymer Science,3,767(1965)に記載された値(208J/g)を用いた。ΔHmは、上記の測定により得られたヒートフロー曲線の、段階Bの60〜180℃の間に観測される融解ピークの面積から算出した。)
The crystallinity (χ) was calculated from the following formula [1].
χ (%) = ΔHm / ΔH 0 m × 100 Formula [1]
(In the formula, the heat of fusion (ΔH 0 m) at a degree of crystallinity of 100% was the value (208 J / g) described by WR Krigbaum et al. In Journal Polymer Science, 3,767 (1965). ΔHm was calculated from the area of the melting peak observed between 60 and 180 ° C. in stage B of the heat flow curve obtained by the above measurement.)
(6)長周期間隔(Lp、単位:nm)
長周期間隔は、リガク製 NANO―Viewer(MicroMax−007)を用いて、試験片をThrough−View測定することによって小角X線散乱パターンを測定し、Braggの式に従って、下記式[2]によって算出した。
(6) Long period interval (Lp, unit: nm)
The long cycle interval is calculated by the following formula [2] according to Bragg's equation by measuring a small-angle X-ray scattering pattern by measuring Through-View using a Rigaku NANO-Viewer (MicroMax-007). did.
Lp(nm)=λ/2sinθ 式[2]
(式中、λは波長(0.154(nm))、θは散乱角をそれぞれ表す。)
Lp (nm) = λ / 2 sin θ Formula [2]
(In the formula, λ represents a wavelength (0.154 (nm)), and θ represents a scattering angle.)
(7)結晶ラメラ厚み(Lc、単位:nm)、結晶ラメラ間距離(La、単位:nm)
結晶ラメラ厚み(Lc)および結晶ラメラ間距離(La)は、結晶化度(χ)と長周期間隔(Lp)から下記式[3−1]および[3−2]によって算出した。
(7) Crystal lamella thickness (Lc, unit: nm), distance between crystal lamellae (La, unit: nm)
The crystal lamella thickness (Lc) and the distance between crystal lamellae (La) were calculated by the following formulas [3-1] and [3-2] from the crystallinity (χ) and the long period interval (Lp).
Lc(nm)=Lp×0.01×χ 式[3−1]
La(nm)=Lp(1−0.01×χ) 式[3−2]
Lc (nm) = Lp × 0.01 × χ Formula [3-1]
La (nm) = Lp (1-0.01 × χ) Formula [3-2]
(8)配向度(F1及びF2、単位:−)
配向度(F)は下記の手順によって求めた。
(8) Degree of orientation (F 1 and F 2 , unit:-)
The degree of orientation (F) was determined by the following procedure.
(8−1)
ミクロトームによりMD(流動)方向に1mm、ND(厚み)方向に3mm、MD(幅)方向に6μmの薄片を作成した。
(8-1)
Using a microtome, 1 mm in the MD (flow) direction, 3 mm in the ND (thickness) direction, and 6 μm in the MD (width) direction were formed.
(8−2)
顕微IR(日本分光(株)製 IMV−400)を用いて、(8−1)にて作成した薄片の表層(MD方向端面)から500μmの位置での赤外2色比(D)を求めた。赤外2色比(D)は偏光子を回転させ最大透過率と最小透過率の比(最大透過率/最小透過率)として算出した。997(cm-1)と973(cm-1)についてそれぞれ赤外2色比(D)を測定した。
(8-2)
Using a microscopic IR (IMV-400 manufactured by JASCO Corporation), an infrared two-color ratio (D) at a position of 500 μm is obtained from the surface layer (end surface in the MD direction) of the thin piece prepared in (8-1). It was. The infrared dichroic ratio (D) was calculated as the ratio of maximum transmittance to minimum transmittance (maximum transmittance / minimum transmittance) by rotating the polarizer. The infrared dichroic ratio (D) was measured for 997 (cm −1 ) and 973 (cm −1 ), respectively.
(8−3)
配向度(F1及びF2)は赤外2色比(D)から下記式[4]によって算出した。
(8-3)
The degree of orientation (F 1 and F 2 ) was calculated from the infrared two-color ratio (D) by the following formula [4].
F(−)=(D−1)/(D+2) 式[4] F (−) = (D−1) / (D + 2) Formula [4]
(9)熱処理
熱処理は、ギアオーブン中の、ステンレス製のたて20cm、横20cm、高さ2cmの容器の中に試験片を静置し、たて22cm、横22cm、厚み0.5cmのステンレス製の板で蓋をした後、実施した。熱処理の温度、時間を表1に示した。
(9) Heat treatment Heat treatment is carried out by placing the test piece in a stainless steel container 20 cm wide, 20 cm wide, 2 cm high in a gear oven, 22 cm long, 22 cm wide, and 0.5 cm thick stainless steel. The test was carried out after covering with a plate made of steel. Table 1 shows the heat treatment temperature and time.
プロピレン系樹脂は、特開平10−212319号公報記載の触媒を用いて製造された以下のプロピレン−エチレン共重合体(PP−1)を用いた。 As the propylene-based resin, the following propylene-ethylene copolymer (PP-1) produced using a catalyst described in JP-A-10-212319 was used.
PP−1(プロピレン系樹脂)
固有粘度が2.9dl/gで、MFRが0.5g/10分で、エチレンを0.3wt%含有し、アイソタクチック・ペンタッド分率が0.965であるプロピレン−エチレン共重合体。
PP-1 (propylene resin)
A propylene-ethylene copolymer having an intrinsic viscosity of 2.9 dl / g, an MFR of 0.5 g / 10 min, an ethylene content of 0.3 wt%, and an isotactic pentad fraction of 0.965.
〔実施例1〕
プロピレン系樹脂としてPP−1を使用し、射出成形機(東芝機械製 IS100EN)を用いシリンダー温度260℃、射出時間25秒、冷却時間25秒に設定し、表1記載の条件で試験片を成形した。得られた成形体前駆体の融点、結晶化温度、ガラス転移温度は、それぞれ160.4℃、115.4℃、3.5℃であった。その試験片をギアオーブンを使用して、表1の条件で熱処理を行った。熱処理後の試験片を用いて、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度を測定した。結果を表2に示した。
[Example 1]
Using PP-1 as the propylene resin, using an injection molding machine (Toshiba Machine IS100EN), setting the cylinder temperature to 260 ° C., the injection time of 25 seconds, and the cooling time of 25 seconds. did. The obtained molded body precursor had a melting point, a crystallization temperature, and a glass transition temperature of 160.4 ° C., 115.4 ° C., and 3.5 ° C., respectively. The test piece was heat-treated under the conditions shown in Table 1 using a gear oven. Using the test piece after heat treatment, the flexural modulus and Izod impact strength were measured. The results are shown in Table 2.
〔実施例2〕
表1記載の内容で試験片の成形と熱処理を行ったこと以外は実施例1と同様にして行った。結果を表2に示した。
[Example 2]
The test was carried out in the same manner as in Example 1 except that the test piece was molded and heat-treated as described in Table 1. The results are shown in Table 2.
〔比較例1〜3〕
表3記載の内容で試験片の成形と熱処理を行ったこと以外は実施例1と同様にして行った。結果を表4に示した。
[Comparative Examples 1-3]
The test was carried out in the same manner as in Example 1 except that the test piece was molded and heat-treated as described in Table 3. The results are shown in Table 4.
Claims (5)
前記金型キャビティに充填された前記熱可塑性樹脂を更に加圧して保持する保圧工程と、
この保圧工程を経て形成された成形体前駆体をオーブン内に配置して熱処理する熱処理工程と、を有し、
前記熱処理工程は、少なくとも前記熱可塑性樹脂の結晶化温度以上、融点以下の温度で熱処理を行う第一熱処理工程と、前記熱可塑性樹脂のガラス転移点以上、融点以下の温度で熱処理を行う第二熱処理工程と、を含み、
前記第一熱処理工程における熱処理温度は、前記第二熱処理工程における熱処理温度よりも高い温度である熱可塑性樹脂成形体の製造方法。 A filling step of filling thermoplastic resin into a mold cavity of an injection molding machine having a maximum injection pressure of P;
A pressure holding step for further pressing and holding the thermoplastic resin filled in the mold cavity;
A heat treatment step of placing and heat-treating the molded body precursor formed through this pressure holding step in an oven ,
The heat treatment step includes a first heat treatment step in which heat treatment is performed at least at a temperature not lower than a crystallization temperature of the thermoplastic resin and not higher than a melting point, and a second heat treatment is performed at a temperature not lower than the glass transition point and not higher than the melting point of the thermoplastic resin. A heat treatment step,
The method for producing a thermoplastic resin molded body, wherein the heat treatment temperature in the first heat treatment step is higher than the heat treatment temperature in the second heat treatment step.
下記の要件(1)から要件(4)を満足するものである熱可塑性樹脂成形体。
要件(1)Lc/La≦1.50
要件(2)Lc≧9.0
要件(3)F1≧0.07
要件(4)F2≧0.06
〔上記要件(1)から要件(4)において、
Laは、小角X線散乱プロファイルから算出した長周期間隔と、示差走査熱量分析により測定した融解熱量を用いて算出した結晶化度と、を用いて算出した結晶ラメラ間距離(単位:nm)を表し、
Lcは、前記結晶ラメラ間距離と前記長周期間隔より算出した結晶ラメラの厚み(単位:nm)を示し、
F1は、997cm−1で測定した赤外二色比より算出した配向度を示し、
F2は、973cm−1で測定した赤外二色比より算出した配向度を示す。〕 A thermoplastic resin molded body produced by the production method according to claim 1,
A thermoplastic resin molded article that satisfies the following requirements (1) to (4).
Requirement (1) Lc / La ≦ 1.50
Requirement (2) Lc ≧ 9.0
Requirement (3) F1 ≧ 0.07
Requirement (4) F2 ≧ 0.06
[From requirement (1) to requirement (4) above,
La is the distance between the crystal lamellae (unit: nm) calculated using the long-period interval calculated from the small-angle X-ray scattering profile and the crystallinity calculated using the heat of fusion measured by differential scanning calorimetry. Represent,
Lc represents the thickness (unit: nm) of the crystal lamella calculated from the distance between the crystal lamellae and the long period interval,
F1 indicates the degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured at 997 cm −1.
F2 represents the degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured at 973 cm-1. ]
下記の要件(2)から要件(5)を満足するものである熱可塑性樹脂成形体である。
要件(2)Lc≧9.0
要件(3)F1≧0.07
要件(4)F2≧0.06
要件(5)La≧8.5
〔上記要件(2)から要件(5)において、
Laは、小角X線散乱プロファイルから算出した長周期間隔と、示差走査熱量分析により測定した融解熱量を用いて算出した結晶化度と、を用いて算出した結晶ラメラ間距離(単位:nm)を表し、
Lcは、前記結晶ラメラ間距離と前記長周期間隔より算出した結晶ラメラの厚み(単位:nm)を示し、
F1は、997cm−1で測定した赤外二色比より算出した配向度を示し、
F2は、973cm−1で測定した赤外二色比より算出した配向度を示す。〕 A thermoplastic resin molded body produced by the production method according to claim 1,
It is a thermoplastic resin molded article that satisfies the following requirements (2) to (5).
Requirement (2) Lc ≧ 9.0
Requirement (3) F1 ≧ 0.07
Requirement (4) F2 ≧ 0.06
Requirement (5) La ≧ 8.5
[From requirement (2) to requirement (5) above,
La is the distance between the crystal lamellae (unit: nm) calculated using the long-period interval calculated from the small-angle X-ray scattering profile and the crystallinity calculated using the heat of fusion measured by differential scanning calorimetry. Represent,
Lc represents the thickness (unit: nm) of the crystal lamella calculated from the distance between the crystal lamellae and the long period interval,
F1 indicates the degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured at 997 cm −1.
F2 represents the degree of orientation calculated from the infrared dichroic ratio measured at 973 cm-1. ]
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