JP5836923B2 - 植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物及び成形体 - Google Patents
植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物及び成形体 Download PDFInfo
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Description
しかしながら、耐衝撃特性と剛性の各特性は互いにトレードオフの関係にあり、特に耐衝撃特性を生かすことにより剛性が不足するという相反の傾向にあり、耐衝撃特性及び剛性の両者の特性を十分に満足する植物由来プラスチック材料は未だ得られないのが現状である。
前記ポリアミド樹脂は、ポリアミド11、ポリアミド610、ポリアミド614、ポリアミド1010、及びポリアミド10Tのうちの少なくとも一種の植物由来ポリアミド樹脂であり、
前記相容化剤は、無水マレイン酸変性されたエチレン・1−ブテン共重合体、又は、無水マレイン酸変性されたエチレン・オクテン共重合体であり、
前記ポリアミド樹脂、前記ポリオレフィン樹脂及び前記相容化剤の合計100質量%に対して、
前記ポリアミド樹脂の含有量が、10質量%以上40質量%以下であり、
前記ポリオレフィン樹脂の含有量が、50質量%以上75質量%以下であり、
前記相容化剤の含有量が、5質量%以上30質量%以下であることを要旨とする。
前記ポリオレフィン樹脂の前記含有量が55質量%以上70質量%以下であり、
前記相容化剤の前記含有量が10質量%以上25質量%以下であることを要旨とする。
また、ポリアミド樹脂の含有量が10質量%以上40質量%以下であり、ポリオレフィン樹脂の含有量が50質量%以上75質量%以下であり、相容化剤の含有量が5質量%以上30質量%以下であるため、ポリアミド樹脂の含有量を減じて、比重のより小さな熱可塑性樹脂組成物でありながら、耐衝撃特性に優れるとともに、剛性にも優れた植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物とすることができる。
更に、相容化剤が無水マレイン酸変性されたエチレン・1−ブテン共重合体又は無水マレイン酸変性されたエチレン・オクテン共重合体であるため、とりわけ優れた耐衝撃特性及び剛性を得ることができる。
また、ポリアミド樹脂がポリアミド11、ポリアミド610、ポリアミド1010、及びポリアミド10Tのいずれかであるとともに、ポリオレフィン樹脂がポリプロピレンである場合には、各樹脂の優れた性質を維持しながら、比重が小さく、射出成形性に特に優れた熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。
更に、比重が0.89以上1.05以下である場合には、軽量且つ耐衝撃特性に優れ、更には、剛性にも優れた成形体を得ることができる。
本発明の成形体によれば、植物由来ポリアミド樹脂を用いながら、耐衝撃特性に優れるとともに、剛性にも優れた成形体とすることができる。
ポリアミド樹脂は、ポリアミド11、ポリアミド610、ポリアミド614、ポリアミド1010、及びポリアミド10Tのうちの少なくとも一種の植物由来ポリアミド樹脂であり、
相容化剤は、無水マレイン酸変性されたエチレン・1−ブテン共重合体、又は、無水マレイン酸変性されたエチレン・オクテン共重合体であり、
ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及び相容化剤の合計100質量%に対して、ポリアミド樹脂の含有量が10質量%以上40質量%以下であり、ポリオレフィン樹脂の含有量が50質量%以上75質量%以下であり、相容化剤の含有量が5質量%以上30質量%以下であることを特徴とする。
(1)ポリアミド樹脂について
上記「ポリアミド樹脂」は、アミド結合(−NH−CO−)を介して複数の単量体が重合されてなる鎖状骨格を有する重合体である。本発明では、このポリアミド樹脂は、ポリアミド11(以下、単に「PA11」ともいう)、ポリアミド610(以下、単に「PA610」ともいう)、ポリアミド614(以下、単に「PA614」ともいう)、ポリアミド1010(以下、単に「PA1010」ともいう)、ポリアミド10T(以下、単に「PA10T」ともいう)のうちから選択される少なくとも1種である。
ポリアミド610は、吸水率、耐薬品性、及び衝撃強度の点ではPA11よりも劣るが、耐熱性(融点)及び剛性(強度)の観点において優れている。更には、ポリアミド6やポリアミド66と比べ、低吸水性で寸法安定性が良いため、ポリアミド6やポリアミド66の代替材として使用することができる。
ポリアミド1010は、PA11に比べて、耐熱性及び剛性の観点において優れている。更には、植物化度もPA11と同等であり、より耐久性の必要な部位に使用することができる。
ポリアミド10Tは、分子骨格に芳香環を含むため、ポリアミド1010に比べて、より融点が高く高剛性である。そのため、過酷環境下での使用(耐熱部位、強度入力部位)が可能である。
上記「ポリオレフィン樹脂」は、オレフィンの単独重合体、及び/又は、オレフィンの共重合体である。オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等が挙げられる。
即ち、ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ1−ブテン、ポリ1−ヘキセン、ポリ4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。これら重合体は1種のみで用いてもよく、2種以上を併用してもよい。即ち、ポリオレフィン樹脂は上記重合体の混合物であっても良い。
また、ポリプロピレン樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体等が挙げられる(但し、全構成単位数のうちの50%以上がプロピレンに由来する単位である)。
上記「相容化剤」としては、酸変性されたオレフィン系熱可塑性エラストマー、即ち、オレフィン系熱可塑性エラストマーに、ポリアミド樹脂との相互作用を発揮し得る酸基が導入された変性エラストマーが挙げられるが、本願では、特に、オレフィン系熱可塑性エラストマーとして、無水マレイン酸変性されたエチレン・1−ブテン共重合体、又は、無水マレイン酸変性されたエチレン・オクテン共重合体が用いられる。
オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、2種以上のオレフィンを共重合してなるものが挙げられる。オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、及び炭素数4〜8のα−オレフィン等が挙げられる。このうち炭素数4〜8のα−オレフィンとしては、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等が挙げられる。
具体的なオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、エチレンと炭素数3〜8のα−オレフィンとの共重合体、及び、プロピレンと炭素数4〜8のα−オレフィンが挙げられる。
酸無水物基を導入するための単量体としては、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ブテニル無水コハク酸等の酸無水物が挙げられる。これらの単量体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
尚、相容化剤として、酸無水物基等の酸基が導入されたオレフィン系熱可塑性エラストマーを用いる場合、その酸基の量は特に限定されない。
本発明の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物においては、上記ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及び相容化剤以外にも他の成分を含有できる。
即ち、例えば、上記ポリアミド樹脂は、上記植物由来ポリアミド樹脂から選ばれるポリアミド樹脂であるが、本熱可塑性樹脂組成物には、上記ポリアミド樹脂に含まれない他のポリアミド樹脂を本発明の目的を阻害しない範囲で配合できる。
他のポリアミド樹脂は、ジアミンとジカルボン酸との共重合により得ることもできる。この場合、単量体としてのジアミンとしては、エチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,13−ジアミノトリデカン、1,14−ジアミノテトラデカン、1,15−ジアミノペンタデカン、1,16−ジアミノヘキサデカン、1,17−ジアミノヘプタデカン、1,18−ジアミノオクタデカン、1,19−ジアミノノナデカン、1,20−ジアミノエイコサン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン、2−メチル−1,8−ジアミノオクタン等の脂肪族ジアミン、シクロヘキサンジアミン、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メタン等の脂環式ジアミン、キシリレンジアミン(p−フェニレンジアミン及びm−フェニレンジアミン等)等の芳香族ジアミン等が挙げられる。これらの単量体は1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
尚、他のポリアミド樹脂は、主鎖を構成する炭素原子のうちの半数以上(50%以上)の炭素原子が鎖状骨格を構成することが好ましい。即ち、他のポリアミド樹脂は、芳香族骨格を含んでもよいが、芳香族骨格を構成する炭素原子は、主鎖を構成する炭素原子のうちの半数未満(50%未満)であることが好ましい。
即ち、例えば、酸変性されたオレフィン系熱可塑性エラストマー以外の変性された熱可塑性樹脂エラストマーであって、ポリアミド樹脂と反応し得る反応性基が付与された変性熱可塑性エラストマーを用いることができる。この熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系熱可塑性エラストマー、及びスチレン系熱可塑性エラストマーが好ましい。
上記スチレン系化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン等のアルキルスチレン、p−メトキシスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられる。
上記共役ジエン化合物としては、ブタジエン、イソプレン、ピペリレン、メチルペンタジエン、フェニルブタジエン、3,4−ジメチル−1,3−ヘキサジエン、4,5−ジエチル−1,3−オクタジエン等が挙げられる。
上記難燃剤としては、例えば、ハロゲン系難燃剤(ハロゲン化芳香族化合物)、リン系難燃剤(窒素含有リン酸塩化合物、リン酸エステル等)、窒素系難燃剤(グアニジン、トリアジン、メラミン、及びこれらの誘導体等)、無機系難燃剤(金属水酸化物等)、ホウ素系難燃剤、シリコーン系難燃剤、硫黄系難燃剤、赤リン系難燃剤等が挙げられる。
上記難燃助剤としては、例えば、各種アンチモン化合物、亜鉛を含む金属化合物、ビスマスを含む金属化合物、水酸化マグネシウム、粘土質珪酸塩等が挙げられる。
上記充填剤としては、例えば、ガラス成分(ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク等)、シリカ、無機繊維(ガラス繊維、アルミナ繊維、カーボン繊維)、黒鉛、珪酸化合物(珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー等)、金属酸化物(酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、アルミナ等)、カルシウム、マグネシウム、亜鉛等の金属の炭酸塩及び硫酸塩、有機繊維(芳香族ポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、フッ素樹脂繊維、ポリイミド繊維、植物性繊維等)
上記着色剤としては、例えば、顔料及び染料等が挙げられる。
本発明の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法は特に限定されず、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及び相容化剤を混練して得ることができる。具体的には、例えば、(1)ポリアミド樹脂とポリオレフィン樹脂と相容化剤とを同時に混練する、(2)ポリアミド樹脂及び相容化剤を混練して得られた混練樹脂と、ポリオレフィン樹脂とを混練する、(3)ポリオレフィン樹脂及び相容化剤を混練して得られた混練樹脂と、ポリアミド樹脂とを混練する、等である。これらのなかでも、上記(2)の方法は、上記(1)及び上記(3)に比べて同じ配合量であってもより優れた耐衝撃特性及び剛性を得ることができる。
また、各成分は一括して混合してもよしい、複数回に分けて添加投入(多段配合)して混合してもよい。
本方法により得られる熱可塑性樹脂組成物はどのように成形してもよく、その方法は特に限定されない。また、得られる成形体の形状、大きさ及び厚さ等も特に限定されず、その用途も特に限定されない。
即ち、本発明の成形体は、例えば、自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の外装材、内装材及び構造材等として用いられる。このうち自動車用品としては、自動車用外装材、自動車用内装材、自動車用構造材、エンジンルーム内部品等が挙げられる。具体的には、バンパー、スポイラー、カウリング、フロントグリル、ガーニッシュ、ボンネット、トランクリッド、フェンダーパネル、ドアパネル、ルーフパネル、インストルメントパネル、ドアトリム、クオータートリム、ルーフライニング、ピラーガーニッシュ、デッキトリム、トノボード、パッケージトレイ、ダッシュボード、コンソールボックス、キッキングプレート、スイッチベース、シートバックボード、シートフレーム、アームレスト、サンバイザ、インテークマニホールド、エンジンヘッドカバー、エンジンアンダーカバー、オイルフィルターハウジング、エアフィルターボックス、ECUボックス、テレビモニターなどの車載用電子部品のハウジング等が挙げられる。
加えて、建築物及び家具等の内装材、外装材及び構造材等として用いられる。即ち、ドア表装材、ドア構造材、各種家具(机、椅子、棚、箪笥等)の表装材、構造材等が挙げられる。その他、包装体、収容体(トレイ等)、保護用部材及びパーティション部材等が挙げられる。
[1]ポリアミド樹脂としてPA11を使用した熱可塑性樹脂組成物の製造及び試験片の作製
<実験例1〜18(実験例4〜7は本発明品であり、実験例1〜3及び8〜11は参考例である)>
(A)ポリアミド樹脂としてPA11(ポリアミド11樹脂、アルケマ株式会社製、品名「Rilsan BMN O」、重量平均分子量18,000)を用い、(C)相容化剤として、(c1)無水マレイン酸変性エチレン・ブテン共重合体(変性EBR){三井化学株式会社製、品名「タフマー MH7020」、MFR(230℃)=1.5g/10分}、を用い、表1又は表2に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社テクノベル製、スクリュー径15mm、L/D=59)に投入し、混練温度210℃、押出速度2.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混練を行い、更に、ペレタイザーを用いて押し出された組成物を裁断してポリアミド樹脂(A)と相容化剤(C)との混合樹脂を得た。
(C)相容化剤として、(c2)無水マレイン酸変性プロピレン・ブテン共重合体(変性EPR){三井化学株式会社製、品名「タフマー MP0620」、MFR(230℃)=0.3g/10分}、を用いた以外は、実験例1〜18と同様にして、実験例19の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなるペレットを得た。その後、実験例1〜18と同様にして、実験例19の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなる物性測定用試験片を得た。
(B)ポリオレフィン樹脂としてポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ株式会社製、品名「ノバテック MA1B」、ホモポリマー、重量平均分子量312,000)を用い、(C)相容化剤として、(c2)無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体(変性EPR){三井化学株式会社製、品名「タフマー MP0620」、MFR(230℃)=0.3g/10分}、を用い、表2に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社テクノベル製、スクリュー径15mm、L/D=59)に投入し、混練温度210℃、押出速度2.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混練を行い、更に、ペレタイザーを用いて押し出された組成物を裁断してポリオレフィン樹脂(B)と相容化剤(C)との混合樹脂を得た。
(C)相容化剤として、(c3)無水マレイン酸変性エチレン・オクテン共重合体(変性EOR){ダウケミカル株式会社製、品名「AMPLIFY GR216」、重量平均分子量150,000、無水マレイン酸変性量=0.8wt%}、を用いた以外は、実験例1〜18と同様にして、実験例21の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなるペレットを得た。その後、実験例1〜18と同様にして、実験例21の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなる物性測定用試験片を得た。
(1)シャルピー衝撃強度の測定
上記[1]で得られた実験例1〜21の各物性測定用試験片を用いて、JIS K7111−1に準拠してシャルピー衝撃強度の測定を行った。その結果を表1及び表2に併記した。尚、このシャルピー衝撃強度の測定では、ノッチ有(タイプA)を有する試験片を用い、温度 23℃において、エッジワイズ試験法による衝撃の測定を行った。
上記[1]で得られた実験例1〜21の各物性測定用試験片を用いて、JIS K7171に準拠して曲げ弾性率の測定を行った。その結果を表1及び表2に併記した。尚、この曲げ弾性率は、各試験片を支点間距離(L)64mmとした2つの支点(曲率半径5mm)で支持しつつ、支点間中心に配置した作用点(曲率半径5mm)から速度2mm/分にて荷重の負荷を行い測定した。
表1及び表2によれば、実験例1〜21では、曲げ弾性率が453〜1275MPaであり、シャルピー衝撃強度が3.7〜86.3kJ/m2であり、剛性に優れるとともに耐衝撃特性にも優れることが分かった。
<実験例22(本発明品)>
(A)ポリアミド樹脂としてPA610(ナイロン610樹脂、ダイセル・エボニック式会社製、品名「Vestamid Terra HS16」、融点222℃)を用い、(C)相容化剤として、無水マレイン酸変性エチレン・ブテン共重合体(変性EBR){三井化学株式会社製、品名「タフマー MH7020」、MFR(230℃)=1.5g/10分}を用い、表3に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社パーカーコーポレーション製、スクリュー径25mm、L/D=41)に投入し、混練温度235℃、押出速度3.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混練を行い、更に、ペレタイザーを用いて押し出された組成物を裁断してポリアミド樹脂(A)と相容化剤(C)との混合樹脂を得た。
次いで、得られた混合樹脂と、(B)ポリオレフィン樹脂としてのポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ株式会社製、品名「ノバテック MA1B」、ホモポリマー、重量平均分子量312,000)とを、表3に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社パーカーコーポレーション製、スクリュー径25mm、L/D=41)に投入し、混練温度235℃、押出速度3.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混練を行い、更に、ペレタイザーを用いて押し出された組成物を裁断して、実験例22の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなるペレットを得た。
その後、得られた実験例22の組成物からなるペレットを、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、40トン射出成形機)のホッパーに投入し、設定温度235℃、金型温度60℃の射出条件で射出成形し、実験例22の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなる物性測定用試験片を得た。
表3に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドしたこと以外は、実験例22と同様にして実験例23〜27の熱可塑性樹脂組成物のペレットを作製した。次いで、実験例22と同様に射出成形を行い、実験例23〜27の物性測定用試験片を得た。
(A)ポリアミド樹脂としてPA610(ナイロン610樹脂、ダイセル・エボニック式会社製、品名「Vestamid Terra HS16」、融点222℃)と、(B)ポリオレフィン樹脂として、ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ株式会社製、品名「ノバテック MA1B」、ホモポリマー、重量平均分子量312,000)を用いて、表3に示す配合となるようにドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社パーカーコーポレーション製、スクリュー径25mm、L/D=41)に投入し、混練温度235℃、押出速度3.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混合を行い、更にペレタイザーを用いて押し出された熱可塑性樹脂組成物を裁断して実験例28の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなるペレットを作製した。
その後、得られた実験例28の組成物からなるペレットを、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、40トン射出成形機)のホッパーに投入し、設定温度235℃、金型温度60℃の射出条件で物性測定用試験片を射出成形した。
(A)ポリアミド樹脂としてPA1010(ナイロン1010樹脂、ダイセル・エボニック式会社製、品名「Vestamid Terra DS16」、融点206℃)を用い、(C)相容化剤として、無水マレイン酸変性エチレン・ブテン共重合体(変性EBR){三井化学株式会社製、品名「タフマー MH7020」、MFR(230℃)=1.5g/10分}を用い、表4に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社パーカーコーポレーション製、スクリュー径25mm、L/D=41)に投入し、混練温度250℃、押出速度3.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混練を行い、更に、ペレタイザーを用いて押し出された組成物を裁断してポリアミド樹脂(A)と相容化剤(C)との混合樹脂を得た。
次いで、得られた混合樹脂と、(B)ポリオレフィン樹脂としてのポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ株式会社製、品名「ノバテック MA1B」、ホモポリマー、重量平均分子量312,000)とを、表4に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社パーカーコーポレーション製、スクリュー径25mm、L/D=41)に投入し、混練温度250℃、押出速度3.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混練を行い、更に、ペレタイザーを用いて押し出された組成物を裁断して、実験例29の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなるペレットを得た。
その後、得られた実験例29の組成物からなるペレットを、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、40トン射出成形機)のホッパーに投入し、設定温度250℃、金型温度60℃の射出条件で射出成形し、実験例29の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなる物性測定用試験片を得た。
表4に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドしたこと以外は、実験例29と同様にして実験例30〜34の熱可塑性樹脂組成物のペレットを作製した。次いで、実験例29と同様に射出成形を行い、実験例30〜34の物性測定用試験片を得た。
(A)ポリアミド樹脂としてPA1010(ナイロン1010樹脂、ダイセル・エボニック式会社製、品名「Vestamid Terra DS16」、融点206℃)と、(B)ポリオレフィン樹脂として、ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ株式会社製、品名「ノバテック MA1B」、ホモポリマー、重量平均分子量312,000)を用いて、表4に示す配合となるようにドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社パーカーコーポレーション製、スクリュー径25mm、L/D=41)に投入し、混練温度250℃、押出速度3.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混合を行い、更にペレタイザーを用いて押し出された熱可塑性樹脂組成物を裁断して実験例35の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなるペレットを作製した。
その後、得られた実験例35の組成物からなるペレットを、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、40トン射出成形機)のホッパーに投入し、設定温度250℃、金型温度60℃の射出条件で物性測定用試験片を射出成形した。
(A)ポリアミド樹脂としてPA10T(ナイロン10T樹脂、ダイセル・エボニック式会社製、品名「Vestamid HT Plus M3000」、融点285℃)を用い、(C)相容化剤として、無水マレイン酸変性エチレン・ブテン共重合体(変性EBR){三井化学株式会社製、品名「タフマー MH7020」、MFR(230℃)=1.5g/10分}を用い、表5に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社パーカーコーポレーション製、スクリュー径25mm、L/D=41)に投入し、混練温度310℃、押出速度3.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混練を行い、更に、ペレタイザーを用いて押し出された組成物を裁断してポリアミド樹脂(A)と相容化剤(C)との混合樹脂を得た。
次いで、得られた混合樹脂と、(B)ポリオレフィン樹脂としてのポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ株式会社製、品名「ノバテック MA1B」、ホモポリマー、重量平均分子量312,000)とを、表5に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社パーカーコーポレーション製、スクリュー径25mm、L/D=41)に投入し、混練温度310℃、押出速度3.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混練を行い、更に、ペレタイザーを用いて押し出された組成物を裁断して、実験例36の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなるペレットを得た。
その後、得られた実験例36の組成物からなるペレットを、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、40トン射出成形機)のホッパーに投入し、設定温度310℃、金型温度90℃の射出条件で射出成形し、実験例36の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなる物性測定用試験片を得た。
表5に示す配合となるように各ペレットをドライブレンドしたこと以外は、実験例36と同様にして実験例37〜38の熱可塑性樹脂組成物のペレットを作製した。次いで、実験例36と同様に射出成形を行い、実験例37〜38の物性測定用試験片を得た。
(A)ポリアミド樹脂としてPA10T(ナイロン10T樹脂、ダイセル・エボニック式会社製、品名「Vestamid HT Plus M3000」、融点285℃)と、(B)ポリオレフィン樹脂として、ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ株式会社製、品名「ノバテック MA1B」、ホモポリマー、重量平均分子量312,000)を用いて、表5に示す配合となるようにドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機(株式会社パーカーコーポレーション製、スクリュー径25mm、L/D=41)に投入し、混練温度310℃、押出速度3.0kg/時間、スクリュー回転数200回転/分の条件で混合を行い、更にペレタイザーを用いて押し出された熱可塑性樹脂組成物を裁断して実験例39の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなるペレットを作製した。
その後、得られた実験例39の組成物からなるペレットを、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、40トン射出成形機)のホッパーに投入し、設定温度310℃、金型温度90℃の射出条件で物性測定用試験片を射出成形した。
上記[4]で得られた実験例22〜39の各物性測定用試験片を用いて、上記[2]と同様の方法により、シャルピー衝撃強度の測定、及び曲げ弾性率の測定を行った。その結果を表3〜表5に併記する。
表3によれば、ポリアミドとしてPA610を用い、相容化剤を使用しなかった実験例28では、曲げ弾性率が1730MPaであったが、シャルピー衝撃強度が2.1kJ/m2と低い値であった。
これに対して、ポリアミドとしてPA610を用い、相容化剤として変性エラストマーを用いた実験例22〜27では、曲げ弾性率が660〜1390MPaであり、シャルピー衝撃強度が5.4〜40.0kJ/m2であり、剛性に優れるとともに耐衝撃特性にも優れることが分かった。
これに対して、ポリアミドとしてPA1010を用い、相容化剤として変性エラストマーを用いた実験例29〜34では、曲げ弾性率が550〜1350MPaであり、シャルピー衝撃強度が2.1〜40.0kJ/m2であり、剛性に優れるとともに耐衝撃特性にも優れることが分かった。
これに対して、ポリアミドとしてPA10Tを用い、相容化剤として変性エラストマーを用いた実験例36〜38では、曲げ弾性率が910〜1620MPaであり、シャルピー衝撃強度が2.1〜5.0kJ/m2であり、剛性に優れるとともに耐衝撃特性にも優れることが分かった。
Claims (5)
- ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、及び相容化剤を溶融混練してなり、
前記ポリアミド樹脂は、ポリアミド11、ポリアミド610、ポリアミド614、ポリアミド1010、及びポリアミド10Tのうちの少なくとも一種の植物由来ポリアミド樹脂であり、
前記相容化剤は、無水マレイン酸変性されたエチレン・1−ブテン共重合体、又は、無水マレイン酸変性されたエチレン・オクテン共重合体であり、
前記ポリアミド樹脂、前記ポリオレフィン樹脂及び前記相容化剤の合計100質量%に対して、
前記ポリアミド樹脂の含有量が、10質量%以上40質量%以下であり、
前記ポリオレフィン樹脂の含有量が、50質量%以上75質量%以下であり、
前記相容化剤の含有量が、5質量%以上30質量%以下であることを特徴とする植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物。 - 前記ポリアミド樹脂の前記含有量が10質量%以上30質量%以下であり、
前記ポリオレフィン樹脂の前記含有量が55質量%以上70質量%以下であり、
前記相容化剤の前記含有量が10質量%以上25質量%以下である請求項1に記載の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物。 - 前記ポリアミド樹脂がポリアミド11、ポリアミド610、ポリアミド1010、及びポリアミド10Tのいずれかであるとともに、前記ポリオレフィン樹脂がポリプロピレンである請求項1又は2に記載の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物。
- 比重が0.89以上1.05以下である請求項3に記載の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項1乃至4のうちのいずれかに記載の植物由来ポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする成形体。
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