JP6937160B2 - 繊維複合樹脂成形部品 - Google Patents
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Description
以下の製造方法によってパルプ分散ポリプロピレンペレットを製造し、そのペレットを用いて射出成形部品を製造した。
− 非解繊部位4のメジアン繊維径および、解繊部位3のメジアン繊維径 −
得られた繊維複合樹脂成形部品をキシレン溶媒に浸漬して、ポリプロピレンを溶解させ、残ったパルプ繊維についてSEM観察を実施した。具体的には、SEM(PHENOM-World社製 走査型電子顕微鏡 Phenom G2pro)を用いて、代表的な繊維を約100本計測した。繊維径測定結果からメジアン繊維径を算出した結果、解繊されていない部位のメジアン繊維径は5.2μmとなり、繊維長方向の端部には解繊部位がみられ、解繊部位のメジアン繊維径は0.7μmであった。
得られた1号ダンベル形状の試験片を用いて、引張試験(AND社製 RTF−1310)を実施した。ここで、弾性率の評価方法として、その数値が主剤樹脂の弾性率よりも低いものを×とし、それよりも高いものを○と判定した。主剤樹脂単体の弾性率は1.3GPaで、同試験片の弾性率は2.1GPaとなり1.62倍のため、その評価は〇であった。
得られた平板形状の試験片(繊維複合樹脂から厚み1〜2mmで切り出した板状試験片)を用いて、重錘落下衝撃試験を実施した。具体的には、恒温槽(エスペック社製、商品名:PDR−3KP)内に静置して、−10℃で3時間保持した。その後、恒温槽から試験片を素早く取り出し、種々の高さから、250gの重錘を落下させたときに試験片が破壊されなかった最大高さ:Hを測定した。この重錘落下衝撃試験では、最大高さの数値が大きいほど試験片の面衝撃性が高いことを示す。ここで、面衝撃性の評価方法として、その最大高さの数値が主剤樹脂の破壊されなかった最大高さの0.4倍未満であれば、面衝撃性が低いとして×と評価し、0.4倍以上1.0倍以下であれば、面衝撃性が高いとして○と評価した。主剤樹脂のみの試験片が破壊されなかった最大高さ:Hoは200cmで、同試験片の最大高さは190cmとなり0.95倍のため、その評価は○であった。
得られた1号ダンベル形状の試験片を用いて、予めノッチを入れ、シャルピー衝撃試験JIS K7111(東洋精機製作所製 DIGITAL IMPACT TESTER)を行った。このシャルピー衝撃試験では、衝撃強度が高いほど試験片の一方向衝撃性が高いことを示す。ここで、一方向衝撃性の評価方法として、そのシャルピー衝撃強度が主剤樹脂のみのシャルピー衝撃強度の0.4倍未満であれば、一方向衝撃性が低いとして×と評価し、0.4倍以上1.0倍以下であれば、一方向衝撃性が高いとして○と評価した。主剤樹脂の試験片のシャルピー衝撃強度は7.8kJ/m2で、同試験片のシャルピー衝撃強度は3.3kJ/m2となり0.42倍のため、その評価は○であった。
実施例2では、溶融混練分散処理を3回繰り返すことに短縮した以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形部品を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例1では、スクリュー構成および他の条件は実施例1と同様にポリプロピレンペレット単体で成形部品を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例2では、スクリュー構成を高せん断タイプに変更し、スクリュー構成以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形部品を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例3では、スクリュー構成を比較例2と同様の高せん断タイプに変更し、更に、このスクリュー構成での溶融混練分散を3回処理に短縮した。それ以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形部品を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例4ではスクリュー構成を比較例2と同様の高せん断タイプに変更し、更に、このスクリュー構成での溶融混練分散を1回処理に短縮した。それ以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形部品を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例5では、スクリューの構成を低せん断タイプに変更し、スクリュー構成以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形部品を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
比較例6では、繊維状フィラーとしての綿状針葉樹パルプを市販のガラス繊維へと変更し、繊維状フィラー種類以外の条件は実施例1と同様にパルプ分散ポリプロピレンペレット、ならびに成形部品を作製した。評価についても実施例1と同様の評価を実施した。
2 繊維状フィラー
3 解繊部位
4 非解繊部位
5 面方向に加わった衝撃力
6 クレーズ状欠陥
7 一方向に加わった衝撃力
8 クラック状欠陥
Claims (6)
- 主剤樹脂に繊維状フィラーを含有した繊維複合樹脂によって樹脂成形された成形部品であって、
前記繊維複合樹脂として、繊維長方向の端部に解繊された解繊部位が形成された前記繊維状フィラーを、主剤樹脂に混合して樹脂成形されており、
前記繊維複合樹脂の物理特性が、
前記繊維複合樹脂から厚み1〜2mmで切り出した第1板状試験片を−10℃で3時間保持した後、250gの重錘を落下させたときに破壊されなかった最大高さH、
前記主剤樹脂のみの樹脂から厚み1〜2mmで切り出した第2板状試験片を−10℃で3時間保持した後、250gの重錘を落下させたときに破壊されなかった最大高さHoとすると
Ho×0.4 ≦H ≦ Ho
を満たし、かつ、前記繊維複合樹脂の成型部品のシャルピー衝撃強度S(JIS K 7111)、前記主剤樹脂のみの樹脂成型部品のシャルピー衝撃強度Soとすると
So×0.4 ≦S ≦ So
を満たすものである、繊維複合樹脂成形部品。 - 前記繊維状フィラー解繊部位におけるメジアン繊維径は0.1μm以上2μm以下であり、
前記繊維状フィラーの非解繊部位におけるメジアン繊維径は、5μm以上30μm以下であることを特徴とする、
請求項1に記載の繊維複合樹脂成形部品。 - 主剤樹脂に繊維状フィラーを含有した繊維複合樹脂によって樹脂成形された成形部品であって、
前記繊維複合樹脂として、解繊されていない非解繊部位と、繊維長方向の端部に解繊された解繊部位とを併せ持った前記繊維状フィラーを、主剤樹脂に混合したものを使用して樹脂成形したものであり、
前記繊維状フィラー解繊部位におけるメジアン繊維径は0.1μm以上2μm以下であり、
前記繊維状フィラーの非解繊部位におけるメジアン繊維径は、5μm以上30μm以下であることを特徴とする、繊維複合樹脂成形部品。 - 前記繊維状フィラーがセルロース類の天然繊維からなる繊維であることを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の繊維複合樹脂成形部品。
- 前記主剤樹脂がオレフィン系樹脂であることを特徴とする、請求項1〜4の何れかに記載の繊維複合樹脂成形部品。
- 主剤樹脂に繊維状フィラーを含有した繊維複合樹脂によって樹脂成形された成形部品であって、
前記繊維状フィラーの解繊部位におけるメジアン繊維径は0.1μm以上2μm以下であり、かつ、解繊されていない非解繊部位におけるメジアン繊維径は、5μm以上30μm以下であって、前記成形部品に面方向に衝撃力が加わった際に発生する複数のクレーズ状欠陥同士のつながりによる割れを解繊部位により防止し、前記成形部品に一方向に衝撃力が加わった際に発生するクラック状欠陥を解繊されていない非解繊部位により防止する、繊維複合樹脂成形部品。
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