KR20190126132A - 성형체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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고스케 게호
미츠타카 사코
고로 다카하시
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도요다 보쇼꾸 가부시키가이샤
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Abstract

내피로성 및 기계적 강도를 양립시킨 반복 가동부를 갖는 성형체, 금형의 설계 자유도, 성형체의 형상 자유도를 향상시킬 수 있고, 공수 삭감할 수 있는 성형체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고, 본 성형체는, 반복하여 굴곡 또는 만곡시키는 것을 가능하게 한 반복 가동부(15)를 갖고, 반복 가동부(15)가, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함하는 열가소성 수지 조성물로 이루어진다. 본 방법은, 반복하여 굴곡 또는 만곡시키는 것을 가능하게 한 반복 가동부를 갖는 성형체의 제조 방법으로서, 반복 가동부의 성형 재료로서, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함한 열가소성 수지 조성물을 사용하는 것을 특징으로 한다.

Description

성형체 및 그 제조 방법
본 발명은, 성형체 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 반복 가동부(可動部)를 갖는 성형체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 예를 들어, 힌지와 타부(他部)가 일체 성형된 수지 제품이 알려져 있다. 구체적으로는, 용기와 덮개를 연결하는 힌지를 갖고, 이 힌지가 용기 및 덮개와 일체로 성형된 수지 제품을 들 수 있다. 이러한 수지 제품에는, 내(耐)피로성과 성형성이 비교적 잘 밸런스된 힌지 성형이 가능한 그레이드의 폴리올레핀 수지가 많이 이용된다.
한편, 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지를 포함한 혼합 수지로는, 하기 특허문헌 1-4가 알려져 있다.
일본 공개특허공보 2013-147645호 일본 공개특허공보 2013-147646호 일본 공개특허공보 2013-147647호 일본 공개특허공보 2013-147648호
상술한 바와 같은 힌지 성형이 가능한 폴리올레핀 수지는, 용융 시의 유동성이 우수하여, 용기나 덮개와 비교하여 극단적으로 좁아지는 힌지 캐비티 공간으로도 잘 유동시킬 수 있다. 그 한편, 고유동성의 폴리올레핀 수지는, 분자량이 작게 억제되어 있어, 기계적 강도를 얻기 어렵다. 이 때문에, 용기 및 덮개에 두께를 갖게 함으로써 기계적 강도를 확보하는 연구가 이루어진다. 그런데, 두께 증가에 의한 강도 확보에서는, 사용 원료가 많아져 비용 증가로 이어짐과 함께, 자동차 용품 등에서는 중량 증가나 설치 스페이스 증대의 문제를 초래하여, 저(低)연비화나 스페이스 절감화라는 요망에 부응할 수 없다. 한편, 기계적 강도를 얻고자 한다면, 분자량이 큰 폴리올레핀 수지를 선택할 수 있으나, 고분자량 수지는 성형성이 상대적으로 떨어져, 내피로성의 저하와 함께, 힌지 자체의 성형이 곤란해진다. 이와 같이 반복 가동이 가능한 부위를 가진 성형체를 얻고자 하면, 성형 조건과의 균형으로부터 수지 선택 폭이 좁아져, 내피로성과 기계적 강도를 양립시키기가 어렵다는 문제가 있다.
또한, 힌지 성형 그레이드의 폴리올레핀 수지라도, 힌지를 형성하고자 하면, 사출 성형 시의 사출 방향이 규제되는 문제가 있다. 즉, 힌지의 굴곡선에 대하여 평행하도록 재료를 흘리면 굴곡에 의해 힌지가 균열되기 쉬워지기 때문에, 힌지를 성형할 때에는, 굴곡선에 대하여 직행하여 재료를 흘리도록 금형 설계할 필요가 있어, 얻어지는 성형체의 형상이나 금형 설계에 제약을 받아 버린다는 문제가 있다. 또한, 이러한 힌지에 대하여 다용되는 랜덤 폴리프로필렌에서는, 상술한 바와 같은 수많은 문제를 클리어하여 성형할 수 있었다고 해도, 사출 성형한 직후, 수지 제품이 완전히 방랭되기 전에, 힌지를 예비적으로 사람의 손으로 굴곡시켜 길들이는 것이 행하여진다. 이러한 예비 작업에 의해, 힌지의 내백화성이나 내피로성이 향상되지만, 상기 작업은 사람의 손으로 행하여지는 것이 실제이며, 공수나 비용 증가의 원인의 하나가 되고 있다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 내피로성 및 기계적 강도를 양립시킨 반복 가동부를 갖는 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 금형의 설계 자유도, 성형체의 형상 자유도를 향상시킬 수 있고, 공수 삭감할 수 있는 성형체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 이하와 같다.
청구항 1에 기재된 성형체는, 반복하여 굴곡 또는 만곡시키는 것을 가능하게 한 반복 가동부를 갖고,
상기 반복 가동부가, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함하는 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재된 성형체는, 청구항 1에 기재된 성형체에 있어서, 상기 반복 가동부가, 타부와 일체로 성형되어 있는 것을 요지로 한다.
청구항 3에 기재된 성형체는, 청구항 1 또는 2에 기재된 성형체에 있어서, 상기 반복 가동부가, 힌지부, 벨로우즈 형상부, 또는 스프링판체인 것을 요지로 한다.
청구항 4에 기재된 성형체는, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 성형체에 있어서, 상기 폴리아미드 수지는, 주쇄 중의 이웃한 아미드 결합끼리에 끼워진 탄화수소기의 직쇄 탄소수가 6 이상인 구조를 갖는 것을 요지로 한다.
청구항 5에 기재된 성형체는, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 성형체에 있어서, 상기 변성 엘라스토머는, 에틸렌 혹은 프로필렌과 탄소수 3∼8의 α-올레핀의 공중합체를 골격으로 한 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 또는 스티렌 골격을 갖는 스티렌계 열가소성 엘라스토머인 것을 요지로 한다.
청구항 6에 기재된 성형체는, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 성형체에 있어서, 상기 폴리올레핀 수지에 의해 형성된 연속상(A)과,
상기 연속상(A) 중에 분산되고, 상기 폴리아미드 수지 및 상기 변성 엘라스토머에 의해 형성된 분산상(B)을 갖는 것을 요지로 한다.
청구항 7에 기재된 성형체는, 청구항 6에 기재된 성형체에 있어서, 상기 분산상(B)이, 상기 폴리아미드 수지를 포함한 연속상(B1)과, 상기 연속상(B1) 중에 분산된 상기 변성 엘라스토머를 포함한 미(微)분산상(B2)을 갖는 것을 요지로 한다.
청구항 8에 기재된 성형체의 제조 방법은, 반복하여 굴곡 또는 만곡시키는 것을 가능하게 한 반복 가동부를 갖는 성형체의 제조 방법으로서,
상기 반복 가동부의 성형 재료로서, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함한 열가소성 수지 조성물을 사용하는 것을 요지로 한다.
본 성형체에 의하면, 내피로성 및 기계적 강도를 양립시킨 반복 가동부를 갖는 성형체로 할 수 있다.
본 성형체의 제조 방법에 의하면, 성형체의 제조에 있어서, 금형의 설계 자유도, 및 성형체의 형상 자유도를 향상시킬 수 있고, 나아가서는, 공수 삭감할 수 있다.
도 1은 본 성형체의 일례(콘솔 박스 덮개체)를 설명하는 사시도이다.
도 2는 본 성형체의 일례(일체 성형 힌지부를 갖는 용기)를 설명하는 사시도이다.
도 3은 본 성형체의 일례(일체 성형 힌지부를 갖는 용기)를 설명하는 사시도이다.
도 4는 본 성형체의 일례(힌지용 부품)를 설명하는 사시도이다.
도 5는 본 성형체의 일례(일체 성형된 벨로우즈 형상부를 가진 관상체)를 설명하는 사시도이다.
도 6은 본 성형체의 일례(벨로우즈 형상 부품)를 설명하는 사시도이다.
도 7은 본 성형체의 일례(스프링판상 부품)를 설명하는 사시도이다.
도 8은 본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물의 상 구조의 일례를 설명하는 모식도이다.
도 9는 본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물의 상 구조의 다른 예를 설명하는 모식도이다.
도 10은 본 성형체를 사용한 내피로성을 나타내는 그래프이다.
여기서 나타내어지는 사항은 예시적인 것 및 본 발명의 실시형태를 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 원리와 개념적인 특징을 가장 유효하게 또한 쉽게 이해할 수 있는 설명이라고 생각되는 것을 제공할 목적에서 서술한 것이다. 이 점에서, 본 발명의 근본적인 이해를 위하여 필요한 정도 이상으로 본 발명의 구조적인 상세를 나타내는 것을 의도하고 있지는 않으며, 도면과 맞춘 설명에 의해 본 발명의 몇 가지 형태가 실제로 어떻게 구현화되는지를 당업자에게 명확하게 하는 것이다.
본 발명의 성형체는, 반복하여 굴곡 또는 만곡시키는 것을 가능하게 한 반복 가동부를 갖는다. 그리고, 이 반복 가동부가, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함하는 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 반복 가동부란, 반복하여 굴곡시키는 것을 가능하게 한 부분, 또는 반복하여 만곡시키는 것을 가능하게 한 부분, 또한 반복하여 굴곡 및 반복하여 만곡시키는 것을 가능하게 한 부분을 의미한다. 반복 가동부로는, 예를 들어, 힌지, 벨로우즈 형상부, 스프링판 등을 들 수 있다. 이러한 반복 가동부를 이루는 열가소성 수지 조성물이, 높은 내피로성을 갖는 경우에는, 이들 반복 가동부에, 높은 굴곡 내구성이나, 높은 내만곡 내구성을 부여할 수 있다.
한편, 이와 같이 내피로성이 우수한 열가소성 수지 조성물은, 일반적으로, 우수한 기계적 특성(예를 들어, 높은 탄성률, 높은 내충격성 등)을 얻을 수 없다. 즉, 내피로성과 기계적 강도의 양립은, 통상, 곤란하다. 덧붙여, 용융 시의 유동성이 우수하고, 성형성이 좋은 열가소성 수지 조성물은 거의 알려져 있지 않다.
이 점에서, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함하는 열가소성 수지 조성물은, 전술한 특허문헌 1∼4에 있어서, 우수한 기계적 강도가 얻어지는 것이 나타내어졌다. 그러나, 그 밖의 특성에 있어서 어떠한 성능을 가질 수 있는지는 알려져 있지 않았다.
본 발명자들은, 상술한 열가소성 수지 조성물에 대하여, 더욱 검토를 거듭하는 중, 특허문헌 1∼4에서 나타내어진 기계적 강도를 갖는 것 이외에, 높은 내피로성 및 우수한 성형성이 얻어질 수 있는 것을 지견하였다. 이에 의해, 상술한 열가소성 수지 조성물을 사용하면, 반복 가동부를 가진 성형체를 성형할 수 있는 것, 그 반복 가동부에 대해서는 높은 굴곡 내구성 및 높은 내만곡 내구를 부여할 수 있는 것, 또한, 타부와 일체로 성형한 경우에는, 이들 타부에 대하여 높은 기계적 강도를 부여할 수 있는 것, 덧붙여, 타부와 반복 가동부를 일체적으로 성형할 수 있는 우수한 유동성을 가져, 복잡한 성형체 형상에 대해서도 대응할 수 있는 것을 알아내어, 본 성형체를 얻기에 이르렀다.
또한, 그 이유는 분명하지는 않지만, 사출 성형 힌지의 성형 시에는, 사출 방향이 규제되지 않아, 힌지의 굴곡선에 대하여 평행하게 사출해도 되고, 굴곡선에 대하여 직행하여 사출해도 되는 것을 알 수 있었다. 이 때문에, 본 성형체를 제조할 때에는, 금형 설계의 자유도가 높다는 메리트가 있다. 덧붙여, 예비 굴곡을 하지 않더라도 내백화성이나 내피로성이 높다는 것도 알 수 있었다. 이 때문에, 본 성형체를 제조할 때에는, 공수 삭감할 수 있다는 메리트가 있다.
상술한 바와 같이, 반복 가동부로서, 예를 들어, 힌지, 벨로우즈 형상부, 스프링판 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 이하의 반복 가동부를 들 수 있다.
(1) 힌지부(타부와 함께 일체로 성형된 힌지부)
힌지부는, 반복하여 굴곡 또는 만곡시킬 수 있는 반복 가동부이다. 이러한 힌지부는, 예를 들어, 인테그랄 힌지, 리빙 힌지, 영구 힌지 등으로 칭해지는 경우가 있다. 힌지부는, 타부와 일체로 성형되어도 되고, 별체로 성형되어도 된다. 이 중, 일체로 성형된 힌지부로는, 제 1부 및 제 2부 사이에 개재되어, 이들을 연결하는 힌지부를 들 수 있다. 이러한 힌지부를 가진 성형체로는, 절곡 개폐 덮개(1A)(도 1)나, 덮개부를 구비한 용기(1B)(도 2 및 도 3)를 들 수 있다.
절곡 개폐 덮개(1A)(도 1)는, 앞덮개부(11)(제 1부) 및 뒤덮개부(13)(제 2부)와, 이들을 연결하는 힌지부(15)를 갖는 성형체이다. 이 절곡 개폐 덮개(1A)는, 힌지부(15)가 가동인 것에 의해, 도 1 내의 화살표(R)로 나타내는 바와 같이, 힌지부(15)를 중심으로 하여, 뒤덮개부(13)에 대하여 앞덮개부(11)가, 요동 가능 또는 회전 가능하게 된다(앞덮개부(11)는 손잡이부(111)를 구비한다).
용기(1B)(도 2 및 도 3)는, 덮개부(11)(제 1부) 및 수용부(13)(제 2부)와, 이들을 연결하는 힌지부(15)를 갖는 성형체이다. 이 용기(1B)는, 힌지부(15)가 가동인 것에 의해, 도 2 내의 화살표(R)나 도 3 내의 화살표(R)로 나타내는 바와 같이, 힌지부(15)를 중심으로 하여, 수용부(13)에 대하여 덮개부(11)가, 요동 가능 또는 회전 가능하게 되어 있다. 이 중, 도 2의 용기(1B)에서는, 힌지부(15)는, 덮개부(11)와 수용부(13)의 경계를 따라 폭이 넓게 형성된다. 한편, 도 3의 용기(1B)에서는, 덮개부(11)와 수용부(13)가 이간되어 형성되어 있고, 이들을 용기 외측으로부터 연결하도록 2개의 폭이 좁은 힌지부(15)에 의해 접속된다.
(2) 힌지용 부품(타부와는 별체로 성형된 힌지용 부품)
힌지용 부품(1C)은, 실질적으로, 그 전체가 반복 굴곡 또는 만곡시킬 수 있는 반복 가동부가 된 형태(도 4)이다. 즉, 힌지용 부품(1C)은, 성형체 전체가 반복 가동부가 된다. 구체적으로는, 2개의 베이스부(151 및 155)와, 그들 사이에 끼워져 배치된 개재부(153)를 가질 수 있다. 도 4에 예시하는 바와 같이, 베이스부(151)는 덮개체(91)에 나사(95) 등을 이용하여 고정되고, 베이스부(155)는 수용체(93)에 나사(95) 등을 이용하여 고정될 수 있다. 이 경우, 힌지용 부품(1C)은, 힌지용 부품(1C) 자체가 가동인 것에 의해, 도 4 내의 화살표(R)로 나타내는 바와 같이, 개재부(153)를 중심으로 하여, 수용체(93)에 대하여 덮개체(91)가, 요동 가능 또는 회전 가능하게 된다.
(3) 벨로우즈 형상부
벨로우즈 형상부는, 통상, 연속된 요철 형상의 외관을 갖는다. 즉, 벨로우즈 형상부는, 예를 들어, 튜브를 겹쳐 쌓은 것 같은 외관 형상이 된 부위(도 5)나, 지그재그 형상이 된 부위(도 6) 등을 들 수 있다. 예를 들어, 벨로우즈 호스나 부츠 제품으로 이용될 수 있다. 이 벨로우즈 형상부도, 힌지부와 마찬가지로, 반복하여 굴곡(도 5의 화살표(R1), 도 6의 화살표(R1) 등), 또는 반복하여 만곡(도 5의 화살표(R2), 도 6의 화살표(R2) 등)시킬 수 있는 반복 가동부이다.
반복 가동부로서 벨로우즈 형상부를 갖는 성형체로는, 제 1부 및 제 2부 사이에 개재되어, 이들을 연결하는 벨로우즈 형상부를 가진 성형체를 들 수 있다. 구체적으로는, 벨로우즈관(2A)(도 5)을 들 수 있다.
벨로우즈관(2A)(도 5)은, 직관부(21)(제 1부) 및 곡관부(23)(제 2부)와, 이들을 연결하는 벨로우즈 형상부(25)를 갖는 성형체이다. 이 벨로우즈관(2A)은, 벨로우즈 형상부(25)가 가동인 것에 의해, 도 5 내의 화살표(R1)로 나타내는 바와 같이, 벨로우즈 형상부(25)가 길이 방향으로 신축 가능함으로써, 직관부(21)과 곡관부(23)의 위치 관계도 그에 따라 가동이 된다. 마찬가지로, 도 5 내의 화살표(R2)에 나타내는 바와 같이, 벨로우즈 형상부(25)가 폭 방향으로 비대칭으로 신축 가능함으로써, 직관부(21)과 곡관부(23)의 위치 관계도 그에 따라 가동이 된다. 이들의 가동성에 의해, 충격 흡수나 진동 흡수의 작용을 얻을 수 있다.
한편, 도시되지는 않았지만, 예를 들어, 벨로우즈 형상부(25)만을 1개의 성형체로서 성형하고, 별체로 성형한 직관부(21)과 곡관부(23) 사이에 개재시켜, 끼워넣기 등에 의해 서로 접속하여, 상기의 벨로우즈관(2A)(도 5)을 형성할 수도 있다. 이 경우의 벨로우즈 형상부(25)는, 타부와 별체로 성형된 벨로우즈 형상 부품이다.
또한, 벨로우즈 형상부로는, 벨로우즈판(2B)(도 6)을 들 수 있다. 벨로우즈판(2B)(도 6)은, 판상체(251∼256)가 지그재그상으로 일체로 연속해 있는 성형체이다. 이 벨로우즈판(2B)은, 도 6 내의 화살표(R1)에 나타내는 바와 같이, 벨로우즈 형상부(25)의 각 판상체가 겹쳐지는 방향으로 신축함으로써, 지그재그 전체의 길이를 가변할 수 있다. 또한, 도 6 내의 화살표(R2)에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 판상체(251)를 고정한 경우에는, 판상체(256) 측을 좌우로 흔들도록 형상을 가변으로 할 수 있다. 이들의 가동성에 의해 충격 흡수나 진동 흡수의 작용을 얻을 수 있다.
(4) 스프링판체
스프링판체는, 통상, 판상의 외관이나, 완만하게 부형(賦形)된 대략 판상의 외관을 갖는다. 즉, 예를 들어, 판상의 스프링판체(3A)(도 7)를 들 수 있다. 이 스프링판체는, 그 전체가, 반복하여 만곡시킬 수 있는 반복 가동부로 되어 있다. 구체적으로는, 럼버 서포트, 컨투어 매트 등으로서 이용될 수 있다.
예를 들어, 스프링판체(3A)(도 7)는, 무부하 상태에서, 상태 S(도 7 참조)와 같이, 판상이다. 이 판상의 스프링판체(3A)에 대하여, 응력(T1)을 부가함으로써, 화살표(R)로 나타내는 바와 같이, 스프링판체(3A)를 만곡시킬 수 있다. 마찬가지로, 응력(T2)을 부가함으로써도, 화살표(R)로 나타내는 바와 같이, 스프링판체(3A)를 만곡시킬 수 있다. 이들의 가동성에 의해 충격 흡수나 진동 흡수의 작용을 얻을 수 있다.
스프링판체(3A)는, 예를 들어, 그 단부를, 베이스부(31 및 35)로 하여, 도시되지 않은 타부에 나사(95) 등을 이용하여 고정할 수도 있다.
본 성형체(상술한 (1)∼(4) 등의 형태인지의 여부를 불문한다)의 반복 가동부의 두께는 한정되지 않지만, 예를 들어, 1㎛ 이상 20㎜ 이하로 할 수 있다. 나아가 5㎛ 이상 10㎜ 이하로 할 수 있고, 나아가 10㎛ 이상 5㎜ 이하로 할 수 있으며, 나아가 50㎛ 이상 3㎜ 이하로 할 수 있다.
본 성형체에 구성하는 열가소성 수지 조성물은, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함한다.
<1> 폴리올레핀 수지
이 중 폴리올레핀 수지로는, 올레핀의 단독 중합체, 및/또는, 올레핀의 공중합체를 사용할 수 있다.
상기 올레핀은 특별히 한정되지 않지만, 에틸렌, 프로필렌 및 탄소수 4∼8의 α-올레핀 등을 들 수 있다. 탄소수 4∼8의 α-올레핀으로는, 1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
구체적으로는, 폴리올레핀 수지로는, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리1-부텐, 폴리1-헥센, 폴리4-메틸-1-펜텐 등을 들 수 있다. 이들 중합체는 1종만으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 즉, 폴리올레핀 수지는 상기 중합체의 혼합물이어도 된다.
상기 폴리에틸렌 수지로는, 에틸렌 단독 중합체, 및 에틸렌과 다른 올레핀(다른 올레핀에 에틸렌은 포함되지 않는다)의 공중합체를 들 수 있다. 후자로는, 에틸렌·1-부텐 공중합체, 에틸렌·1-헥센 공중합체, 에틸렌·1-옥텐 공중합체, 에틸렌·4-메틸-1-펜텐 공중합체 등을 들 수 있다(단, 전체 구성 단위수 중의 50% 이상이 에틸렌에서 유래하는 단위이다).
상기 폴리프로필렌 수지로는, 프로필렌 단독 중합체, 및 프로필렌과 다른 올레핀(다른 올레핀에 프로필렌은 포함되지 않는다)의 공중합체를 들 수 있다. 후자로는, 프로필렌·에틸렌 공중합체, 프로필렌·1-부텐 공중합체 등을 들 수 있다(단, 전체 구성 단위수 중의 50% 이상이 프로필렌에서 유래하는 단위이다).
또한, 프로필렌과 다른 올레핀의 공중합체는, 랜덤 공중합체여도 되고, 블록 공중합체여도 된다. 이들 중에서는, 내피로성 및 기계적 강도가 우수하다는 관점에서 블록 공중합체가 바람직하다. 특히, 다른 올레핀이 에틸렌인 프로필렌·에틸렌 블록 공중합체인 것이 바람직하다. 이 프로필렌·에틸렌 블록 공중합체는, 예를 들어, 임팩트 코폴리머, 폴리프로필렌 임팩트 코폴리머, 헤테로페이직 폴리프로필렌, 헤테로페이직 블록 폴리프로필렌 등으로도 칭해진다.
폴리올레핀 수지의 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(표준 폴리스티렌 환산)도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 10,000 이상 500,000 이하로 할 수 있고, 100,000 이상 450,000 이하가 바람직하고, 200,000 이상 400,000 이하가 보다 바람직하다.
한편, 폴리올레핀 수지는, 후술하는 폴리아미드 수지에 대하여 친화성을 갖지 않는 폴리올레핀이고, 또한, 폴리아미드 수지에 대하여 반응할 수 있는 반응성기도 갖지 않는 폴리올레핀이다. 이 점에 있어서, 후술하는 변성 엘라스토머로서의 올레핀계 성분과는 다르다.
<2> 폴리아미드 수지
폴리아미드 수지는, 아미드 결합(-NH-CO-)을 개재하여 복수의 단량체가 중합되어 이루어지는 중합체이다.
폴리아미드 수지를 구성하는 단량체로는, 6-아미노카프론산, 11-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산, 파라아미노메틸벤조산 등의 아미노산, ε-카프로락탐, 운데칸락탐, ω-라우릴락탐 등의 락탐 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
또한, 폴리아미드 수지는, 디아민과 디카르복실산의 공중합에 의해 얻을 수도 있다. 이 경우, 단량체로서의 디아민에는, 에틸렌디아민, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 1,6-디아미노헥산, 1,7-디아미노헵탄, 1,8-디아미노옥탄, 1,9-디아미노노난, 1,10-디아미노데칸, 1,11-디아미노운데칸, 1,12-디아미노도데칸, 1,13-디아미노트리데칸, 1,14-디아미노테트라데칸, 1,15-디아미노펜타데칸, 1,16-디아미노헥사데칸, 1,17-디아미노헵타데칸, 1,18-디아미노옥타데칸, 1,19-디아미노노나데칸, 1,20-디아미노에이코산, 2-메틸-1,5-디아미노펜탄, 2-메틸-1,8-디아미노옥탄 등의 지방족 디아민, 시클로헥산디아민, 비스-(4-아미노시클로헥실)메탄 등의 지환식 디아민, 크실릴렌디아민(p-페닐렌디아민 및 m-페닐렌디아민 등) 등의 방향족 디아민 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
또한, 단량체로서의 디카르복실산에는, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸2산, 도데칸2산, 브라실산, 테트라데칸2산, 펜타데칸2산, 옥타데칸2산과 같은 지방족 디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산과 같은 지환식 디카르복실산, 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산과 같은 방향족 디카르복실산 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
즉, 폴리아미드 수지로는, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 11, 폴리아미드 610, 폴리아미드 612, 폴리아미드 614, 폴리아미드 12, 폴리아미드 6T, 폴리아미드 6I, 폴리아미드 9T, 폴리아미드 M5T, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1012, 폴리아미드 10T, 폴리아미드 MXD6, 폴리아미드 6T/66, 폴리아미드 6T/6I, 폴리아미드 6T/6I/66, 폴리아미드 6T/2M-5T, 폴리아미드 9T/2M-8T 등을 들 수 있다. 이들 폴리아미드는, 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
또한, 본 발명에서는, 상술한 각종 폴리아미드 수지 중, 주쇄 중의 이웃한 아미드 결합끼리에 끼워진 탄화수소기의 직쇄 탄소수가 6 이상(통상 16 이하)인 구조(본 발명에서는, 간단히 「장쇄 구조」라고도 한다)를 갖는 폴리아미드 수지를 사용할 수 있다. 즉, 장쇄 구조를 갖는 폴리아미드 수지이다. 장쇄 구조를 사용하는 경우, 폴리아미드 수지의 전체 구성 단위 중, 장쇄 구조를 50% 이상 갖는 것이 바람직하고, 100%여도 된다. 구체적으로는, 폴리아미드 11, 폴리아미드 610, 폴리아미드 612, 폴리아미드 614, 폴리아미드 12, 폴리아미드 6T, 폴리아미드 6I, 폴리아미드 9T, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1012, 폴리아미드 10T, 폴리아미드 9T/2M-8T 등을 들 수 있다. 이들 폴리아미드는, 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 이러한 장쇄 구조를 갖는 폴리아미드 수지를 사용함으로써, 내피로성 및 내충격성이 보다 우수한 열가소성 수지 조성물로 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상술한 각종 폴리아미드 수지 중, 식물 유래 폴리아미드 수지를 사용할 수 있다. 식물 유래 폴리아미드 수지는, 식물유 등의 식물에서 유래하는 성분으로부터 얻어진 단량체를 사용하는 수지이기 때문에, 환경 보호의 관점(특히 카본 뉴트럴의 관점)에서 바람직하다.
식물 유래 폴리아미드 수지로는, 폴리아미드 11(이하, 간단히 「PA11」이라고도 한다), 폴리아미드 610(이하, 간단히 「PA610」이라고도 한다), 폴리아미드 612(이하, 간단히 「PA612」라고도 한다), 폴리아미드 614(이하, 간단히 「PA614」라고도 한다), 폴리아미드 1010(이하, 간단히 「PA1010」이라고도 한다), 폴리아미드 1012(이하, 간단히 「PA1012」라고도 한다), 폴리아미드 10T(이하, 간단히 「PA10T」라고도 한다) 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 식물 유래 폴리아미드 수지 중에서도, PA11은, 다른 식물 유래 폴리아미드 수지에 비하여, 저흡수성, 저비중 및 식물화도의 높음의 관점에 있어서 보다 우수하다. 또한, 폴리아미드 610은, 흡수율, 내약품성, 및 충격 강도 면에서 PA11보다 떨어지지만, 내열성(융점) 및 강도의 관점에 있어서 우수하다. 나아가서는, 폴리아미드 6이나 폴리아미드 66과 비교하여, 저흡수성이고 치수 안정성이 좋기 때문에, 폴리아미드 6이나 폴리아미드 66의 대체재로서 사용할 수 있다. 폴리아미드 1010은, PA11과 비교하여, 내열성 및 강도의 관점에 있어서 우수하다. 또한, 식물화도도 PA11과 동등하며, 보다 내구성이 필요한 부위에 사용할 수 있다. 폴리아미드 10T는, 분자 골격에 방향고리를 포함하기 때문에, 폴리아미드 1010과 비교하여, 보다 융점이 높고 고강도이다. 그 때문에, 보다 가혹한 환경에서의 사용을 가능하게 한다.
폴리아미드 수지의 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(표준 폴리스티렌 환산)은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 5,000 이상 100,000 이하로 할 수 있고, 7,500 이상 50,000 이하가 바람직하고, 10,000 이상 50,000 이하가 보다 바람직하다.
<3> 변성 엘라스토머
변성 엘라스토머는, 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 엘라스토머이다. 이 변성 엘라스토머는, 폴리올레핀 수지에 대하여 친화성을 갖는 성분인 것이 바람직하다. 즉, 폴리아미드 수지와 폴리올레핀 수지에 대한 상용화 작용을 갖는 성분인 것이 바람직하다. 또한 바꿔 말하면, 폴리아미드 수지와 폴리올레핀 수지의 상용화제인 것이 바람직하다.
반응성기로는, 산 무수물기(-CO-O-OC-), 카르복실기(-COOH) 및 에폭시기{-C2O(2개의 탄소 원자와 1개의 산소 원자로 이루어지는 3원환 구조)}, 옥사졸린기(-C3H4NO) 및 이소시아네이트기(-NCO) 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
변성 엘라스토머의 변성량은 한정되지 않고, 변성 엘라스토머는 1분자 중에 1 이상의 반응성기를 가지면 된다. 또한, 변성 엘라스토머는 1분자 중에 1 이상 50 이하의 반응성기를 갖는 것이 바람직하고, 3 이상 30 이하가 보다 바람직하며, 5 이상 20 이하가 특히 바람직하다.
변성 엘라스토머로서, 반응성기를 도입할 수 있는 각종 단량체를 사용한 중합체(반응성기를 도입할 수 있는 단량체를 사용한 중합에 의해 얻어진 변성 엘라스토머), 각종 중합체의 산화 분해물(산화 분해에 의해 반응성기가 형성된 변성 엘라스토머), 각종 중합체에 대한 유기산의 그래프트 중합물(유기산의 그래프트 중합에 의해 반응성기가 도입된 변성 엘라스토머) 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
반응성기를 도입할 수 있는 단량체로는, 중합성 불포화 결합과 산 무수물기를 갖는 단량체, 중합성 불포화 결합과 카르복실기를 갖는 단량체, 중합성 불포화 결합과 에폭시기를 갖는 단량체 등을 들 수 있다.
구체적으로는, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 숙신산, 무수 글루타르산, 무수 아디프산, 무수 시트라콘산, 테트라하이드로 무수 프탈산, 부테닐 무수 숙신산 등의 산 무수물, 및 말레산, 이타콘산, 푸마르산, 아크릴산, 메타크릴산 등의 카르복실산을 들 수 있다. 이들은 1종만 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 화합물 중에서는, 산 무수물이 바람직하고, 무수 말레산 및 무수 이타콘산이 보다 바람직하며, 무수 말레산이 특히 바람직하다.
또한, 변성 엘라스토머의 골격을 구성하는 수지(이하, 「골격 수지」라고 한다.)의 종류는 특별히 한정되지 않고, 여러 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 이 골격 수지로는, 폴리올레핀 수지로서 앞서 예시한 각종 수지의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 덧붙여, 골격 수지로는, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 및 스티렌계 열가소성 엘라스토머를 사용할 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
올레핀계 열가소성 엘라스토머로는, 2종 이상의 올레핀을 공중합하여 이루어지는 공중합체를 들 수 있다.
올레핀으로는, 폴리올레핀 수지를 구성하는 올레핀으로서 앞서 예시한 각종 올레핀의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이 중에서도, 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는, 에틸렌과 탄소수 3∼8의 α-올레핀의 공중합체, 및 프로필렌과 탄소수 4∼8의 α-올레핀의 공중합체가 바람직하다.
즉, 에틸렌과 탄소수 3∼8의 α-올레핀의 공중합체로는, 에틸렌·프로필렌 공중합체(EPR), 에틸렌·1-부텐 공중합체(EBR), 에틸렌·1-펜텐 공중합체, 에틸렌·1-옥텐 공중합체(EOR)를 들 수 있다.
또한, 프로필렌과 탄소수 4∼8의 α-올레핀의 공중합체로는, 프로필렌·1-부텐 공중합체(PBR), 프로필렌·1-펜텐 공중합체, 프로필렌·1-옥텐 공중합체(POR) 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
한편, 스티렌계 열가소성 엘라스토머로는, 스티렌계 화합물과 공액 디엔 화합물의 블록 공중합체, 및 그 수첨체를 들 수 있다.
상기 스티렌계 화합물로는, 예를 들어, 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌 등의 알킬스티렌, p-메톡시스티렌, 비닐나프탈렌 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 공액 디엔 화합물로는, 부타디엔, 이소프렌, 피페릴렌, 메틸펜타디엔, 페닐부타디엔, 3,4-디메틸-1,3-헥사디엔, 4,5-디에틸-1,3-옥타디엔 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
즉, 스티렌계 열가소성 엘라스토머로는, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체(SIS), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 공중합체(SEBS), 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 공중합체(SEPS) 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, SEBS가 바람직하다.
변성 엘라스토머의 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(표준 폴리스티렌 환산)은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 10,000 이상 500,000 이하로 할 수 있고, 35,000 이상 500,000 이하가 바람직하고, 35,000 이상 300,000 이하가 보다 바람직하다.
<4> 그 밖의 성분
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물은, 폴리올레핀 수지, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머 이외에, 다른 성분을 포함할 수 있다. 다른 성분으로는, 충전제(보강 필러), 조핵제, 산화 방지제, 열 안정제, 내후제, 광 안정제, 가소제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 난연제, 난연 조제, 슬립제, 안티블로킹제, 방담제, 활제, 항균제, 착색제(안료, 염료), 분산제, 동해(銅害) 방지제, 중화제, 기포 방지제, 웰드 강도 개량제, 천연유, 합성유, 왁스 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 중, 다른 열가소성 수지로는, 폴리에스테르계 수지(폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리락트산) 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
충전제로는, 유리 성분(유리 섬유, 유리 비즈, 유리 플레이크 등), 실리카, 무기 섬유(유리 섬유, 알루미나 섬유, 카본 섬유), 흑연, 규산 화합물(규산칼슘, 규산알루미늄, 몬모릴로나이트, 카올린, 탤크, 클레이 등), 금속 산화물(산화철, 산화티탄, 산화아연, 산화안티몬, 알루미나 등), 리튬, 칼슘, 마그네슘, 아연 등의 금속의 탄산염 및 황산염, 금속(알루미늄, 철, 은, 구리 등), 수산화물(수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등), 황화물(황산바륨 등), 탄화물(목탄, 죽탄 등), 티탄화물(티탄산칼륨, 티탄산바륨 등), 유기 섬유(방향족 폴리에스테르 섬유, 방향족 폴리아미드 섬유, 불소 수지 섬유, 폴리이미드 섬유, 식물성 섬유 등), 셀룰로오스류(셀룰로오스 마이크로피브릴, 아세트산셀룰로오스 등) 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 이들은, 조핵제로서도 이용할 수 있다.
<5> 상 구조에 대하여
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물이 취하는 상 구조는 한정되지 않지만, 하기 상 구조(1)∼(3)을 들 수 있다.
상 구조(1): 폴리올레핀 수지를 포함한 연속상(A)과, 연속상(A) 중에 분산된, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머를 포함한 분산상(B)을 갖는 상 구조(도 8 참조). 단, 폴리아미드 수지를 포함한 연속상, 및 이 연속상 중에 분산된 분산상을 갖는 다른 상 구조는 공존되지 않는다.
상 구조(2): 폴리아미드 수지를 포함한 연속상과, 이 연속상 중에 분산된, 폴리올레핀 수지를 포함한 분산상을 갖는 상 구조. 단, 폴리올레핀 수지를 포함한 연속상, 및 이 연속상 중에 분산된 분산상을 갖는 다른 상 구조는 공존되지 않는다.
상 구조(3): 폴리올레핀 수지를 포함한 연속상(A1)과, 연속상(A1) 중에 분산된, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머를 포함한 분산상(BA1)과, 폴리아미드 수지를 포함한 연속상(A2)과, 연속상(A2) 중에 분산된, 변성 엘라스토머를 포함한 분산상(BA2)을 갖는 상 구조(도 9 참조).
이들 상 구조 중에서는, 상 구조(1) 또는 상 구조(3)가 바람직하다.
상 구조(1)에서는, 또한, 상 구조(1) 중의 분산상(B)이, 이 분산상(B) 내에 있어서의 연속상으로서, 폴리아미드 수지를 포함하는 연속상(B1)과, 이 연속상(B1) 내에서 분산된 미분산상으로서, 변성 엘라스토머를 포함하는 미분산상(B2)을 가질 수 있다(도 8 참조). 이 경우, 상 구조(1)는, 분산상(B) 내에 추가로 미분산상(B1)을 갖는 다중 상 구조를 나타내게 된다.
한편, 상 구조(1)에 있어서 변성 엘라스토머는, 미반응의 변성 엘라스토머여도 되고, 폴리아미드 수지와의 반응물이어도 되며, 이들의 혼합물이어도 된다.
상 구조(3)는, 연속상(A1)과 연속상(A2)의 2개의 연속상이 공존된 공연속상 구조를 나타낼 수 있다. 또한, 연속상(A1) 내의 분산상(BA1)은, 이 분산상(BA1) 내에 있어서의 연속상으로서, 폴리아미드 수지를 포함하는 연속상(BA11)과, 이 연속상(BA11) 내에서 분산된 미분산상으로서, 변성 엘라스토머를 포함하는 미분산상(BA12)을 가질 수 있다. 이 경우, 상 구조(3)는, 분산상(BA1) 내에 추가로 미분산상(BA12)을 갖는 다중 상 구조를 나타내게 된다.
한편, 상 구조(3)에 있어서 변성 엘라스토머는, 미반응의 변성 엘라스토머여도 되고, 폴리아미드 수지와의 반응물이어도 되며, 이들의 혼합물이어도 된다.
또한, 상 구조(1)의 경우, 연속상(A)은, 폴리올레핀 수지를 포함한다. 폴리올레핀 수지는 연속상(A)의 주성분(연속상(A) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다. 또한, 분산상(B)은, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머를 포함한다. 폴리아미드 수지(분산상(B)에 변성 엘라스토머를 포함하는 경우에는, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머)는 분산상(B)의 주성분(분산상(B) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다.
또한, 상 구조(1)에 있어서 전술한 다중 상 구조를 나타내는 경우, 연속상(B1)은, 폴리아미드 수지를 포함한다. 폴리아미드 수지는 연속상(B1)의 주성분(연속상(B1) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다. 또한, 미분산상(B2)은, 변성 엘라스토머를 포함한다. 변성 엘라스토머는 미분산상(B2)의 주성분(미분산상(B2) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다.
상기 상 구조(3)의 경우, 연속상(A1)은, 폴리올레핀 수지를 포함한다. 폴리올레핀 수지는 연속상(A1)의 주성분(연속상(A1) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다. 또한, 분산상(BA1)은, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머를 포함한다. 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머는 분산상(BA1)의 주성분(분산상(BA1) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다.
또한, 상 구조(3)에 있어서 전술한 다중 상 구조를 나타내는 경우, 연속상(BA11)은, 폴리아미드 수지를 포함한다. 폴리아미드 수지는 연속상(BA11)의 주성분(연속상(BA11) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다. 또한, 미분산상(BA12)은, 변성 엘라스토머를 포함한다. 변성 엘라스토머는 미분산상(BA12)의 주성분(미분산상(BA12) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다.
또한, 연속상(A2)은, 폴리아미드 수지를 포함한다. 폴리아미드 수지는 연속상(A2)의 주성분(연속상(A2) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다. 또한, 연속상(A2)에 대한 분산상(BA2)은, 변성 엘라스토머를 포함한다. 변성 엘라스토머는 분산상(BA2)의 주성분(분산상(BA2) 전체에 대하여, 통상 70질량% 이상이고, 100질량%여도 된다)이다.
이들 상 구조는, 후술하는 바와 같이, 폴리올레핀 수지, 폴리아미드 수지, 변성 엘라스토머의 각 배합 비율에 의해 변화시킬 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 본 열가소성 수지 조성물에서는, 변성 엘라스토머가 갖는 반응성기가 폴리아미드 수지에 대하여 반응된 반응물이 될 수 있다. 이 경우, 반응물은, 상 구조(1)에서는, 예를 들어, 연속상(A)과 분산상(B)의 계면, 및/또는, 연속상(B1)과 미분산상(B2)의 계면에 존재할 수 있다. 마찬가지로, 상 구조(3)에서는, 예를 들어, 연속상(A1)과 연속상(A2)의 계면, 연속상(A1)과 분산상(BA1)의 계면, 연속상(BA11)과 미분산상(BA12)의 계면 등에 존재할 수 있다.
각종 상 구조는, 산소 플라즈마 에칭 처리한 후, 추가로 오스뮴 코트 처리를 실시한 시험편(성형체의 시험편)의 처리면을 전계 방출형 주사형 전자 현미경(FE-SEM)으로 관찰할 수 있다. 특히, 분산상 및 미분산상은, 이 방법에 있어서 1000배 이상(통상 10,000배 이하)으로 확대한 화상에서 관찰할 수 있다. 또한, 각 상을 구성하는 성분은, 전계 방사형 주사 전자 현미경(FE-SEM)을 사용한 관찰 시에 에너지 분산형 X선 분석(EDS)을 행함으로써 특정할 수 있다.
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물의 분산상(도 8에 있어서의 분산상(B), 도 9에 있어서의 분산상(BA1))의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 그 분산 직경(평균 분산 직경)은, 10000㎚ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50㎚ 이상 8000㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 100㎚ 이상 4000㎚ 이하이다.
이 분산상의 분산 직경은, 전자 현미경을 사용하여 얻어지는 1000배 이상의 확대 화상에 있어서 측정할 수 있다. 즉, 화상 내의 소정의 영역 내에서 무작위로 선택된 20개의 분산상의 각각의 최장 직경을 측정하고, 얻어진 최장 직경의 평균값을 제 1 평균값으로 한다. 그리고, 화상 내의 다른 5개의 영역에 있어서 측정된 제 1 평균값의 추가적인 평균값이, 분산상의 평균 분산 직경(장축 평균 분산 직경)이다.
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물의 분산상(도 8에 있어서의 분산상(B), 도 9에 있어서의 분산상(BA1)) 내에 포함된 미분산상(도 8에 있어서의 미분산상(B2), 도 9에 있어서의 미분산상(BA12))의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 그 분산 직경(평균 분산 직경)은, 5㎚ 이상 1000㎚ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5㎚ 이상 600㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 10㎚ 이상 400㎚ 이하, 특히 바람직하게는 15㎚ 이상 350㎚ 이하이다.
이 미분산상의 분산 직경은, 전자 현미경을 사용하여 얻어지는 1000배 이상의 확대 화상에 있어서 측정할 수 있다. 즉, 화상 내의 소정의 영역 내에서 무작위로 선택된 20개의 미분산상의 각각의 최장 직경을 측정하고, 얻어진 최장 직경의 평균값을 제 1 평균값으로 한다. 그리고, 화상 내의 다른 5개의 영역에 있어서 측정된 제 1 평균값의 추가적인 평균값이, 미분산상의 평균 분산 직경(장축 평균 분산 직경)이다.
<6> 배합에 대하여
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물에 있어서, 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 합계를 100질량%로 한 경우에, 폴리올레핀 수지의 비율은, 2질량% 이상 90질량% 이하로 할 수 있다. 이 비율은, 5질량% 이상 85질량% 이하가 바람직하고, 나아가 10질량% 이상 83질량% 이하가 바람직하고, 나아가 15질량% 이상 80질량% 이하가 바람직하고, 나아가 20질량% 이상 78질량% 이하가 바람직하고, 나아가 25질량% 이상 75질량% 이하가 바람직하고, 나아가 30질량% 이상 73질량% 이하가 바람직하며, 나아가 35질량% 이상 70질량% 이하가 바람직하다. 상기 범위에서는, 내피로성 및 기계적 강도를 양립시킨 성형체로 할 수 있다.
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물에 있어서, 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 합계를 100질량%로 한 경우에, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머(이들의 일부 또는 전부는 서로 반응되어 있어도 된다)의 비율은, 10질량% 이상 98질량% 이하로 할 수 있다. 이 비율은, 15질량% 이상 95질량% 이하가 바람직하고, 나아가 17질량% 이상 90질량% 이하가 바람직하고, 나아가 20질량% 이상 85질량% 이하가 바람직하고, 나아가 22질량% 이상 80질량% 이하가 바람직하고, 나아가 25질량% 이상 75질량% 이하가 바람직하고, 나아가 27질량% 이상 70질량% 이하가 바람직하며, 나아가 30질량% 이상 65질량% 이하가 바람직하다. 상기 범위에서는, 내피로성 및 기계적 강도를 양립시킨 성형체로 할 수 있다.
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물에 있어서, 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 합계를 100질량%로 한 경우에, 폴리아미드 수지의 비율은, 1질량% 이상 75질량% 이하로 할 수 있다. 이 비율은, 2질량% 이상 70질량% 이하가 바람직하고, 나아가 4질량% 이상 65질량% 이하가 바람직하고, 나아가 6질량% 이상 60질량% 이하가 바람직하고, 나아가 8질량% 이상 55질량% 이하가 바람직하고, 나아가 10질량% 이상 50질량% 이하가 바람직하고, 나아가 12질량% 이상 45질량% 이하가 바람직하며, 나아가 15질량% 이상 40질량% 이하가 바람직하다. 상기 범위에서는, 내피로성 및 기계적 강도를 양립시킨 성형체로 할 수 있다.
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물에 있어서, 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 합계를 100질량%로 한 경우에, 변성 엘라스토머의 비율은, 1질량% 이상 60질량% 이하로 할 수 있다. 이 비율은, 2질량% 이상 55질량% 이하가 바람직하고, 나아가 4질량% 이상 45질량% 이하가 바람직하고, 나아가 6질량% 이상 40질량% 이하가 바람직하고, 나아가 8질량% 이상 38질량% 이하가 바람직하고, 나아가 10질량% 이상 37질량% 이하가 바람직하고, 나아가 12질량% 이상 36질량% 이하가 바람직하며, 나아가 15질량% 이상 35질량% 이하가 바람직하다. 상기 범위에서는, 내피로성 및 기계적 강도를 양립시킨 성형체로 할 수 있다.
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물에 있어서, 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지의 합계를 100질량%로 한 경우, 폴리아미드 수지의 비율은, 1.5질량% 이상 88질량% 이하로 할 수 있다. 이 비율은, 3질량% 이상 75질량% 이하가 바람직하고, 나아가 5질량% 이상 70질량% 이하가 바람직하고, 나아가 10질량% 이상 65질량% 이하가 바람직하고, 나아가 15질량% 이상 60질량% 이하가 바람직하고, 나아가 18질량% 이상 55질량% 이하가 바람직하고, 나아가 20질량% 이상 50질량% 이하가 바람직하며, 나아가 25질량% 이상 45질량% 이하가 바람직하다. 상기 범위에서는, 내피로성 및 기계적 강도를 양립시킨 성형체로 할 수 있다.
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물에 있어서, 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 합계를 100질량%로 한 경우에, 변성 엘라스토머의 비율은, 20질량% 이상 90질량% 이하로 할 수 있다. 이 비율은, 22질량% 이상 88질량% 이하가 바람직하고, 나아가 25질량% 이상 86질량% 이하가 바람직하고, 나아가 27질량% 이상 75질량% 이하가 바람직하고, 29질량% 이상 70질량% 이하가 바람직하고, 나아가 32질량% 이상 66질량% 이하가 바람직하며, 나아가 36질량% 이상 60질량% 이하가 바람직하다. 상기 범위에서는, 내피로성 및 기계적 강도를 양립시킨 성형체로 할 수 있다.
한편, 전술한 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 합계를 100질량%로 한 경우의 폴리올레핀 수지의 비율은, 전술한 상 구조(1)(도 8 참조)의 경우에는, 통상, 상 전체를 100질량%로 한 경우의 연속상(A)의 비율과 동등하다. 한편, 상 구조(3)(도 9 참조)의 경우에는, 통상, 상 전체를 100질량%로 한 경우의 연속상(A1)의 비율과 동등하다. 여기서 말하는 비율은, 체적 비율인데, 통상, 이 체적 비율이 반영되는 면적 비율과도 동등하다(이하, 마찬가지다).
전술한 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 합계를 100질량%로 한 경우의, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머의 비율은, 전술한 상 구조(1)(도 8 참조)의 경우에는, 통상, 상 전체를 100질량%로 한 경우의 분산상(B)의 비율과 동등하다. 한편, 상 구조(3)(도 9 참조)의 경우에는, 통상, 상 전체를 100질량%로 한 경우의, 분산상(BA1)과 연속상(A2)과 분산상(BA2)의 합계 비율과 동등하다.
전술한 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 합계를 100질량%로 한 경우의 폴리아미드 수지의 비율은, 전술한 상 구조(1)(도 8 참조)의 경우에는, 통상, 상 전체를 100질량%로 한 경우의 연속상(B1)의 비율과 동등하다. 한편, 상 구조(3)(도 9 참조)의 경우에는, 통상, 상 전체를 100질량%로 한 경우의, 연속상(A2)과 분산상 내 연속상(BA11)의 합계 비율과 동등하다.
전술한 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 합계를 100질량%로 한 경우의 변성 엘라스토머의 비율은, 전술한 상 구조(1)(도 8 참조)의 경우에는, 통상, 상 전체를 100질량%로 한 경우의 미분산상(B2)의 비율과 동등하다. 한편, 상 구조(3)(도 9 참조)의 경우에는, 통상, 상 전체를 100질량%로 한 경우의, 미분산상(BA12)과 분산상(BA2)의 합계 비율과 동등하다.
<7> 물성에 대하여
본 성형체에서는, 내피로성과 기계적 강도를 양립시킬 수 있다. 구체적으로는, 후술하는 실시예의 진동 피로 시험(ASTM D671에 준거)에 있어서, 부하 응력 6.6MPa로 1×107회 이상의 반복 횟수로도 파단되지 않는 성형체로 할 수 있다. 게다가, 샤르피 충격 강도 40kJ/㎡ 이상 160kJ/㎡ 이하, 또한, 휨 탄성률 400MPa 이상 1500MPa 이하의 기계적 강도를 부여할 수 있다.
상기 기계적 강도는, 나아가 샤르피 충격 강도 50kJ/㎡ 이상 150kJ/㎡ 이하, 또한, 휨 탄성률 450MPa 이상 1300MPa 이하로 할 수 있고, 나아가 샤르피 충격 강도 60kJ/㎡ 이상 140kJ/㎡ 이하, 또한, 휨 탄성률 500MPa 이상 1200MPa 이하로 할 수 있고, 나아가 샤르피 충격 강도 70kJ/㎡ 이상 130kJ/㎡ 이하, 또한, 휨 탄성률 550MPa 이상 1100MPa 이하로 할 수 있다.
한편, 상기 샤르피 충격 강도의 값은, JIS K7111-1에 준거하여 측정(타입 A 노치, 온도 23℃, 에지와이즈 시험법)한 경우의 값이다. 또한, 상기 휨 탄성률의 값은, JIS K7171에 준거하여 측정(지지점간 거리 64㎜, 곡률 반경 5㎜의 지지점 2개로 지지, 곡률 반경 5㎜의 작용점을 사용, 하중 부하 속도 2㎜/분)한 경우의 값이다.
<8> 열가소성 수지 조성물의 제조
본 성형체를 이루는 열가소성 수지 조성물을 제조하는 방법은 한정되지 않고, 종래 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머의 용융 혼련물과, 폴리올레핀 수지를 용융 혼련함으로써 얻을 수 있다. 이 때, 상술한 용융 혼련물의 조제, 및 이 용융 혼련물과 폴리올레핀 수지의 용융 혼련에서는, 모두 어떠한 용융 혼련 장치를 사용해도 된다. 예를 들어, 압출기(1축 스크루 압출기, 2축 혼련 압출기 등), 니더, 믹서(고속 유동식 믹서, 배들 믹서, 리본 믹서 등) 등을 사용할 수 있다.
한편, 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 용융 혼련 온도는 한정되지 않지만, 예를 들어, 190℃ 이상 350℃ 이하로 할 수 있고, 200℃ 이상 330℃ 이하가 바람직하고, 205℃ 이상 310℃ 이하가 보다 바람직하다. 또한, 얻어진 용융 혼련물과 폴리올레핀 수지의 용융 혼련 온도는 한정되지 않지만, 예를 들어, 190℃ 이상 350℃ 이하로 할 수 있고, 200℃ 이상 300℃ 이하가 바람직하고, 205℃ 이상 260℃ 이하가 보다 바람직하다.
<9> 성형체의 형태 및 용도
본 성형체의 형상, 크기 및 두께 등의 치수도 특별히 한정되지 않고, 그 용도도 특별히 한정되지 않는다. 이 성형체는, 예를 들어, 자동차, 철도 차량, 선박 및 비행기 등의 외장재, 내장재, 구조재 및 충격 흡수재 등으로서 사용할 수 있다. 이들 중 자동차 용품으로는, 자동차용 외장재, 자동차용 내장재, 자동차용 구조재, 자동차용 충격 흡수재, 엔진 룸 내 부품 등을 들 수 있다.
구체적으로는, 각종 내장용 박스류, 콘솔 박스(덮개 장착 콘솔 박스, 덮개와 일체로 성형된 콘솔 박스), 콘솔 박스의 덮개체, 시거 소켓, 선 바이저, 에어백의 덮개체, 패키지 트레이, 펜더, 인스트루먼트 패널, 어시스트 그립, 러기지 힌지, 충격 흡수 부재,
각종 흡기계 호스, 인테이크 매니폴드, 에어 덕트, 에어 클리너의 하우징, 오일 필터의 하우징, 오일 팬, 연료 탱크 커버,
각종 부츠류, 연료 튜브,
각종 시트용 부품, 럼버 서포트, 컨투어 매트, 충격 흡수 부재, 스프링 부재, 수지 프레임, 오토만 구동 에어 덕트, 오토만 구동 봉지체, 표피(표피 단말) 고정구, 클램프, 브래킷, 차량용 페달(브레이크, 액셀) 등을 들 수 있다.
또한, 예를 들어, 건축물 및 가구 등의 내장재, 외장재, 구조재 및 완충재 등을 들 수 있다. 즉, 충격 흡수 부재, 기둥용 힌지, 도어 노브, 도어(문), 창 등을 들 수 있다. 그 밖에, 포장체(포장 용기, 덮개체 장착 용기(물티슈 용기, 음료 보틀 등) 등), 수용체(소품함, 칸막이가 많은 타입의 소품함, 알약 케이스, 약 케이스, 도구 상자, 그들의 힌지용 부품 등) 등으로서 사용할 수도 있다. 또한, 가전 제품(박형 TV, 냉장고, 세탁기, 청소기, 휴대전화, 휴대 게임기, 노트북 컴퓨터 등)의 케이싱 및 구조체 등의 힌지 및 힌지 구조로 할 수 있다.
[2] 성형체의 제조 방법
본 발명의 성형체의 제조 방법은, 반복하여 굴곡 또는 만곡시키는 것을 가능하게 한 반복 가동부를 갖는 성형체의 제조 방법으로서,
반복 가동부의 성형 재료로서, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함한 열가소성 수지 조성물을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 방법에 있어서, 반복 가동부에 대해서는, 전술한 바와 같다. 또한, 폴리올레핀 수지, 폴리아미드 수지, 변성 엘라스토머, 및 열가소성 수지 조성물에 대해서도, 전술한 바와 같다.
본 방법에서는, 상술한 바와 같이, 반복 가동부를 소정의 열가소성 수지 조성물을 이용하여 성형하면 되고, 그 밖의 점에 대해서는 한정되지 않는다. 본 방법에서 이용할 수 있는 성형 방법으로는, 예를 들어, 사출 성형, 압출 성형(시트 압출, 이형 압출), T 다이 성형, 블로우 성형, 인플레이션 성형, 중공 성형, 진공 성형, 압축 성형, 프레스 성형, 스탬핑 몰드 성형, 트랜스퍼 성형, 발포 성형 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
또한, 얻어지는 성형체는, 솔리드 성형체(중실(中實) 성형체·중공(中空) 성형체)여도 되고, 발포 성형체 등이어도 된다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
[1] 열가소성 수지 조성물의 제작
(1) 실시예 1의 열가소성 수지 조성물
하기 폴리아미드 수지의 펠릿과, 하기 변성 엘라스토머의 펠릿을 드라이 블렌드한 후, 2축 용융 혼련 압출기에 투입하여, 혼련 온도 210℃에서 용융 혼련을 행하고, 펠리타이저를 개재하여, 폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머의 용융 혼련물로 이루어지는 펠릿을 얻었다. 또한, 상기 펠릿(폴리아미드 수지 및 변성 엘라스토머의 용융 혼련물로 이루어지는 펠릿)과, 하기 폴리올레핀 수지의 펠릿을 드라이 블렌드한 후, 2축 용융 혼련 압출기에 투입하여, 혼련 온도 210℃에서 용융 혼련을 행하고, 펠리타이저를 개재하여, 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 펠릿을 얻었다.
얻어진 열가소성 수지 조성물은, 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 배합 비율은, 질량비로 55:25:20이다. 이 질량비의 열가소성 수지 조성물은, 상 구조(1)(도 8 참조)를 나타낸다.
·폴리올레핀 수지: 폴리프로필렌 수지, 호모폴리머, 일본폴리프로주식회사제, 품명 「노바테크 MA1B」, 중량 평균 분자량 312,000, 융점 165℃)
·폴리아미드 수지: 나일론 11 수지, 아케마주식회사제, 품명 「Rilsan BMN O」, 중량 평균 분자량 18,000, 융점 190℃
·변성 엘라스토머: 무수 말레산 변성 에틸렌·부텐 공중합체(변성 EBR), 미츠이화학주식회사제, 품명 「타프머 MH7020」
(2) 실시예 2의 열가소성 수지 조성물
상기 실시예 1과 마찬가지의 순서에 의해, 열가소성 수지 조성물제의 펠릿(실시예 2)을 얻었다. 실시예 2의 열가소성 수지 조성물은, 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지와 변성 엘라스토머의 배합 비율이, 질량비로 32.5:42.5:25이다. 이 질량비의 열가소성 수지 조성물은, 상 구조(3)(도 9 참조)를 나타낸다. 한편, 사용한 폴리올레핀 수지, 폴리아미드 수지, 및 변성 엘라스토머는, 모두 실시예 1과 동일하다.
[2] 휨 피로 시험(내피로성 평가)
상기 [1]에서 얻어진 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 펠릿을 사용하여, ASTM D671에 규정된 TypeA(t=5㎜)의 시험편을 제작하였다.
얻어진 시험편을 사용하여, ASTM D671에 준하여, 휨 피로에 의한 파단의 유무 및 그 횟수를 측정하였다. 그 결과를, 표 1(실시예 1) 및 표 2(실시예 2)에 나타냈다. 또한, 반복 횟수와 응력의 상관을 그래프로서 도 10에 나타냈다.
한편, 상기 측정에 관련된 측정 조건은 이하와 같다.
시험기: 반복 진동 피로 시험기(주식회사토요세이키제, 형식 「B50TL형」)
시험 온도: 25℃
시험편 형상: ASTM D671 Type-A(t=5㎜)
시험 주파수: 30Hz
Figure pct00001
Figure pct00002
[3] 기계적 강도 시험(기계적 강도 평가)
(1) 측정용 시험편의 제조
상기 [1]에서 얻어진 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 펠릿을 사용하여, 각 측정에 필요한 측정용 시험편(성형체)을 사출 성형하였다.
(2) 샤르피 충격 강도의 측정
상기 [3](1)에서 얻어진 측정용 시험편을 사용하여, JIS K7111-1에 준거하여 샤르피 충격 강도의 측정을 행하였다. 그 결과, 실시예 1의 열가소성 수지 조성물을 사용한 성형체의 샤르피 충격 강도는 83kJ/㎡였다. 한편, 실시예 2의 열가소성 수지 조성물을 사용한 성형체의 샤르피 충격 강도는 120kJ/㎡였다.
한편, 이 샤르피 충격 강도의 측정에서는, 노치(타입 A)를 갖는 측정용 시험편을 사용하고, 온도 23℃에 있어서, 에지와이즈 시험법에 의해 충격 측정을 행하였다.
(3) 휨 탄성률의 측정
상기 [3](1)에서 얻어진 측정용 시험편을 사용하여, JIS K7171에 준거하여 휨 탄성률의 측정을 행하였다. 그 결과, 실시예 2의 열가소성 수지 조성물을 사용한 성형체의 휨 탄성률은 885MPa였다. 한편, 실시예 2의 열가소성 수지 조성물을 사용한 성형체의 휨 탄성률은 779MPa였다.
한편, 이 휨 탄성률의 측정에서는, 측정용 시험편을 지지점간 거리(L) 64㎜로 한 2개의 지지점(곡률 반경 5㎜)으로 지지하면서, 지지점간 중심에 배치한 작용점(곡률 반경 5㎜)으로부터 속도 2㎜/분으로 하중의 부하를 행하였다.
[4] 힌지부의 제작
사출 성형에 의해, 길이 100㎜×폭 30㎜×두께 2.3㎜의 판체의 길이 방향의 중앙에, 폭변과 평행한 힌지부(두께 0.5㎜)를 갖는 성형체를 얻었다. 또한, 이 때, 힌지부에 대하여 평행한 방향에 게이트를 설치하여 사출을 행하였다. 그 결과, 힌지부 부근에는, 웰드가 관찰되지 않고, 사출 방향을 힌지부에 대하여 수직으로 하지 않더라도, 굴곡 균열을 일으키지 않는 힌지부가 일체로 성형된 성형체가 얻어졌다. 또한, 형 열기 후, 예비 굴곡을 행하지 않더라도 힌지부의 형성을 행할 수 있었다.
[5] 실시예의 효과
상기 [3]의 기계적 강도 평가의 결과로부터, 본 성형체는, 샤르피 충격 강도 83∼120kJ/㎡, 또한, 휨 탄성률 779∼885MPa라는 우수한 기계 강도를 가질 수 있는 것을 알 수 있다. 한편으로, 상기 [2] 내피로성 평가의 결과로부터, 본 성형체는, 응력 7.4MPa 이하에서 우수한 내피로성을 발휘할 수 있는 것을 알 수 있다(실시예 1의 1-4 및 1-5는 백화되었으나 파괴되지 않음). 또한, 응력 6.7MPa 이하이면, 1×107회를 초과하는 내피로성을 가질 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 성형체에서는, 높은 내피로성과 우수한 기계적 강도를 양립시킬 수 있는 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 2의 성형체는, 응력값(6.7∼11.9MPa)에 상관없이 파단에 이르고 있지 않아, 매우 높은 내피로성을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 이것은, 공연속상 구조를 나타내는 것에서 기인하는 효과라고 생각된다. 즉, 실시예 2의 성형체에서는, 내피로성 및 기계적 강도를 매우 높은 레벨로 양립시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 [4]의 결과로부터, 본 방법은, 금형의 설계 자유도, 성형체의 형상 자유도를 향상시킬 수 있고, 공수 삭감할 수 있는 제조 방법인 것을 알 수 있다.
전술한 예는 단순히 설명을 목적으로 하는 것일 뿐이며, 본 발명을 한정하는 것으로 해석되는 것은 아니다. 본 발명을 전형적인 실시형태의 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 기술 및 도시에 있어서 사용된 문언은, 한정적인 문언이 아니라 설명적 및 예시적인 것이라고 이해된다. 여기서 상세히 서술한 바와 같이, 그 형태에 있어서 본 발명의 범위 또는 정신으로부터 일탈하지 않고, 첨부의 청구범위 내에서 변경이 가능하다. 여기서는, 본 발명의 상세한 서술에 특정한 구조, 재료 및 실시예를 참조하였으나, 본 발명을 여기에 드는 개시 사항에 한정하는 것을 의도하는 것은 아니며, 오히려, 본 발명은 첨부의 청구범위 내에 있어서의, 기능적으로 동등한 구조, 방법, 사용의 전부에 미치는 것으로 한다.
15; 힌지부,
1A; 개폐 덮개(콘솔 박스 덮개체),
1B; 용기(일체 성형 힌지부를 갖는 용기),
1C; 힌지용 부품,
2A; 벨로우즈관(벨로우즈 형상 부품),
2B; 벨로우즈판(벨로우즈 형상 부품),
3A; 스프링판체(스프링판상 부품)
A; 연속상,
B; 분산상,
B1; 연속상(분산상(B) 내의 연속상),
B2; 미분산상(분산상(B) 내의 분산상),
A1, A2; 연속상,
BA1, BA2; 분산상,
BA11; 연속상(분산상(BA1) 내의 연속상),
BA12; 미분산상(분산상(BA1) 내의 분산상).

Claims (8)

  1. 반복하여 굴곡 또는 만곡시키는 것을 가능하게 한 반복 가동부를 갖고,
    상기 반복 가동부가, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함하는 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반복 가동부가, 타부와 일체로 성형되어 있는 성형체.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반복 가동부가, 힌지부, 벨로우즈 형상부, 또는 스프링판체인 성형체.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리아미드 수지는, 주쇄 중의 이웃한 아미드 결합끼리에 끼워진 탄화수소기의 직쇄 탄소수가 6 이상인 구조를 갖는 성형체.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변성 엘라스토머는, 에틸렌 혹은 프로필렌과 탄소수 3∼8의 α-올레핀의 공중합체를 골격으로 한 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 또는 스티렌 골격을 갖는 스티렌계 열가소성 엘라스토머인 성형체.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 수지에 의해 형성된 연속상(A)과,
    상기 연속상(A) 중에 분산되고, 상기 폴리아미드 수지 및 상기 변성 엘라스토머에 의해 형성된 분산상(B)을 갖는 성형체.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 분산상(B)이, 상기 폴리아미드 수지를 포함한 연속상(B1)과, 상기 연속상(B1) 중에 분산된 상기 변성 엘라스토머를 포함한 미분산상(B2)을 갖는 성형체.
  8. 반복하여 굴곡 또는 만곡시키는 것을 가능하게 한 반복 가동부를 갖는 성형체의 제조 방법으로서,
    상기 반복 가동부의 성형 재료로서, 폴리올레핀 수지와, 폴리아미드 수지와, 상기 폴리아미드 수지에 대한 반응성기를 갖는 변성 엘라스토머를 포함한 열가소성 수지 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 성형체의 제조 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7384176B2 (ja) * 2019-01-09 2023-11-21 トヨタ紡織株式会社 振動吸収材
WO2023243587A1 (ja) * 2022-06-14 2023-12-21 三井化学株式会社 フィラー含有ポリプロピレン樹脂組成物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013147648A (ja) 2011-12-22 2013-08-01 Toyota Boshoku Corp 熱可塑性樹脂組成物の製造方法
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09124934A (ja) * 1995-11-01 1997-05-13 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
JP3470487B2 (ja) * 1996-03-19 2003-11-25 東レ株式会社 樹脂組成物
JP4703962B2 (ja) * 2004-02-20 2011-06-15 旭化成イーマテリアルズ株式会社 改良された熱可塑性樹脂成形体
JP2008038099A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Toyoda Gosei Co Ltd 自動車用ウォーターパイプ
KR20150063498A (ko) * 2012-11-12 2015-06-09 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 반방향족 폴리아미드, 반방향족 폴리아미드 수지 조성물, 및 성형품
JP2016029290A (ja) * 2014-07-25 2016-03-03 東レ株式会社 螺旋状蛇腹衝撃吸収部材
RU2714058C1 (ru) * 2017-01-23 2020-02-11 Тойота Босоку Кабусики Кайся Композиция термопластичной смолы, способ ее получения и формованное тело

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013147648A (ja) 2011-12-22 2013-08-01 Toyota Boshoku Corp 熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP2013147647A (ja) 2011-12-22 2013-08-01 Toyota Boshoku Corp 熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法
JP2013147645A (ja) 2011-12-22 2013-08-01 Toyota Boshoku Corp 熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法
JP2013147646A (ja) 2011-12-22 2013-08-01 Toyota Boshoku Corp 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

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