WO2013031883A1 - 樹脂多層成形体及びその製造方法 - Google Patents

樹脂多層成形体及びその製造方法 Download PDF

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multilayer molded
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filler
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健輔 津村
和洋 沢
高橋 克典
成裕 乾
延彦 乾
谷口 浩司
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積水化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a resin multilayer molded body in which a filler is dispersed in a thermoplastic resin and a method for producing the same, and in particular, a resin multilayer molded body in which a filler made of a carbon material having a graphene structure is dispersed in a thermoplastic resin, and It relates to the manufacturing method.
  • resin moldings having high mechanical strength such as elastic modulus have been strongly demanded.
  • a material for a resin molded body having high mechanical strength for example, a resin composite material in which a filler having a size of several nm to several tens of nm is dispersed in a thermoplastic resin has attracted attention.
  • nano-level fillers carbon carbon fibers, multi-walled carbon nanotubes, carbon fibers, exfoliated graphene, clay and the like are known.
  • Patent Document 1 a filler made of a carbon material is extruded into a fiber shape, and the filler made of the carbon material is mixed in the matrix by aligning and solidifying the direction of the fiber shaped product.
  • Patent Document 2 discloses a method for orienting a filler in a specific direction in a matrix by applying an electric field to a mixture of a filler made of a carbon material and a matrix, and a connected film in which the filler is oriented. It is disclosed.
  • An object of the present invention is to provide a resin multilayer molded article having high filler orientation and high mechanical strength and a method for producing the same.
  • the resin multilayer molded body of the present invention includes a thermoplastic resin and a filler made of a carbon material having a graphene structure, and a plurality of resin composition layers in which the filler is dispersed in the thermoplastic resin are laminated. Yes.
  • the angle formed between the longitudinal direction of each of the fillers and the average direction of the longitudinal directions of all the fillers is ⁇ 6 ° or less.
  • the thickness of each of the plurality of resin composition layers is 1 to 3 times the thickness of the filler. In that case, since the said filler orientates in the direction parallel to the layer surface of the said resin composition layer, the orientation of the said filler can be improved more. Therefore, the mechanical strength of the resin multilayer molded body can be further increased.
  • the carbon material having the graphene structure has an aspect ratio in the range of 10 to 500. In that case, the reinforcement effect with respect to the external force applied to the direction which cross
  • the carbon material having the graphene structure is at least one selected from the group consisting of exfoliated graphite, carbon fiber, and carbon nanotube.
  • exfoliated graphite has a nano size and a large specific surface area. Therefore, the mechanical strength of the resin multilayer molded body can be further increased.
  • the thermoplastic resin is at least one selected from the group consisting of polyolefin resins, polyamides, and ABS resins. In that case, the cost of the resin multilayer molded body can be reduced by using a polyolefin resin that is widely used.
  • the filler is contained in an amount of 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin. In that case, the mechanical strength of the resin multilayer molded body can be increased more effectively.
  • the shape of the resin multilayer molded body is a sheet shape.
  • the resin multilayer molded body can be easily molded by laminating a plurality of sheet-shaped resin composition layers.
  • the resin multilayer molded body includes a thermoplastic resin and a filler made of a carbon material having a graphene structure, and the filler is dispersed in the thermoplastic resin.
  • the resin multilayer molded body in which a plurality of resin composition layers are laminated, wherein the thickness t per layer of the plurality of resin composition layers is ⁇ ⁇ t ⁇ when the thickness of the filler is ⁇ . 15 ⁇ .
  • This resin multilayer molded body is a resin multilayer molded body in which a plurality of resin composition layers in which a filler made of a carbon material having a graphene structure is dispersed in a thermoplastic resin are laminated, and the plurality of resin compositions Since the thickness t per layer is ⁇ ⁇ t ⁇ 15 ⁇ when the thickness of the filler is ⁇ , the filler is present in each resin composition layer without disturbing the layer interface. Therefore, in this resin multilayer molded body, the resin composition layer is laminated without disturbance. Therefore, it is possible to provide a resin multilayer molded body having an increased mechanical strength effectively.
  • the thickness of each of the plurality of resin composition layers is in the range of 0.01 ⁇ m to 2.0 ⁇ m. In that case, the mechanical strength of the resin multilayer molded body can be further reliably increased.
  • the resin multilayer molded body includes a first thermoplastic resin and a filler made of a carbon material having a graphene structure, and the filler is the first heat.
  • a plurality of first resin composition layers dispersed in the plastic resin and a plurality of second resin composition layers mainly composed of the second thermoplastic resin are laminated.
  • the second resin composition layer does not contain a filler made of a carbon material having a graphene structure, or consists of a carbon material contained in the first resin composition layer.
  • X> Y where X is the amount of filler and Y is the amount of filler made of the carbon material contained in the second resin composition layer.
  • the mechanical strength of the first resin composition layer is increased.
  • the resin strength depends on the mechanical strength of the first resin composition layer.
  • the mechanical strength of the entire multilayer molded body can be increased. Therefore, the mechanical strength of the resin multilayer molded body can be further increased with a smaller filler addition amount.
  • the laminated body is divided, and the divided laminated body is Further, since the multilayer molding is performed by laminating, the resin multilayer molded body 5 of the present invention in which a plurality of first resin composition layers and a plurality of second resin composition layers are laminated is efficiently produced. Can do.
  • the plurality of first resin composition layers and the plurality of second resin composition layers are alternately laminated. In that case, the mechanical strength of the resin multilayer molded body can be further increased.
  • the second resin composition layer does not include a filler made of a carbon material having a graphene structure. In that case, the amount of the filler made of the carbon material having a graphene structure used for the resin multilayer molded body can be efficiently reduced without significantly reducing the mechanical strength of the resin multilayer molded body.
  • the resin multilayer molded body has a laminate in which five or more first layers containing a thermoplastic resin are laminated, and at least one of the plurality of first layers. The layer includes a filler.
  • This resin multilayer molded body has a laminate in which five or more first layers containing a thermoplastic resin are laminated, and at least one of the plurality of first layers contains a filler. Strength can be increased. On the other specific situation of the resin multilayer molded object of this invention, the material of the said filler is a carbon nanotube.
  • the method for producing a resin multilayer molded body of the present invention includes a step of preparing a resin composite composition including the thermoplastic resin and the filler, and the filler is dispersed in the thermoplastic resin, and the resin composite composition A step of forming a laminate of the resin composition layer by co-extrusion molding, and a step of dividing the laminate and further laminating the divided laminate.
  • Various resin multilayer molded products of the present invention can be produced by the production method described above.
  • the manufacturing method of the resin multilayer molded object contains the said thermoplastic resin and the said filler, and the said filler is disperse
  • Various resin multilayer molded products of the present invention can be produced by the production method described above.
  • the method for producing a resin multilayer molded body includes the first thermoplastic resin and the filler, and the filler is the first thermoplastic resin.
  • Various resin multilayer molded products of the present invention can be produced by the production method described above.
  • the method for producing a resin multilayer molded body is a laminate in which five or more first layers containing a thermoplastic resin are laminated, And a step of forming a laminate in which at least one of the plurality of first layers contains a filler by a multilayer melt extrusion method.
  • the angle between the longitudinal direction of each filler made of a carbon material having a graphene structure and the average direction of the longitudinal directions of all the fillers is ⁇ 6 ° or less, The orientation of the filler is high. Therefore, the mechanical strength of the resin multilayer molded body can be effectively increased.
  • the laminate is formed by coextrusion molding, and then the laminate is divided, and the divided laminate is further laminated to form a multilayer.
  • the orientation can be increased. Therefore, a resin multilayer molded body with high mechanical strength can be produced.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a resin multilayer molded body according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a resin multilayer molded body according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining each step for obtaining a multilayer molded body in the production of the resin multilayer molded body of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing a shunt adapter used for laminating a plurality of layers when forming a resin multilayer molded body according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing one resin composition layer constituting a resin multilayer molded body according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a resin multilayer molded body according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a resin multilayer molded body according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional photograph obtained by photographing the cut surface of the resin multilayer molded body of Example 22 with a 1000 ⁇ magnification TEM.
  • FIG. 7 is a cross-sectional photograph obtained by photographing the cut surface of the resin multilayer molded body of Comparative Example 22 with a 1000 ⁇ magnification TEM.
  • FIG. 8 is a schematic front view for explaining the shunt adapter used in Example 33 to obtain a multilayer structure.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a resin multilayer formed body according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a resin multilayer formed body according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a resin multilayer formed body according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a resin multilayer formed body according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a resin multilayer molded body of the present invention.
  • hatching indicating a cross section is omitted in order to clarify the presence of the filler 15.
  • the resin multilayer molded body 1 As shown in FIG. 1, in the resin multilayer molded body 1, a plurality of resin composition layers 11 are laminated.
  • the shape of the resin multilayer molded body 1 is not particularly limited, for example, a sheet shape is preferable. In that case, the resin multilayer molded body 1 can be easily molded by laminating a plurality of thin sheet-shaped resin composition layers 11.
  • the thickness of the resin multilayer molded body 1 is not particularly limited, but can be, for example, in the range of 0.01 to 1.0 ⁇ m. Further, from the thickness of the resin composition layer 11, the number of layers of the resin multilayer molded body 1 necessary for making the resin multilayer molded body 1 a desired thickness may be determined.
  • the number of laminated resin composition layers 11 in the resin multilayer molded body 1 is preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and even more preferably 30 or more.
  • the mechanical strength of the resin multilayer molded body 1 can be further increased. Even when the thickness of the resin multilayer molded body 1 is the same, the mechanical strength of the resin multilayer molded body 1 increases as the number of the resin composition layers 11 stacked increases.
  • the resin composition layer 11 includes a thermoplastic resin 11a, and a filler 15 is dispersed in the thermoplastic resin 11a.
  • a filler 15 is dispersed in the thermoplastic resin 11a.
  • various molded products can be easily obtained by using various molding methods by heating.
  • thermoplastic resin 11a is not particularly limited, and various thermoplastic resins such as polyolefin, polyamide, polyester, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, and ABS resin can be used.
  • polyolefin resin such as polypropylene, polyethylene, random copolymer of ethylene and propylene, block copolymer of ethylene and propylene, copolymer of ethylene and ⁇ -olefin, polyamide At least one selected from the group consisting of ABS resins is used.
  • thermoplastic resin 11a a polypropylene resin, that is, a propylene homopolymer, a copolymer of propylene and ethylene, or the like is used.
  • the polypropylene resin is widely used in various resin moldings and is inexpensive.
  • the polypropylene resin can be easily molded at a relatively low temperature. Therefore, by using a polypropylene resin, the cost of the resin multilayer molded body 1 can be reduced, and the resin multilayer molded body 1 can be manufactured more easily.
  • a filler 15 made of a carbon material having a graphene structure is dispersed in the thermoplastic resin 11a.
  • the carbon material preferably, at least one selected from the group consisting of graphite, exfoliated graphite, graphite, carbon fiber, and carbon nanotube can be used. More preferably, the carbon material is a laminate of a plurality of graphene sheets, that is, at least one selected from the group consisting of exfoliated graphite, carbon fibers, and carbon nanotubes.
  • graphite refers to a laminate in which a number of graphene sheets are laminated.
  • Exfoliated graphite is obtained by exfoliating graphite and refers to a graphene sheet laminate that is thinner than graphite.
  • the number of graphene sheets laminated in exfoliated graphite may be smaller than that of graphite, but is usually about several to 200 layers, preferably about several to 10 layers.
  • a thin graphene sheet is laminated on the exfoliated graphite, and the exfoliated graphite has a shape with a relatively large aspect ratio. Therefore, in the resin multilayer molded body of the present invention, when the filler 15 made of exfoliated graphite is uniformly dispersed in the thermoplastic resin 11a included in the resin composition layer 11, the laminated surface of the exfoliated graphite is used. The reinforcing effect against the external force applied in the direction intersecting with can be effectively enhanced.
  • the preferred lower limit of the aspect ratio of the carbon material is 10, and the preferred upper limit is 500.
  • an aspect ratio shall mean the ratio with respect to the thickness of the said carbon material of the largest dimension in the graphene sheet lamination surface direction of the said carbon material. If the aspect ratio of the carbon material is too low, the reinforcing effect against an external force applied in a direction intersecting the laminated surface may not be sufficient. On the other hand, even if the aspect ratio of the carbon material is too high, the effect may be saturated and a further reinforcing effect may not be expected. More preferably, the lower limit of the aspect ratio of the carbon material is 90, and the upper limit is 500.
  • all the fillers 15 in the thermoplastic resin 11 a are oriented in a certain direction, and the longitudinal direction of each filler 15 and the direction that is the average of the longitudinal directions of all the fillers 15.
  • the formed angle is ⁇ 6 ° or less. That is, the variation in the orientation angle of each filler 15 is small. Thereby, the orientation of the whole filler 15 is high. Therefore, the mechanical strength of the resin composition layer 11 is effectively increased. Therefore, mechanical strength such as tensile elastic modulus of the resin multilayer molded body 1 on which the resin composition layer 11 is laminated is increased.
  • the entire filler 15 is oriented in a direction parallel to the layer surface of the resin composition layer 11, but the orientation direction of the filler composed of the carbon material contained in the resin multilayer molded body of the present invention is as follows. It is not limited to the above direction. That is, the filler contained in the resin multilayer molded body of the present invention is an average of the longitudinal direction of each filler and the longitudinal direction of all the fillers as long as the entire filler has high orientation. As long as the angle formed with the direction is ⁇ 6 ° or less, it may be oriented in any direction. But it is preferable that the said filler is orientated in the direction parallel to the layer surface of the resin composition layer of the said resin multilayer molded object. In that case, the mechanical strength of the resin composition layer and the resin multilayer molded body is further increased.
  • the method for obtaining the angle is not particularly limited, but in the resin composition layer, a thin film slice of the central portion in the thickness direction is produced in the direction in which the filler is most oriented, the direction parallel to the resin flow direction during normal molding.
  • the thin film slice is obtained by observing the filler at a magnification of 500 to 10,000 times with a scanning electron microscope (SEM) and measuring the angle formed with the average direction in the longitudinal direction of the observed filler. be able to.
  • the thickness of the resin composition layer 11 is not particularly limited, but it is preferably thinned to 1 to 3 times the thickness of the filler 15.
  • the filler 15 sandwiched between the upper layer surface and the lower layer surface of the resin composition layer 11 in the resin composition layer 11 is oriented in a direction parallel to the layer surface of the resin composition layer 11. Therefore, the mechanical strength such as the tensile elastic modulus of the resin composition layer 11 and the resin multilayer molded body 1 can be further increased. More preferably, the thickness of the plurality of resin composition layers 11 may be 1 to 2 times the thickness of the filler 15.
  • the amount of the filler 15 contained in the thermoplastic resin contained in the resin composition layer 11 is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin 11a.
  • the amount of the filler 15 contained in the thermoplastic resin 11a is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin 11a.
  • the amount of the filler 15 contained in the thermoplastic resin 11a is less than 1 part by weight, the mechanical strength of the resin multilayer molded body 1 may not be sufficiently increased.
  • the amount of the filler 15 contained in the thermoplastic resin 11a exceeds 50 parts by weight, the rigidity of the resin multilayer molded body 1 becomes high and the resin multilayer molded body 1 may become brittle.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a resin multilayer molded body 2 according to a modification of the resin multilayer molded body 1 according to the embodiment of the present invention.
  • hatching indicating a cross section is omitted to clarify the presence of the filler 15.
  • the first resin composition layer 21 corresponds to the resin composition layer 11 of the resin multilayer molded body 1. That is, the first resin composition layer 21 includes the thermoplastic resin 21a, and the filler 15 is dispersed in the thermoplastic resin 21a.
  • the second resin composition layer 22 is made of the thermoplastic resin 22a, but may be composed mainly of the thermoplastic resin 22a.
  • the main component means that at least half of the weight of the second resin composition layer 22 is composed of the weight of the thermoplastic resin 22 a included in the second resin composition layer 22.
  • the second resin composition layer 22 may be laminated together with the first resin composition layer 21. Even in this case, the resin multilayer molded body of the present invention can effectively increase the mechanical strength of the resin multilayer molded body because the orientation of the filler 15 in the first resin composition layer 21 is enhanced. it can.
  • thermoplastic resins 21a and 22a the same thermoplastic resins as those mentioned in the thermoplastic resin 11a of the resin multilayer molded body 1 can be used. Further, the thermoplastic resins 21a and 22a may be the same resin or different resins. When the thermoplastic resins 21a and 22a are the same resin, the adhesion between the first resin composition layer 21 and the second resin composition layer 22 can be enhanced. Moreover, when the thermoplastic resins 21a and 22a are different resins, for example, a first resin composition layer 21 including the thermoplastic resin 21a, and a second resin composition layer 22 including the thermoplastic resin 22a, By separating the functions, functionalities other than mechanical strength can be imparted to the resin multilayer molded body 1.
  • the resin multilayer molded body 2 having a high gas barrier property can be obtained.
  • the resin multilayer molded object 2 with high impact resistance can be obtained by using ABS with high impact resistance as the thermoplastic resin 22a.
  • the second resin composition layer 22 does not include a filler made of a carbon material having a graphene structure, but the second resin composition layer 22 contains a filler made of a carbon material having a graphene structure. You may go out. However, the smaller the amount of the filler made of the carbon material having a graphene structure contained in the second resin composition layer 22, the less the mechanical strength of the resin multilayer molded body 2 is reduced. The amount of filler used can be reduced efficiently.
  • the thickness of the second resin composition layer 22 can be approximately the same as the thickness of the first resin composition layer 21.
  • the total number of layers of the resin multilayer molded object required in order to make the resin multilayer molded object 2 desired thickness is determined. Also good.
  • a filler 15 made of a carbon material having a graphene structure is uniformly dispersed in the thermoplastic resin 11a to obtain a resin composition in which the filler 15 is uniformly dispersed in the thermoplastic resin 11a.
  • the thermoplastic resin 11a and the filler 15 are kneaded under heating using a twin screw kneader or a twin screw extruder such as a plast mill, so that the filler 15 becomes the thermoplastic resin 11a.
  • the above resin composition uniformly dispersed therein can be obtained.
  • the above resin is also obtained by a method of kneading the expanded graphite with the thermoplastic resin 11a under heating.
  • a composition can be obtained.
  • expanded graphite the interlayer distance of graphite is widened.
  • expanded graphite is separated into a plurality of exfoliated graphite by melting and kneading under heating with a thermoplastic resin, and the exfoliated graphite is homogeneous in the molten kneaded product. To be distributed.
  • the expanded graphite can be obtained by increasing the interlayer distance of graphite by an electrochemical method in which electrolyte ions such as nitrate ions are inserted between the graphite layers.
  • the above resin composition is coextruded to obtain a laminate of two or more layers in which the resin composition layer 11 made of the thermoplastic composition is laminated.
  • the method for obtaining the laminate is not particularly limited, and examples thereof include a wet lamination method, a dry lamination method, a melt heat press lamination method, an extrusion coating method, a multilayer melt extrusion method, a hot melt lamination method, and a heat lamination method.
  • a multilayer melt extrusion method in which the production of the resin multilayer molded body 1 of the present invention is easy can be used.
  • the multilayer melt extrusion method include a multi-manifold method and a feed block method.
  • the resin composition is introduced into both the first extruder and the second extruder, and the resin composition is extruded simultaneously from the first extruder and the second extruder.
  • the resin composition extruded from the first extruder and the second extruder is sent to a feed block.
  • the resin composition extruded from the first extruder and the second extruder joins. Thereby, the laminated body by which the resin composition layer 11 containing the said resin composition was laminated
  • the laminated body is transferred to a multilayer forming block and multilayered in the multilayer forming block to obtain a resin multilayer molded body 1 having 10 or more layers.
  • the laminated body 31 formed by laminating the first layer 32 and the second layer 33 is extruded from an extruder.
  • the laminate 31 is divided into a plurality of pieces in the step I. That is, the laminated body 31 is divided along a plurality of surfaces that are parallel to the extrusion direction of the laminated body 31 and are perpendicular to the laminated surface. In this way, divided laminates 31A, 31B, 31C, 31D are obtained.
  • the laminated bodies 31A to 31D obtained by the division using a shunt adapter or the like are moved so as to be aligned in the laminating direction.
  • the laminated body 31B, the laminated body 31D, the laminated body 31A, and the laminated body 31C are arranged in this order from the top.
  • step III the stacked body 31B, the stacked body 31D, the stacked body 31A, and the stacked body 31C are expanded in a direction parallel to the stacked surface.
  • step III the expanded laminates 31A to 31D are superposed and then compressed in a direction perpendicular to the laminate surface. In this way, an eight-layer laminate 34 can be obtained.
  • FIG. 4 An example of the diversion adapter is shown in FIG.
  • the laminates 36A to 36D are laminated according to the steps I to IV shown in FIG.
  • a multilayer molded body can be obtained by using a plurality of stages of the diversion adapter.
  • the multilayer molding is not limited to the method of the present embodiment as described above, and can be performed by an appropriate multilayering method and apparatus.
  • the laminated body may be multilayered by repeatedly folding back to obtain a resin multilayer molded body 1 having 10 or more layers.
  • the resin composition layer 11 it is preferable to form the resin composition layer 11 as thin as 1 to 3 times the thickness of the filler 15. Thereby, the filler 15 is oriented in a direction parallel to the layer surface of the resin composition layer 11. Thereby, mechanical strength such as tensile elastic modulus of the obtained resin multilayer molded body 1 can be further increased. Moreover, the resin multilayer molded body 1 having a high mechanical strength and a large thickness can be obtained by laminating a large number of the resin composition layers 11 formed thin as described above.
  • the resin multilayer molded body 2 in the modified example of the present invention can be manufactured by the above manufacturing method using the second thermoplastic resin 22a together with the resin composition. Specifically, the resin composition is introduced into the first extruder, the second thermoplastic resin 22a is introduced into the second extruder, and merged in the feed block. The laminated body by which the 1st resin composition layer 21 containing and the 2nd resin composition layer 22 containing the thermoplastic resin 22a were laminated
  • a resin multilayer molded body 3 according to a modification of the resin multilayer molded body 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the resin multilayer molded body 3 a plurality of resin composition layers 11 are laminated.
  • the shape of the resin multilayer molded body 3 is not particularly limited, for example, a sheet shape is preferable. In that case, the resin multilayer molded body 3 can be easily molded by laminating a plurality of thin sheet-shaped resin composition layers 11.
  • the thickness of the resin multilayer molded body 3 is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 2.0 mm, more preferably in the range of 0.1 to 1.0 mm. Further, from the thickness of the resin composition layer 11, the number of the resin composition layers 11 required to make the resin multilayer molded body 3 a desired thickness may be determined.
  • the number of laminated resin composition layers 11 in the resin multilayer molded body 3 is preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and even more preferably 30 or more.
  • the mechanical strength of the resin multilayer molded body 3 can be further increased. Even when the thickness of the resin multilayer molded body 3 is the same, the mechanical strength of the resin multilayer molded body 3 increases as the number of the resin composition layers 11 stacked increases.
  • the resin composition layer 11 includes a thermoplastic resin 11a, and a filler 15 is dispersed in the thermoplastic resin 11a.
  • a filler 15 is dispersed in the thermoplastic resin 11a.
  • various molded products can be easily obtained using various molding methods by heating.
  • the thermoplastic resin 11a is not particularly limited, and various thermoplastic resins such as polyolefin, polyamide, polyester, polystyrene, polyvinyl chloride, and polyvinyl acetate can be used.
  • thermoplastic resin 11a polypropylene, polyethylene, a random copolymer of ethylene and propylene, a block copolymer of ethylene and propylene, a polyolefin resin such as a copolymer of ethylene and ⁇ -olefin, polyamide, And at least one selected from the group consisting of ABS resins.
  • thermoplastic resin 11a a polypropylene resin, that is, a propylene homopolymer, a copolymer of propylene and ethylene, or the like is used.
  • the polypropylene resin is widely used in various resin moldings and is inexpensive.
  • the polypropylene resin can be easily molded at a relatively low temperature. Therefore, by using a polypropylene resin, the cost of the resin multilayer molded body 3 can be reduced, and the resin multilayer molded body 3 can be manufactured more easily.
  • the molecular weight of the thermoplastic resin 11a is not particularly limited, but preferably the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is in the range of 6.00 ⁇ 10 5 to 1.50 ⁇ 10 5 . If the weight average molecular weight is less than 1.50 ⁇ 10 5 , the strength of the resin composition layer 11 may be reduced, and the interface of the resin composition layer 11 may be broken. As a result, the laminated surface of the resin multilayer molded body 3 may be disturbed, and the mechanical strength of the resin multilayer molded body 3 may be reduced. When the molecular weight is larger than 6.00 ⁇ 10 5 , there is no particular problem, but since the viscosity becomes high, handling at the time of molding may be difficult.
  • a filler 15 made of a carbon material having a graphene structure is dispersed in the thermoplastic resin 11a.
  • the carbon material preferably, at least one selected from the group consisting of graphite, exfoliated graphite, graphite, carbon nanofibers, and carbon nanotubes can be used. More preferably, the carbon material is a laminate of a plurality of graphene sheets, that is, at least one selected from the group consisting of exfoliated graphite, carbon nanofibers, and carbon nanotubes.
  • Graphite refers to a laminate in which many graphene sheets are laminated. Exfoliated graphite is obtained by exfoliating graphite and refers to a graphene sheet laminate that is thinner than graphite. The number of graphene sheets laminated in exfoliated graphite may be smaller than that of graphite, but is usually about several to 200 layers, preferably about several to 10 layers.
  • a thin graphene sheet is laminated on the exfoliated graphite, and the exfoliated graphite has a shape having a relatively large aspect ratio. Therefore, in the resin multilayer molded body of the present invention, when the filler 15 made of exfoliated graphite is uniformly dispersed in the thermoplastic resin 11a included in the resin composition layer 11, the laminated surface of the exfoliated graphite is used. The reinforcing effect against the external force applied in the direction intersecting with can be effectively enhanced.
  • the preferred lower limit of the aspect ratio of the filler 15 is 10, and the preferred upper limit is 1000.
  • an aspect ratio shall mean the ratio with respect to the thickness of the said carbon material of the largest dimension in the graphene sheet lamination surface direction of the said carbon material. If the aspect ratio of the carbon material is too low, the reinforcing effect against an external force applied in a direction intersecting the laminated surface may not be sufficient. On the other hand, even if the aspect ratio of the carbon material is too high, the effect may be saturated and a further reinforcing effect may not be expected. More preferably, the lower limit of the aspect ratio of the carbon material is 10, and the upper limit is 300.
  • the thickness of the filler 15 is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 650 nm, more preferably in the range of 10 to 500 nm. By setting the thickness of the filler 15 in the above range, the reinforcing effect by the filler 15 can be effectively enhanced. Thereby, the mechanical strength of the resin multilayer molded body 3 can be further increased.
  • the angle formed between the longitudinal direction of each of the fillers and the average direction of the longitudinal directions of all the fillers is ⁇ 6 ° or less.
  • the thickness t per layer of the resin composition layer 11 is in the range of ⁇ ⁇ t ⁇ 15 ⁇ when the thickness of the filler 15 is ⁇ . More preferably, the thickness t per layer of the plurality of resin composition layers 11 can be in the range of ⁇ ⁇ t ⁇ 5 ⁇ of the thickness of the filler 15.
  • the filler 15 can be present in the resin composition layer 11 without disturbing the interface of the resin composition layer 11. Therefore, it is possible to provide a resin multilayer molded body 3 in which a plurality of resin composition layers 11 are laminated without being disturbed. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide the resin multilayer molded body 3 having high mechanical strength.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing one layer of the resin composition layer 11 constituting the resin multilayer molded body 3.
  • each filler 15 included in the resin composition layer 11 is not necessarily oriented in a direction parallel to the layer surface of the resin composition layer 11. It is slightly inclined with respect to the direction parallel to the layer surface.
  • the thickness t of the resin composition layer 11 is in the range of ⁇ ⁇ t ⁇ 15 ⁇ when the thickness of the filler is ⁇ , the filler 15 is in the resin composition layer 11.
  • the filler 15 is contained within the thickness range of the resin composition layer 11, so that it is difficult to protrude from the interface of the resin composition layer 11. Therefore, since it is difficult for the filler 15 to disturb the interface of the resin composition layer 11, it is possible to provide the resin multilayer molded body 3 in which the plurality of resin composition layers 11 are laminated without being disturbed.
  • the end portion of the filler 15 becomes the resin composition layer 11 when the inclination of the filler 15 with respect to the above direction is large. It may protrude from the interface and be exposed. In that case, the interface of the resin composition layer 11 is disturbed. Therefore, the mechanical strength of the resin multilayer molded body 3 is reduced due to the occurrence of disturbance on the laminated surface of the resin multilayer molded body 3.
  • the thickness t per layer of the resin composition layer 11 is larger than 15 times the thickness ⁇ of the filler 15, it cannot be oriented in the direction parallel to the layer surface of the resin composition layer 11 and increases the mechanical strength. I can't.
  • the specific thickness per layer of the resin composition layer 11 may be appropriately determined depending on the thickness of the filler 15, but is preferably in the range of 0.01 ⁇ m to 2.0 ⁇ m.
  • the mechanical strength of the resin multilayer molded body 3 can be effectively increased.
  • the thickness per layer of the resin composition layer 11 is less than 0.01 ⁇ m, the laminated surface of the resin multilayer molded body 3 may be disturbed, and the mechanical strength of the resin multilayer molded body 3 may be reduced. . If the thickness per layer of the resin composition layer 11 exceeds 2.0 ⁇ m, it cannot be oriented in the direction parallel to the layer surface of the resin composition layer 11 and the mechanical strength cannot be increased.
  • the amount of the filler 15 contained in the thermoplastic resin 11a contained in the resin composition layer 11 is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin 11a.
  • the amount of the filler 15 contained in the thermoplastic resin 11a is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin 11a.
  • the amount of the filler 15 contained in the thermoplastic resin 11a contained in the resin composition layer 11 is in the range of 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin 11a. In that case, it is possible to provide the resin multilayer molded body 3 in which the plurality of resin composition layers 11 are reliably laminated without being disturbed. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide the resin multilayer molded body 3 with the mechanical strength reliably increased.
  • the first resin composition layer 21 corresponds to the resin composition layer 11 of the resin multilayer molded body 3. That is, the first resin composition layer 21 includes the first thermoplastic resin 21a, and the filler 15 is dispersed in the thermoplastic resin 21a.
  • the second resin composition layer 22 is composed of the second thermoplastic resin 22a in the present modification, but may be composed mainly of the thermoplastic resin 22a.
  • the main component means that at least half of the weight of the second resin composition layer 22 is composed of the weight of the thermoplastic resin 22 a included in the second resin composition layer 22.
  • the second resin composition layer 22 may be laminated together with the first resin composition layer 21. Even in this case, the resin multilayer molded body of the present invention can effectively increase the mechanical strength of the resin multilayer molded body because the orientation of the filler 15 in the first resin composition layer 21 is enhanced. it can.
  • a plurality of first resin composition layers 21 and a plurality of second resin composition layers 22 are alternately laminated.
  • the plurality of first resin composition layers 21 can efficiently increase the mechanical strength of the entire resin multilayer molded body 4.
  • stacking state of the resin multilayer molded body 4 is not specifically limited, For example, as for the resin multilayer molded body 4, the some 1st resin composition layer 21 or the some 2nd resin composition layer 22 continues. You may provide the laminated
  • thermoplastic resins 21a and 22a the same thermoplastic resins as those mentioned in the thermoplastic resin 11a of the resin multilayer molded body 3 can be used. Further, the thermoplastic resins 21a and 22a may be the same resin or different resins. When the thermoplastic resins 21a and 22a are the same resin, the adhesion between the first resin composition layer 21 and the second resin composition layer 22 can be enhanced. Moreover, when the thermoplastic resins 21a and 22a are different resins, for example, a first resin composition layer 21 including the thermoplastic resin 21a, and a second resin composition layer 22 including the thermoplastic resin 22a, By separating the functions, functionalities other than mechanical strength can be imparted to the resin multilayer molded body 2.
  • the resin multilayer molded body 4 having a high gas barrier property can be obtained.
  • the resin multilayer molded body 4 with high impact resistance can be obtained by using ABS with high impact resistance as the thermoplastic resin 22a.
  • the second resin composition layer 22 does not include a filler made of a carbon material having a graphene structure, but the second resin composition layer 22 contains a filler made of a carbon material having a graphene structure. You may go out. However, the smaller the amount of the filler made of the carbon material having a graphene structure contained in the second resin composition layer 22, the less the mechanical strength of the resin multilayer molded body 4 is lowered. The amount of filler used can be reduced efficiently.
  • the thickness of the second resin composition layer 22 is not particularly limited, but can be approximately the same as the thickness of the first resin composition layer 21.
  • the total number of layers of the resin multilayer molded body required to make the resin multilayer molded body 4 a desired thickness is determined from the thicknesses of the first resin composition layer 21 and the second resin composition layer 22. Also good.
  • a filler 15 made of a carbon material having a graphene structure is uniformly dispersed in the thermoplastic resin 11a to obtain a resin composition in which the filler 15 is uniformly dispersed in the thermoplastic resin 11a.
  • the thermoplastic resin 11a and the filler 15 are kneaded under heating using a twin screw kneader or a twin screw extruder such as a plast mill, so that the filler 15 becomes the thermoplastic resin 11a.
  • the above resin composition uniformly dispersed therein can be obtained.
  • the above resin is also obtained by a method of kneading the expanded graphite with the thermoplastic resin 11a under heating.
  • a composition can be obtained.
  • expanded graphite the interlayer distance of graphite is widened.
  • expanded graphite is separated into a plurality of exfoliated graphite by melting and kneading under heating with a thermoplastic resin, and the exfoliated graphite is homogeneous in the molten kneaded product. To be distributed.
  • the expanded graphite can be obtained by increasing the interlayer distance of graphite by an electrochemical method in which electrolyte ions such as nitrate ions are inserted between the graphite layers.
  • a plurality of resin composition layers 11 are produced by molding the resin composition.
  • the method for producing the resin composition layer 11 is not particularly limited, and the resin composition layer 11 can be produced by a molding method used in a conventionally known multilayer molding method.
  • Examples of the method for producing the resin composition layer 11 include a method of forming the resin composition into a sheet by press molding under heating. In the sheet forming step by press molding, for example, a 0.5 mm thick spacer is used, preheating is performed at 190 ° C. for 2 minutes, and then a pressure of 100 kPa is applied for 3 minutes to form a sheet.
  • the resin multilayer molded body 3 in which the resin composition layers 11 are laminated is formed by superimposing the plurality of resin composition layers 11.
  • the resin multilayer molded body 3 is molded so that the thickness t per one layer of the plurality of resin composition layers 11 satisfies ⁇ ⁇ t ⁇ 15 ⁇ .
  • the method of superimposing the plurality of resin composition layers 11 is not particularly limited as long as the thickness t per layer of the plurality of resin composition layers 11 satisfies ⁇ ⁇ t ⁇ 15 ⁇ .
  • the method by repeated hot press molding similar to the above description may be mentioned.
  • a plurality of resin composition layers 11 may be manufactured and superposed by a method of co-extrusion molding of the resin composition.
  • the coextrusion molding method is not particularly limited, and examples thereof include a wet lamination method, a dry lamination method, an extrusion coating method, a multilayer melt extrusion method, a hot melt lamination method, and a heat lamination method.
  • a multilayer melt extrusion method in which the production of the resin multilayer molded body 3 of the present invention is easy can be used.
  • the multilayer melt extrusion method include a multi-manifold method and a feed block method.
  • the resin composition is introduced into both the first extruder and the second extruder, and the resin composition is extruded simultaneously from the first extruder and the second extruder.
  • the resin composition extruded from the first extruder and the second extruder is sent to a feed block.
  • the resin composition extruded from the first extruder and the second extruder joins. Thereby, the laminated body by which the resin composition layer 11 containing the said resin composition was laminated
  • the laminated body is transferred to a multilayer forming block, and multilayered in the multilayer forming block to obtain a resin multilayer molded body 3 having 10 or more layers.
  • the laminated body 31 formed by laminating the first layer 32 and the second layer 33 is extruded from an extruder.
  • the laminate 31 is divided into a plurality of pieces in the step I. That is, the laminated body 31 is divided along a plurality of surfaces that are parallel to the extrusion direction of the laminated body 31 and are perpendicular to the laminated surface. In this way, divided laminates 31A, 31B, 31C, 31D are obtained.
  • the laminated bodies 31A to 31D obtained by the division using a shunt adapter or the like are moved so as to be aligned in the laminating direction.
  • the laminated body 31B, the laminated body 31D, the laminated body 31A, and the laminated body 31C are arranged in this order from the top.
  • step III the stacked body 31B, the stacked body 31D, the stacked body 31A, and the stacked body 31C are expanded in a direction parallel to the stacked surface.
  • step III the expanded laminates 31A to 31D are superposed and then compressed in a direction perpendicular to the laminate surface. In this way, an eight-layer laminate 34 can be obtained.
  • FIG. 4 An example of the diversion adapter is shown in FIG.
  • the laminates 36A to 36D are laminated according to the steps I to IV shown in FIG.
  • a multilayer molded body can be obtained by using a plurality of stages of the diversion adapter.
  • the resin multilayer molded body 4 in the modified example of the present invention can be manufactured by using the second thermoplastic resin 22a together with the resin composition. Specifically, after press-molding the resin composition and the second thermoplastic resin 22a, respectively, the obtained plurality of resin composition sheets and the plurality of thermoplastic resin sheets 22a are alternately stacked and molded. Thus, the resin multilayer molded body 4 can be manufactured. Moreover, the resin multilayer molded body 4 can also be manufactured by co-extrusion molding the said resin composition and the 2nd thermoplastic resin 22a from a separate extruder.
  • a resin multilayer molded body 5 according to a modification of the resin multilayer molded body 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a plurality of first resin composition layers 21 and a plurality of second resin composition layers 22 are laminated in the resin multilayer molded body 5.
  • a plurality of first resin composition layers 21 and a plurality of second resin composition layers 22 are alternately laminated.
  • stacking state of the resin multilayer molded object 5 is not specifically limited, For example, as for the resin multilayer molded object 5, the some 1st resin composition layer 21 or the some 2nd resin composition layer 22 continues. You may provide the laminated
  • the shape of the resin multilayer molded body 5 is not particularly limited, for example, a sheet shape is preferable. In that case, the resin multilayer molded body 5 can be easily molded by laminating a plurality of thin sheet-like first resin composition layers 21 and second resin composition layers 22.
  • the first resin composition layer 21 includes a thermoplastic resin 21a, and the filler 15 is dispersed in the thermoplastic resin 21a.
  • the second resin composition layer 22 is made of the thermoplastic resin 22a in the present embodiment, but may be composed mainly of the thermoplastic resin 22a.
  • the main component means that at least half of the weight of the second resin composition layer 22 is composed of the weight of the thermoplastic resin 22 a included in the second resin composition layer 22.
  • various molded products can be easily obtained by using various molding methods by heating.
  • thermoplastic resins 21a and 22a are not particularly limited, and examples thereof include polyolefin, polyamide, polyester, polystyrene, polyvinyl chloride, and polyvinyl acetate.
  • polyolefins such as polypropylene, polyethylene, and ethylene-propylene copolymer are used as the thermoplastic resins 21a and 22a.
  • thermoplastic resins 21a and 22a may be the same resin or different resins.
  • the adhesion between the first resin composition layer 21 and the second resin composition layer 22 can be enhanced.
  • the thermoplastic resins 21a and 22a are different resins, for example, a first resin composition layer 21 including the thermoplastic resin 21a, and a second resin composition layer 22 including the thermoplastic resin 22a, By separating the functions, functionalities other than mechanical strength can be imparted to the resin multilayer molded body 5. For example, by using polyethylene oxide having a high gas barrier property as the thermoplastic resin 22a, the resin multilayer molded body 5 having a high gas barrier property can be obtained.
  • the resin multilayer molded body 5 with high impact resistance can be obtained by using ABS with high impact resistance as the thermoplastic resin 22a.
  • a carbon fiber woven fabric may be used for the first resin composition layer 21 as the filler 15. By inserting the carbon fiber woven fabric into the thermoplastic resin, the strength can be increased without impairing the toughness of the first resin composition layer 21.
  • the first resin composition layer 21 may be laminated with a carbon fiber woven fabric. Even in this case, the strength can be increased without impairing the toughness of the first resin composition layer 21.
  • the filler 15 made of a carbon material having a graphene structure is dispersed in the thermoplastic resin 21a.
  • the second resin composition layer 22 is made of a thermoplastic resin 22a and does not include a filler made of a carbon material having a graphene structure.
  • the second resin composition layer 22 has a graphene structure as long as the amount is smaller than the amount of the filler 15 contained in the first resin composition layer 21.
  • a filler made of a carbon material may be included.
  • the angle formed between the longitudinal direction of each filler and the average direction of the longitudinal directions of all the fillers is ⁇ 6 ° or less.
  • the amount of the filler 15 contained in the first resin composition layer 21 is a filler made of a carbon material having a graphene structure contained in the second resin composition layer 22. More on a weight basis than on an amount. That is, in the resin multilayer molded body 5, a filler made of a carbon material having a graphene structure is unevenly distributed in the plurality of first resin composition layers 21.
  • the mechanical strength of the plurality of first resin composition layers 21 is increased. Thereby, the mechanical strength of the entire resin multilayer molded body 5 in which the plurality of first resin composition layers 21 are laminated can be further increased. That is, according to the present invention, the mechanical strength of the resin multilayer molded body 5 can be further increased with a small amount of filler.
  • the amount of the filler 15 contained in the thermoplastic resin 21a contained in the first resin composition layer 21 is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin 21a.
  • the amount of the filler 15 contained in the thermoplastic resin 21a is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin 21a.
  • the amount of the filler made of a carbon material having a graphene structure contained in the second resin composition layer 22 is preferably less than 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin 22a. More preferably, the second resin composition layer 22 does not include a filler made of a carbon material having a graphene structure.
  • the plurality of first resin composition layers 21 and the plurality of second resin composition layers 22 are alternately stacked.
  • the plurality of first resin composition layers 21 can further increase the mechanical strength of the entire resin multilayer molded body 5.
  • the carbon material preferably, at least one selected from the group consisting of graphene, carbon nanotube, graphite, carbon fiber, and exfoliated graphite can be used. More preferably, as the carbon material, a laminate of a plurality of graphene sheets, that is, exfoliated graphite is used. Exfoliated graphite is obtained by exfoliating the original graphite, and refers to a graphene sheet laminate that is thinner than the original graphite. The number of graphene sheets laminated in exfoliated graphite should be less than that of the original graphite, but is usually about several to 200 layers.
  • a thin graphene sheet is laminated on the exfoliated graphite, and the exfoliated graphite has a shape with a relatively large aspect ratio. Therefore, in the resin multilayer molded body of the present invention, when the filler 15 composed of the exfoliated graphite is uniformly dispersed in the thermoplastic resin 21a included in the first resin composition layer 21, the exfoliated graphite is used.
  • intersects the lamination surface of can be improved effectively.
  • the aspect ratio refers to the ratio of the maximum dimension of the exfoliated graphite in the stacking surface direction to the thickness of the exfoliated graphite. If the aspect ratio of the exfoliated graphite is too low, the reinforcing effect against an external force applied in the direction intersecting the laminated surface may not be sufficient. On the other hand, even if the aspect ratio of the exfoliated graphite is too high, the effect may be saturated and a further reinforcing effect may not be expected. Therefore, the preferable lower limit of the aspect ratio is 70, and the preferable upper limit is 500.
  • the thickness of the first resin composition layer 21 is not particularly limited, but is preferably 1 to 3 times the thickness of the filler 15. In that case, the filler 15 is oriented in a direction parallel to the surface of the first resin composition layer 21. Therefore, the tensile elastic modulus of the first resin composition layer 21 and the resin multilayer molded body 5 can be further increased. More preferably, the thickness of the plurality of first resin composition layers 21 may be 1 to 2 times the thickness of the filler 15.
  • the thickness of the second resin composition layer 22 can be made substantially equal to the thickness of the first resin composition layer 21.
  • the total number of layers of the resin multilayer molded object required in order to make the resin multilayer molded object 5 into desired thickness is determined. Also good.
  • the filler 15 is uniformly dispersed in the thermoplastic resin 21a to obtain a thermoplastic resin composition in which the filler 15 is uniformly dispersed in the thermoplastic resin 21a.
  • the thermoplastic resin 21a and the filler 15 are kneaded under heating by using a twin screw kneader or a twin screw extruder such as a plast mill, so that the filler 15 becomes the thermoplastic resin 21a.
  • the thermoplastic resin composition uniformly dispersed therein can be obtained.
  • the method for obtaining the laminate is not particularly limited, and examples thereof include a method of laminating a press-formed laminate, a method of laminating stretched sheets, and the like, and preferably a wet lamination method, a dry lamination method, an extrusion Examples thereof include a coating method, a multilayer melt extrusion method, a hot melt lamination method, and a heat lamination method.
  • a multilayer melt extrusion method in which the production of the resin multilayer molded body of the present invention is easy can be used.
  • the first resin composition layer 21 made of the thermoplastic resin composition is formed by co-extrusion molding of the thermoplastic resin composition and the thermoplastic resin 22a using two extruders.
  • a laminate of two to several layers in which the second resin composition layer 22 made of the thermoplastic resin 22a is laminated can be obtained.
  • the multilayer melt extrusion method include a multi-manifold method and a feed block method.
  • the laminate is transferred to a multilayer forming block.
  • the laminated body is divided in the multilayer forming block, and the divided laminated body is further laminated to perform multilayer molding, whereby the resin multilayer molded body 5 having 10 or more layers can be obtained.
  • the laminated body 31 formed by laminating the first layer 32 and the second layer 33 is extruded from an extruder.
  • the laminate 31 is divided into a plurality of pieces in the step I. That is, the laminated body 31 is divided along a plurality of surfaces that are parallel to the extrusion direction of the laminated body 31 and are perpendicular to the laminated surface. In this way, divided laminates 31A, 31B, 31C, 31D are obtained.
  • the laminated bodies 31A to 31D obtained by the division using a shunt adapter or the like are moved so as to be aligned in the laminating direction.
  • the laminated body 31B, the laminated body 31D, the laminated body 31A, and the laminated body 31C are arranged in this order from the top.
  • step III the stacked body 31B, the stacked body 31D, the stacked body 31A, and the stacked body 31C are expanded in a direction parallel to the stacked surface.
  • step III the expanded laminates 31A to 31D are superposed and then compressed in a direction perpendicular to the laminate surface. In this way, an eight-layer laminate 34 can be obtained.
  • molding is not specifically limited, It can carry out with a suitable method and apparatus.
  • a resin multilayer molded body 6 shown in FIG. 9 is a laminated body 10 in which a plurality of first layers 11A to 11K are laminated.
  • the first layers 11A to 11K include a filler X.
  • the stacked body 10 is configured by stacking at least five first layers 11A to 11K.
  • the laminate 10 is configured by laminating eleven first layers 11A to 11K.
  • the first layers 11A to 11K include a thermoplastic resin.
  • the first layers 11A to 11K include a filler X. At least one of the first layers 11A to 11K may contain a filler, and all the layers of the first layers 11A to 11K may contain a filler.
  • the first layers 11A to 11K are stacked in the thickness direction of the stacked body 10.
  • the compositions of the first layers 11A to 11K may be the same or different.
  • the compositions of the first layers 11A to 11K are preferably the same.
  • the composition of components other than the fillers of the first layers 11A to 11K may be the same or different.
  • the compositions of the components other than the fillers of the first layers 11A to 11K are preferably the same.
  • FIG. 10 schematically shows a cross-sectional view of the resin multilayer molded body 7 of the present invention.
  • a resin multilayer molded body 7 shown in FIG. 10 is a laminate 12 in which a plurality of first layers 71A to 71F and 72A to 72E are laminated.
  • the first layers 71A to 71F contain a filler.
  • the laminate 12 is configured by laminating at least five first layers 71A to 71F and 72A to 72E.
  • the laminate 12 is configured by laminating eleven first layers 71A to 71F and 72A to 72E.
  • the first layers 71A to 71F and 72A to 72E contain a thermoplastic resin.
  • the first layers 71A to 71F include the filler X. At least one of the first layers 71A to 71F may include a filler.
  • the first layers 72A to 72E do not contain a filler.
  • the compositions of the first layers 71A to 71F and 72A to 72E may be the same or different.
  • the compositions of the first layers 71A to 71F and 72A to 72E are preferably the same.
  • the compositions of the first layers 71A to 71F may be the same or different.
  • the compositions of the first layers 71A to 71F are preferably the same.
  • the compositions of the first layers 72A to 72E may be the same or different.
  • compositions of the first layers 72A to 72E are preferably the same.
  • the composition of the components other than the fillers of the first layers 71A to 71F may be the same or different.
  • compositions of the components other than the fillers of the first layers 71A to 71F are preferably the same.
  • the first layers 71A to 71F and the first layers 72A to 72E have different thicknesses.
  • the thickness of the first layers 71A to 71F is smaller than the thickness of the first layers 72A to 72E.
  • the thickness of the plurality of first layers may be the same or different.
  • the first layers 71A to 71F having a relatively small thickness and the first layers 72A to 72E having a relatively large thickness may contain a filler. preferable.
  • the compositions of the first layers 71A to 71F and the first layers 72A to 72E may be the same or different.
  • the first layers 71A to 71F and the first layers 72A to 72E are alternately stacked in the thickness direction of the stacked body 12. That is, the stacked body 12 includes the first layer 71A, the first layer 72A, the first layer 71B, the first layer 72B, the first layer 71C, the first layer 72C, the first layer 71D, The first layer 72D, the first layer 71E, the first layer 72E, and the first layer 71F are stacked in this order.
  • the first layers 72A to 72E are sandwiched between the first layers 71A to 71F.
  • the first layers 72A to 72E are separated from each other by the first layers 71A to 71F, respectively.
  • FIG. 11 schematically shows a cross-sectional view of the resin multilayer molded body 8 of the present invention.
  • a resin multilayer molded body 8 shown in FIG. 11 includes a laminate 10 shown in FIG. 9, a second layer 42 laminated on the first surface 2 a of the laminate 10, and a first surface 2 a of the laminate 10.
  • the second layers 42 and 43 are surface layers.
  • the composition of the second layer 42 and the second layer 43 may be the same or different.
  • One second layer 42 may be stacked only on the first surface 2a of the stacked body 10, and the second layer 43 may not be stacked on the second surface 2b.
  • the two second layers 42 and 43 are preferably laminated one by one on the first surface 2 a and the second surface 2 b of the laminate 10.
  • the second layers 42 and 43 preferably contain a thermoplastic resin.
  • the thickness of the second layer can be made larger than that of the first layer.
  • the thickness of the second layer may be greater than the thickness of the first layer.
  • embossing in the outer surface of a 2nd layer as needed.
  • the higher the tensile strength of the laminate 10 the higher the tensile strength of the resin multilayer molded body 8 having the laminate 10 and the second layers 42 and 43.
  • FIG. 12 schematically shows a cross-sectional view of the resin multilayer molded body 9 of the present invention.
  • a resin multilayer molded body 9 shown in FIG. 12 includes a laminate 12 shown in FIG. 10, a second layer 42 laminated on the first surface 22a of the laminate 12, and a first surface 22a of the laminate 12. Comprises a second layer 43 stacked on the opposite second surface 22b.
  • the number of the first layers in the laminates 10 and 12 is at least 5 layers, preferably 10 layers or more, more preferably 20 layers or more, still more preferably 30 layers or more, and particularly preferably 40 layers or more. Preferably it is 80 layers or more.
  • the upper limit of the number of laminated first layers in the laminates 10 and 12 can be appropriately changed in consideration of the thickness of the resin multilayer molded bodies 6 to 9, and is not particularly limited.
  • the number of stacked first layers in the stacked bodies 10 and 12 may be 20000 layers or less, or 20000 layers or more.
  • the number of laminated first layers is preferably 5000 layers or less, more preferably 1500 layers or less, still more preferably 1000 layers or less, particularly preferably. 800 layers or less, most preferably 400 layers or less.
  • the average thickness of the first layer is preferably 5 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably 100 nm or more, and particularly preferably 500 nm or more.
  • the thickness is preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 100 ⁇ m or less, still more preferably 10 ⁇ m or less, particularly preferably 5 ⁇ m or less, and most preferably 1 ⁇ m or less.
  • the thickness of each of the first layers is preferably 50 nm or more, more preferably The thickness is 100 nm or more, more preferably 500 nm or more, preferably 40 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and still more preferably 1 ⁇ m or less.
  • the thickness per layer of the first layer may be less than 300 ⁇ m, 200 ⁇ m or less, or 160 ⁇ m or less.
  • the thickness of each of the two first layers located on the outermost surfaces of the laminates 10 and 12 is preferably 40 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and further preferably 1 ⁇ m or less.
  • the thickness of each of the two first layers located on the outermost surfaces of the laminates 10 and 12 may be less than 300 ⁇ m, 200 ⁇ m or less, or 160 ⁇ m or less.
  • the thicknesses of the laminates 10 and 12 are preferably 0.03 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, still more preferably 0.1 mm or more, preferably 3 mm or less, more preferably 1.5 mm or less, and even more preferably 1 mm or less. It is. When the thicknesses of the laminates 10 and 12 are equal to or more than the above lower limit, the tensile strength of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 is further increased. When the thickness of the laminates 10 and 12 is not more than the above upper limit, the transparency of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 is further enhanced.
  • the thickness of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 is preferably 0.03 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, still more preferably 0.1 mm or more, preferably 3 mm or less, more preferably 1.5 mm or less, still more preferably 1 mm or less.
  • the thickness of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 is equal to or more than the above lower limit, the tensile strength of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 is further increased.
  • the thickness of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 is not more than the above upper limit, the transparency of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 is further enhanced.
  • the thickness of each of the second layers is preferably 5 nm or more, more preferably Is 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, particularly preferably 1 ⁇ m or more, most preferably 10 ⁇ m or more, preferably 1000 ⁇ m or less, more preferably 600 ⁇ m or less, still more preferably 200 ⁇ m or less, particularly preferably 100 ⁇ m or less, most preferably 50 ⁇ m or less. It is.
  • the thickness of each of the second layers may exceed 1 ⁇ m, may exceed 5 ⁇ m, may exceed 40 ⁇ m, and may be 160 ⁇ m. It may be over and may be over 200 micrometers.
  • the thickness of the second layer is not less than the above lower limit, the thickness of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 does not become too thick.
  • the thickness of the laminates 10 and 12 is T, the thickness of the second layer is preferably more than 0.2T, more preferably 0.4T or more, preferably 3T or less, more preferably 1T or less, More preferably, it is 0.8T or less, Most preferably, it is 0.6T or less.
  • At least one of the plurality of (five or more layers) first layers includes a filler. Therefore, the tensile strength of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 is further increased. That is, the use of the filler greatly contributes to the improvement of the tensile strength of the resin multilayer molded bodies 6-9. Moreover, the said 2nd layer may contain the filler and does not need to contain the filler.
  • the filler material is preferably a carbon material having a graphene structure.
  • the carbon material having the graphene structure include carbon nanotubes.
  • the filler material is preferably a carbon nanotube.
  • the aspect ratio of the filler is preferably more than 1.
  • the filler is preferably a non-spherical filler, more preferably a rod-like filler or a plate-like filler, and a plate-like filler. More preferably it is.
  • the aspect ratio of the filler is preferably 1.5 or more, more preferably 2 or more, and further preferably 2.5 or more. It is preferably 3 or more, particularly preferably.
  • the non-spherical filler is a non-spherical filler.
  • the non-spherical filler, rod-like filler and plate-like filler each have a length direction.
  • the filler material is a carbon material having a graphene structure such as a carbon nanotube, the filler generally has a length direction.
  • the angle formed between the longitudinal direction of each of the fillers and the average direction of the longitudinal directions of all the fillers is ⁇ 6 ° or less. It is.
  • the tensile strength in the direction perpendicular to the laminating direction of the first layer in the resin multilayer molded bodies 6 to 9 becomes considerably high.
  • the angle in the layer containing the filler is reduced to the upper limit or less. Easy to do.
  • the first layer may contain bubbles or may not contain bubbles.
  • the second layer may contain bubbles or may not contain bubbles.
  • the average bubble diameter of the bubbles is preferably less than 200 nm.
  • the expansion ratio is not particularly limited, but is preferably 1.1 times or more.
  • the method of incorporating bubbles in the first layer is not particularly limited, and examples of the foam material include a method using a chemical foam material such as azodicarbonimide (ADCA), a method using a gas such as CO 2, and the like.
  • the average bubble diameter when the bubbles are closed cells and are spherical, the average bubble diameter is obtained from the diameter of the bubbles.
  • the average bubble diameter is obtained from the longest length connecting two points on the outer periphery of the bubble, that is, the maximum diameter.
  • the average bubble diameter is determined from the longest length connecting two points on the outer periphery of the bubbles, that is, the maximum diameter.
  • the average bubble diameter indicates an average value of the bubble diameters of at least 10 bubbles, and is preferably an average value of the bubble diameters of 10 arbitrarily selected bubbles. Details of each component contained in the resin multilayer molded bodies 6 to 9 according to the present invention will be described below.
  • the first layer includes a thermoplastic resin.
  • the second layer preferably contains a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited.
  • a conventionally known thermoplastic resin can be used as the thermoplastic resin contained in the first and second layers.
  • As for a thermoplastic resin only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • thermoplastic resin examples include polyolefin resin, PET (polyethylene terephthalate) resin, PBT (polybutylene terephthalate) resin, polycarbonate resin, EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) resin, polystyrene resin, vinyl chloride resin, ABS.
  • thermoplastic resins such as (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer) resin, AS (acrylonitrile-styrene copolymer) resin, polyvinyl acetal resin, thermoplastic elastomer, and (meth) acrylic resin.
  • Each of the first layer and the second layer preferably contains a polyolefin resin, a polycarbonate resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer resin, a polystyrene resin, or a polyvinyl acetal resin.
  • the first layer preferably contains a polyvinyl acetal resin as the thermoplastic resin, and more preferably contains a polyvinyl acetal resin and a plasticizer.
  • the first layer preferably contains a polycarbonate resin as the thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin may be alloyed or blended with a polymer compound.
  • the polyolefin resin is not particularly limited.
  • a homopolymer such as ethylene, propylene or ⁇ -olefin, a copolymer of ethylene and propylene, a copolymer of ethylene and ⁇ -olefin, or propylene and ⁇ -olefin.
  • a copolymer of two or more ⁇ -olefins As for the said polyolefin resin, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the ⁇ -olefin is not particularly limited, and examples thereof include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-heptene and 1-octene.
  • the vinyl chloride resin include vinyl chloride homopolymers, copolymers of vinyl chloride and polymerizable monomers other than vinyl chloride that can be polymerized with the vinyl chloride, and polymer resins other than vinyl chloride polymers. Examples thereof include a graft copolymer obtained by grafting a vinyl polymer.
  • the polymerizable monomer is not particularly limited as long as it has a reactive double bond.
  • examples of the polymerizable monomer include ⁇ -olefins such as ethylene, propylene and butylene, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate, vinyl ethers such as butyl vinyl ether and cetyl vinyl ether, and methyl (meth) acrylate.
  • (Meth) acrylic acid esters such as ethyl (meth) acrylate and phenyl (meth) acrylate, aromatic vinyls such as styrene and ⁇ -methylstyrene, vinyl halides such as vinylidene chloride and vinyl fluoride, and And N-substituted maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide.
  • aromatic vinyls such as styrene and ⁇ -methylstyrene
  • vinyl halides such as vinylidene chloride and vinyl fluoride
  • N-substituted maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide.
  • N-substituted maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide.
  • the said polymerizable monomer only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the polymer resin is not particularly limited.
  • ethylene-vinyl acetate copolymer ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer, ethylene-ethyl (meth) acrylate copolymer, ethylene-methyl (meth) acrylate.
  • examples thereof include copolymers, ethylene-propylene copolymers, acrylonitrile-butadiene copolymers, polyurethane resins, chlorinated polyethylene resins, and chlorinated polypropylene resins.
  • the said polymeric resin only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • ABS resin examples include acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer.
  • thermoplastic resin may be copolymerized with aromatic vinyl such as ⁇ -methylstyrene and N-phenylmaleimide.
  • the polyvinyl acetal resin is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl butyral resin.
  • the thermoplastic elastomer is not particularly limited, and examples thereof include styrene / butadiene elastomer, ethylene / propylene elastomer, and acrylic elastomer.
  • the molecular weight and molecular weight distribution of the thermoplastic resin are not particularly limited.
  • the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is preferably 5000 or more, more preferably 20000 or more, preferably 5 million or less, more preferably 300,000 or less.
  • the molecular weight distribution (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of the thermoplastic resin is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, preferably 80 or less, more preferably 40 or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are values obtained using polystyrene as a standard substance using gel permeation chromatography (GPC). Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were measured by a measuring device manufactured by Waters (column: Shodex GPC LF-804 (length: 300 mm) x 2 manufactured by Showa Denko KK), measuring temperature: 40 ° C., flow rate: It means a value measured using 1 mL / min, solvent: tetrahydrofuran, standard substance: polystyrene).
  • the filler material is preferably a carbon material having a graphene structure.
  • the carbon material include layered graphite, exfoliated graphite, graphite, and carbon nanotube.
  • the filler is preferably exfoliated graphite.
  • the exfoliated graphite is a laminate of a plurality of graphene sheets.
  • the exfoliated graphite is obtained by exfoliating layered graphite, and is a laminate of graphene sheets thinner than layered graphite.
  • the number of graphene sheets laminated in the exfoliated graphite is two or more.
  • the number of graphene sheets laminated in the exfoliated graphite is preferably smaller than the number of laminated layered graphite, and is preferably 200 layers or less.
  • the aspect ratio of the exfoliated graphite is relatively large.
  • the filler is preferably a non-spherical filler, more preferably a rod-like filler or a plate-like filler, and a plate-like filler. More preferably it is.
  • the aspect ratio of the filler is preferably more than 1, more preferably 1.1 or more, even more preferably 2 or more, still more preferably 2.5 or more, particularly preferably 3 or more, preferably 500 or less, more preferably 300 or less, more preferably 100 or less, particularly preferably 50 or less.
  • the aspect ratio of the filler is preferably 10 or more, more preferably 90 or more.
  • the aspect ratio is a ratio of a longitudinal dimension to a lateral dimension.
  • the aspect ratio is a ratio of a longitudinal dimension in the graphene sheet lamination surface direction to a short dimension in the graphene sheet lamination surface direction.
  • the aspect ratio is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the tensile strength of the resin multilayer molded bodies 6 to 9 is further increased.
  • the thickness of the layer containing the filler is preferably at least 1 times the thickness of the filler, preferably Is more than 1 time, more preferably 1.1 times or more, preferably 100 times or less, more preferably 10 times or less, still more preferably 3 times or less.
  • the content of the filler is preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, still more preferably 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
  • the amount is particularly preferably 2 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight or less, more preferably 50 parts by weight or less, still more preferably 20 parts by weight or less, and particularly preferably 10 parts by weight or less.
  • the laminates 10 and 12 are preferably obtained by stretching, and the laminates 10 and 12 are stretched laminates. It is preferable.
  • the resin multilayer molded bodies 6 to 9 are preferably obtained by stretching the laminates 10 and 12.
  • the magnification for stretching the laminates 10 and 12 is not particularly limited.
  • the first and second layers are respectively a plasticizer, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a light stabilizer, a flame retardant, an antistatic agent, if necessary.
  • Additives such as pigments, dyes, adhesive strength modifiers, moisture-proofing agents, fluorescent brighteners and infrared absorbers may be included.
  • the method for producing the resin multilayer molded bodies 6 to 9 according to the present invention is not particularly limited.
  • Examples of the method for producing the resin multilayer molded bodies 6 to 9 according to the present invention include a wet lamination method, a dry lamination method, an extrusion coating method, a multilayer melt extrusion method, a hot melt lamination method, and a heat lamination method.
  • the resin multilayer molded bodies 6 to 9 according to the present invention are preferably obtained by the multilayer melt extrusion method because the production is easy and the resin multilayer molded bodies 6 to 9 that are more excellent in tensile strength can be obtained.
  • Examples of the multilayer melt extrusion method include a multi-manifold method and a feed block method.
  • the method for producing the resin multilayer molded bodies 6 to 9 according to the present invention includes the first layer containing a thermoplastic resin. Is a laminate in which five or more layers are laminated, and preferably includes a step of forming laminates 10 and 12 in which at least one of the plurality of first layers contains a filler by a multilayer melt extrusion method. . From the viewpoint of more easily producing the resin multilayer molded bodies 6 to 9 and further improving the tensile strength, the laminated bodies 10 and 12 are preferably molded by a multi-manifold method or a feed block method.
  • one of the second layers is laminated only on the first surface of the laminates 10 and 12, or two of the second layers are formed. It is preferable to include a step of laminating one layer at a time on the first surface of the laminates 10 and 12 and the second surface opposite to the first surface.
  • a method for manufacturing the laminates 10 and 12 in the resin multilayer molded bodies 6 to 9 will be described.
  • a composition for forming a first layer containing a thermoplastic resin and a filler is prepared.
  • the composition for forming a 2nd layer is prepared as needed.
  • the filler can be uniformly dispersed in the thermoplastic resin by kneading under heating using a twin screw kneader or a twin screw extruder. Examples of the twin screw kneader include a plast mill.
  • the filler which is exfoliated graphite is uniformly dispersed in the thermoplastic resin
  • the expanded graphite is separated into a plurality of exfoliated graphite, and the exfoliated graphite is uniformly dispersed in the thermoplastic resin.
  • the expanded graphite can be obtained by increasing the interlayer distance of the layered graphite by an electrochemical method in which electrolyte ions such as nitrate ions are inserted between the layers of the layered graphite.
  • the whole or at least part of the first layer is laminated by co-extrusion and molding the composition for forming the first layer using a manufacturing apparatus.
  • the composition for forming the first layer is introduced into both the first extruder (main extruder) and the second extruder (sub-extruder), and the first extruder And the composition for forming the said 1st layer is extruded simultaneously from a 2nd extruder.
  • the composition for forming the second layer may be extruded.
  • the composition for forming the first layer extruded from the first extruder and the second extruder is sent to a feed block. In a feed block, the composition for forming the said 1st layer extruded from the 1st extruder and the 2nd extruder joins so that it may overlap alternately. Thereby, the composition for forming the first layer can be laminated.
  • a filler in one of the compositions for forming the first layers to be alternately stacked By including a filler in one of the compositions for forming the first layers to be alternately stacked, a laminate in which layers containing fillers and layers not containing fillers are alternately stacked can be obtained. By including a filler in both of the compositions for forming the first layers alternately stacked, it is possible to obtain the stacked bodies 10 and 12 in which the layers containing the filler are stacked.
  • the method for laminating the composition for forming the first layer is not limited to the above-described method.
  • the composition for forming the first layer can be laminated by an appropriate coextrusion molding method and manufacturing apparatus.
  • a plurality of multi-layer blocks that can be divided and laminated are attached to the downstream portion of the feed block to obtain resin multilayer molded bodies 6 to 9.
  • Graphite single crystal powder (2.5 g) was supplied to 115 ml of 65 wt% concentrated sulfuric acid, and the resulting mixture was stirred while being cooled in a 10 ° C. water bath. Next, the mixture was stirred while gradually adding 15 g of potassium permanganate to the mixture obtained by stirring the graphite single crystal powder and concentrated sulfuric acid, and the mixture was reacted at 35 ° C. for 30 minutes.
  • exfoliated graphite was exfoliated and fragmented between the layer interfaces to obtain exfoliated graphite in which the layer surface was oxidized.
  • Hydrazine was added to exfoliated graphite in which the obtained layer surface was oxidized and reduced for 10 minutes.
  • Reduced exfoliated graphite was classified using filters with pore sizes of 100 ⁇ m, 50 ⁇ m, 20 ⁇ m, and 10 ⁇ m (all manufactured by ADVANTEC) in order from the filter with the largest pore size. Thereafter, the classified exfoliated graphite was dried to obtain exfoliated graphite.
  • the multilayer molded articles of Examples 1 to 10 were produced by the following method.
  • the material of the resin composition layer was extruded with two extruders to form a resin composition layer.
  • the extruded resin composition layer was laminated in a feed block to form a laminate.
  • the laminate was repeatedly folded to obtain a multilayer molded body.
  • Example 1 100 parts by weight of polypropylene (manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., trade name: Novatec EA9) and graphite (manufactured by SEC Carbon Co., Ltd., high-purity graphite, grade “SNO-5”, maximum dimension in the plane direction of the layer surface of the graphene layer, 5 ⁇ m, lamination Several 1500 layers and an aspect ratio of 10) 40 parts by weight were melt-kneaded at 200 ° C. with an extruder to produce a resin composite composition.
  • the multilayer forming block is adjusted so that the thickness per layer is 1000 nm (2.0 times the exfoliated graphite), and the manufacturing is performed.
  • a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was produced by the method.
  • Example 2 Exfoliated graphite was obtained by the above production method with an ultrasonic irradiation time of 5 minutes.
  • the exfoliated graphite had a maximum dimension in the plane direction of the layer surface of the graphene layer of 5 ⁇ m, a stacking number of 180 layers, and an aspect ratio of 90.
  • the multilayer forming block is adjusted so that the thickness per layer is 150 nm (2.5 times the exfoliated graphite), and the manufacturing is performed.
  • a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was produced by the method.
  • Exfoliated graphite was obtained by the above production method with an ultrasonic irradiation time of 10 minutes.
  • the exfoliated graphite had a maximum dimension in the surface direction of the layer surface of the graphene layer of 5 ⁇ m, a stacking number of 90 layers, and an aspect ratio of 180.
  • the multilayer forming block is adjusted so that the thickness per layer is 100 nm (3.3 times the exfoliated graphite), and the manufacturing is performed.
  • a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was produced by the method.
  • Exfoliated graphite was obtained by the above production method with an ultrasonic irradiation time of 15 minutes.
  • the exfoliated graphite had a maximum dimension of 5 ⁇ m in the surface direction of the layer surface of the graphene layer, 20 laminated layers, and an aspect ratio of 300.
  • the multilayer forming block is adjusted so that the thickness per layer is 25 nm (3.0 times the exfoliated graphite), and the manufacturing is performed.
  • a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was produced by the method.
  • Example 5 In the same manner as in Example 2 except that 20 parts by weight of carbon nanotubes (trade name “CTUBE-100” manufactured by CNT) was used instead of exfoliated graphite, the above multilayer was formed so that the thickness per layer was 150 nm. A forming block was prepared, and a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was produced by the above production method.
  • carbon nanotubes trade name “CTUBE-100” manufactured by CNT
  • Example 5 The resin composite product obtained in Example 5 was subjected to single layer extrusion molding with an extruder to obtain a sheet-shaped single layer molded body having a thickness of 300 ⁇ m.
  • Example 6 In the same manner as in Example 2 except that 20 parts by weight of carbon nanofiber (trade name “CNF-T” manufactured by MD Nanotech) was used instead of exfoliated graphite, the thickness per layer was 150 nm.
  • the multilayer forming block was prepared, and a sheet-shaped multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 6 The resin composite product obtained in Example 6 was subjected to single layer extrusion molding with an extruder to obtain a sheet-shaped single layer molded body having a thickness of 300 ⁇ m.
  • Example 7 Instead of polypropylene, polyamide (trade name “1300S” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., flexural modulus: 2.7 GPa, linear expansion coefficient: 8 ⁇ 10 ⁇ 5 / K) and 100 parts by weight of graphite (manufactured by SEC Carbon Co., Ltd., high purity) Per layer, similar to Example 1 except that graphite, grade “SNO-5”, graphene layer with a maximum dimension of 5 ⁇ m in the plane direction of the layer surface, 1500 layers, and an aspect ratio of 10) 20 parts by weight were used.
  • the multilayer forming block was prepared so that the thickness of the sheet became 1000 nm, and a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 7 The resin composite product obtained in Example 7 was subjected to single layer extrusion molding with an extruder to obtain a sheet-shaped single layer molded body having a thickness of 300 ⁇ m.
  • Example 8 Example 1 was used except that 100 parts by weight of polyamide and 20 parts by weight of exfoliated graphite (the maximum dimension in the plane direction of the graphene layer was 5 ⁇ m, the number of layers was 90 layers, and the aspect ratio was 180) were used.
  • the multilayer forming block was adjusted so that the thickness per layer was 150 nm, and a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 8 The resin composite product obtained in Example 8 was subjected to single layer extrusion molding with an extruder to obtain a sheet-shaped single layer molded body having a thickness of 300 ⁇ m.
  • Example 9 Instead of polypropylene, ABS (trade name “S210B” manufactured by UMG ABS, flexural modulus: 2.3 GPa, linear expansion coefficient: 7 ⁇ 10 ⁇ 5 / K) and 100 parts by weight of graphite (manufactured by SEC Carbon Co., Ltd., high One layer as in Example 1 except that 20 parts by weight of pure graphite, grade “SNO-5”, maximum dimension 5 ⁇ m in the surface direction of the graphene layer, 1500 layers, aspect ratio 10) was used.
  • the multilayer forming block was prepared so that the per-thickness was 1000 nm, and a sheet-shaped multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 9 The resin composite product obtained in Example 9 was subjected to single layer extrusion molding with an extruder to obtain a sheet-shaped single layer molded body having a thickness of 300 ⁇ m.
  • Example 10 Except for using 100 parts by weight of ABS and 20 parts by weight of exfoliated graphite (the maximum dimension in the surface direction of the graphene layer is 5 ⁇ m, the number of layers is 90 layers, and the aspect ratio is 180), the same as in Example 1,
  • the multilayer forming block was prepared so as to have a thickness of 150 nm per layer, and a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 10 The resin composite product obtained in Example 10 was subjected to single layer extrusion molding with an extruder to obtain a sheet-shaped single layer molded body having a thickness of 300 ⁇ m.
  • the multilayer molded bodies of Examples 1 to 10 have a smaller filler orientation angle than the single-layer molded bodies of Comparative Examples 1 to 10. That is, it can be seen that the variation in the orientation angle of each filler is small, and the whole filler is oriented in a more constant direction. This is considered that the orientation of the whole filler was improved by multilayering the molded bodies of Examples 1 to 10.
  • the multilayer molded articles of Examples 1 to 10 have higher tensile elastic modulus than the single-layer molded articles of Comparative Examples 1 to 10. This is considered that the mechanical strength of the multilayer molded body was increased by reducing the orientation angle of the filler and increasing the orientation of the entire filler.
  • Example 21 As the exfoliated graphite, graphite (manufactured by SEC Carbon Co., Ltd., high-purity graphite, grade “SNO-5”, maximum dimension of 5 ⁇ m in the plane direction of the layer surface of the graphene layer, 1500 layers, aspect ratio 10) was used.
  • the resin composition was press-molded at 190 ° C. by press molding under heating so as to obtain a resin composition sheet having a thickness of 0.5 mm.
  • the nine resin composition sheets were press molded at 190 ° C. by press molding to produce a sheet-like resin multilayer molded body having a thickness of 500 ⁇ m.
  • the thickness of the resin composition layer per layer of the obtained resin multilayer molded body was 1000 nm.
  • Exfoliated graphite was obtained by the above production method with an ultrasonic irradiation time of 10 minutes.
  • the exfoliated graphite had a maximum dimension in the surface direction of the layer surface of the graphene layer of 5 ⁇ m, a thickness dimension of 50 nm, and an aspect ratio of 100.
  • the resin composition was press-molded at 190 ° C. by press molding under heating so as to obtain a resin composition sheet having a thickness of 0.5 mm.
  • the 12 resin composition sheets were press molded at 190 ° C. by press molding to produce a sheet-like resin multilayer molded body having a thickness of 500 ⁇ m.
  • the thickness of the resin composition layer per layer of the obtained resin multilayer molded body was 100 nm.
  • Exfoliated graphite was obtained by the above production method with an ultrasonic irradiation time of 15 minutes.
  • the exfoliated graphite had a maximum dimension in the surface direction of the layer surface of the graphene layer of 5 ⁇ m, a thickness dimension of 10 nm, and an aspect ratio of 500.
  • the resin composition was press-molded at 190 ° C. by press molding under heating so as to obtain a resin composition sheet having a thickness of 0.5 mm.
  • the 13 resin composition sheets were press molded at 190 ° C. by press molding to produce a sheet-like resin multilayer molded body having a thickness of 500 ⁇ m.
  • the thickness of the resin composition layer per layer of the obtained resin multilayer molded body was 50 nm.
  • the thickness of the resin composition layer per layer of the resin multilayer molded body thus obtained was 500 nm.
  • the thickness of the resin composition layer per layer of the resin multilayer molded body thus obtained was 50 nm.
  • the thickness of the resin composition layer per layer of the resin multilayer molded body thus obtained was 10 nm.
  • Example 24 In the same manner as in Example 21, except that 20 parts by weight of carbon nanotubes (trade name “CTUBE-100” manufactured by CNT) was used instead of exfoliated graphite, the above multilayer was formed so that the thickness per layer was 100 nm. A forming block was prepared, and a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was produced by the above production method.
  • carbon nanotubes trade name “CTUBE-100” manufactured by CNT
  • Example 24 From the resin composite product obtained in Example 24, the multilayer forming block was prepared so that the thickness per layer was 50 nm, and a resin composite material sheet was obtained.
  • Example 25 The thickness per layer was set to 300 nm in the same manner as in Example 21 except that 20 parts by weight of carbon nanofiber (trade name “CNF-T” manufactured by MD Nanotech) was used instead of exfoliated graphite.
  • the multilayer forming block was prepared, and a sheet-shaped multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 25 From the resin composite product obtained in Example 25, the multilayer forming block was prepared so that the thickness per layer was 100 nm, and a resin composite material sheet was obtained.
  • Example 26 Instead of polypropylene, polyamide (trade name “1300S” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., flexural modulus: 2.7 GPa, linear expansion coefficient: 8 ⁇ 10 ⁇ 5 / K) and 100 parts by weight of graphite (manufactured by SEC Carbon Co., Ltd., high purity) Per layer, similar to Example 21, except that graphite, grade “SNO-5”, graphene layer with a maximum dimension of 5 ⁇ m in the plane direction of the layer surface, 1500 layers, aspect ratio 10) 20 parts by weight were used.
  • the multilayer forming block was prepared so that the thickness of the sheet became 1000 nm, and a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 26 From the resin composite product obtained in Example 26, the multilayer forming block was prepared so that the thickness per layer was 500 nm, and a resin composite material sheet was obtained.
  • Example 27 The same as in Example 26, except that 100 parts by weight of polyamide and 20 parts by weight of exfoliated graphite (maximum dimension in the surface direction of the graphene layer of 5 ⁇ m, 90 layers, and aspect ratio of 180) were used.
  • the multilayer forming block was prepared so that the thickness per layer was 100 nm, and a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 27 From the resin composite product obtained in Example 27, the multilayer forming block was prepared so that the thickness per layer was 50 nm, and a resin composite material sheet was obtained.
  • Example 28 Instead of polypropylene, ABS (trade name “S210B” manufactured by UMG ABS, flexural modulus: 2.3 GPa, linear expansion coefficient: 7 ⁇ 10 ⁇ 5 / K) and 100 parts by weight of graphite (manufactured by SEC Carbon Co., Ltd., high One layer in the same manner as in Example 21 except that 20 parts by weight of pure graphite, grade “SNO-5”, the maximum dimension of 5 ⁇ m in the plane direction of the layer surface of the graphene layer, 1500 layers, and aspect ratio 10) were used.
  • the multilayer forming block was prepared so that the per-thickness was 1000 nm, and a sheet-shaped multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 28 The above-mentioned multilayer forming block was prepared so that the thickness per layer of the resin composite product obtained in Example 28 was 500 nm, and a resin composite material sheet was obtained.
  • Example 29 Similar to Example 28, except that 100 parts by weight of ABS and 20 parts by weight of exfoliated graphite (the maximum dimension in the plane direction of the graphene layer is 5 ⁇ m, the number of layers is 90 layers, and the aspect ratio is 180) are used.
  • the multilayer forming block was prepared so that the thickness per layer was 100 nm, and a sheet-like multilayer molded body having a thickness of 300 ⁇ m was manufactured by the manufacturing method.
  • Example 29 The multilayer composite block was prepared so that the resin composite product obtained in Example 29 had a thickness of 50 nm per layer, and a resin composite material sheet was obtained.
  • FIG. 22 the cross-sectional photograph which image
  • FIG. 22 The cross-sectional photograph which image
  • disurbance the case where a sudden thickness change or layer breakage occurs due to the inclusion of the filler was defined as “disturbance”.
  • the layer interface is disturbed, for example, the resin composition layer constituting the resin multilayer molded body is broken. This is considered to be because the thickness of the resin composition layer is the same as the thickness of the filler.
  • the resin multilayer molded bodies of Examples 21 to 29 have significantly higher tensile elastic modulus and breaking strength than the resin multilayer molded bodies of Comparative Examples 21 to 29. This is presumably due to the fact that no disturbance is observed at the layer interface of the resin multilayer molded bodies of Examples 21 to 29.
  • the multilayer molded products of Examples 31 and 32 and Comparative Examples 31 and 32 were produced by the following method.
  • the material of the first layer and the material of the second layer were extruded by two extruders to form the first layer and the second layer.
  • the extruded first layer and second layer were laminated in a feed block with the first layer and the second layer to produce a sheet-like multilayer molded body.
  • the laminate is divided, and the divided laminate is further laminated to form a multilayer, thereby forming a multilayer having a thickness of 0.3 ⁇ m per layer and 900 layers. Got the body.
  • polypropylene (trade name: Novatec EA9, manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.) as the material for the second layer, and using the shunt adapter shown in FIG. A multilayer molded body was produced.
  • the laminates 36A to 36D are laminated according to the steps I to IV shown in FIG. A multilayer molded body was obtained using a plurality of stages of the diversion adapter.
  • the obtained multilayer molded body contained 18 parts by weight of graphene with respect to 100 parts by weight of polypropylene.
  • No. 1 dumbbell defined in JIS K7113 was cut out from the molded multilayer molded article as a test piece, and the tensile elastic modulus was measured. The tensile elastic modulus was 2.4 GPa.
  • high-density polyethylene resin manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., trade name: HF560
  • exfoliated graphite manufactured by xGScience, trade name “xGnP”
  • maximum dimension in the plane direction of the layer surface of the graphene layer 5 ⁇ m
  • the resin composite composition is used as the material for the first layer, and a high-density polyethylene resin (trade name: HF560, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.) is used as the material for the second layer.
  • a multilayer molded body was produced.
  • the obtained multilayer molded body contained 18 parts by weight of graphene with respect to 100 parts by weight of the high-density polyethylene resin.
  • No. 1 dumbbell defined in JIS K7113 was cut out as a test piece from the molded multilayer molded article, and the tensile modulus was measured. The tensile modulus was 2.2 GPa.
  • Example 33 A composite resin molded body was prepared in the same manner as in Example 31 except that the multilayer structure was manufactured using the shunt adapter shown in FIG. When the obtained multilayer molded article was measured under the same conditions as in Example 31, the tensile modulus was 2.2 GPa.
  • FIG. 8 includes a supply unit 37 and division units 37A to 37D connected to the supply unit 37.
  • the position where each process is performed is indicated by arrows ag. That is, in the portion from position a to position b, the heated laminate is expanded in the width direction. At position b, the laminate is thinner and wider than at position a. Next, from the position b to the position d, the laminated body whose width is expanded as described above is further expanded in the width direction. Divided into two at position b and then again into two at position c. Therefore, the laminate is divided into four. By sequentially dividing in this way, the resin flow is evenly distributed. Therefore, unevenness of the resin flow is suppressed.
  • each of the divided laminated bodies obtained as described above is twisted 90 degrees with the flow direction of the resin flow as the central axis.
  • a plurality of divided laminates are laminated at positions e to g. More specifically, at the position f, two divided laminated bodies are laminated and integrated. Further, at the position g, a laminated body that is laminated and integrated two by two is further laminated. In this way, the stacking process is sequentially performed from the position e to the position g. In this case, the adhesion between the layers can be further increased as compared with the case where all the layers are laminated at once. Furthermore, the quality in the obtained multilayer laminated structure can also be improved.
  • Example 33 a multilayer molded body was prepared in the same manner as in Example 31 by repeating the laminated structure a plurality of times using the diversion adapter.
  • Example 34 100 parts by weight of polyamide (trade name “1300S” manufactured by Asahi Kasei) and 44 parts by weight of exfoliated graphite were melt-kneaded at 270 ° C. to produce a resin composite composition.
  • a multilayer molded body was manufactured using the resin composite composition as the material for the first layer and the polyamide as the material for the second layer, and using the shunt adapter shown in FIG.
  • the obtained multilayer molded body contained 18 parts by weight of graphene with respect to 100 parts by weight of polypropylene.
  • No. 1 dumbbell defined in JIS K7113 was cut out as a test piece from the molded multilayer molded article, and the tensile modulus was measured.
  • the tensile elastic modulus was 4.2 GPa.
  • Example 35 100 parts by weight of ABS (trade name “S210B” manufactured by UMG ABS) and 44 parts by weight of exfoliated graphite were melt-kneaded at 130 ° C. to produce a resin composite composition.
  • a multilayer molded body was manufactured using the resin composite composition as the material for the first layer and the polyamide as the material for the second layer, and using the shunt adapter shown in FIG.
  • the obtained multilayer molded body contained 18 parts by weight of graphene with respect to 100 parts by weight of ABS.
  • No. 1 dumbbell defined in JIS K7113 was cut out as a test piece from the molded multilayer molded article, and the tensile modulus was measured. The tensile elastic modulus was 3.5 GPa.
  • Example 36 100 parts by weight of the above polypropylene and 44 parts by weight of carbon nanotubes (trade name “CTUBE”, average outer diameter 25 nm, average length 5 ⁇ m, manufactured by CNT) are melt-kneaded at 230 ° C. to produce a resin composite composition. did.
  • a multilayer molded body was manufactured using the resin composite composition as the material for the first layer and the polypropylene as the material for the second layer, and using the shunt adapter shown in FIG.
  • the obtained multilayer molded body contained 18 parts by weight of graphene with respect to 100 parts by weight of polypropylene.
  • the tensile elastic modulus was 1.9 GPa.
  • Example 37 100 parts by weight of the above polypropylene and 44 parts by weight of carbon nanofiber (MD Nanotech, trade name “CNF-T”, average outer diameter 15 nm, average length 5 ⁇ m) are melt-kneaded at 230 ° C. to obtain a resin composite.
  • a composition was prepared.
  • a multilayer molded body was manufactured using the resin composite composition as the material for the first layer and the polypropylene as the material for the second layer, and using the shunt adapter shown in FIG.
  • the obtained multilayer molded body contained 18 parts by weight of graphene with respect to 100 parts by weight of polypropylene.
  • the tensile elastic modulus was 2.0 GPa.
  • Example 38 100 parts by weight of the above polypropylene and 44 parts by weight of carbon fiber (manufactured by West One Corporation, trade name “milled carbon fiber”, average outer diameter 5 ⁇ m, average length 100 ⁇ m) are melt-kneaded at 230 ° C. to obtain a resin composite A composition was prepared. Next, a multilayer molded body was manufactured using the resin composite composition as the material for the first layer and the polypropylene as the material for the second layer, and using the shunt adapter shown in FIG. The obtained multilayer molded body contained 18 parts by weight of graphene with respect to 100 parts by weight of polypropylene. The tensile elastic modulus was 1.8 GPa.
  • Example 34 a resin composite material was obtained in the same manner as in Example 34 except that 21 parts by weight of exfoliated graphite was added and kneaded at 270 degrees. Subsequently, using the composite resin for both the first layer and the second layer, a sheet-like multilayer molded body was produced by the method described above. The tensile elastic modulus was measured under the same measurement conditions as in Example 34. The tensile elastic modulus was 4.2 GPa.
  • Example 35 a resin composite material was obtained in the same manner as in Example 35 except that 20 parts by weight of exfoliated graphite was added and kneaded at 130 degrees. Subsequently, using the composite resin for both the first layer and the second layer, a sheet-like multilayer molded body was produced by the method described above. The tensile elastic modulus was measured under the same measurement conditions as in Example 35. The tensile elastic modulus was 3.5 GPa.
  • Example 36 a resin composite material was obtained in the same manner as in Example 36, except that 20 parts by weight of carbon nanotubes were added. Subsequently, using the composite resin for both the first layer and the second layer, a sheet-like multilayer molded body was produced by the method described above. The tensile elastic modulus was measured under the same measurement conditions as in Example 36. The tensile elastic modulus was 1.9 GPa.
  • Example 37 a resin composite material was obtained in the same manner as in Example 37 except that 21 parts by weight of carbon nanofibers were added. Subsequently, using the composite resin for both the first layer and the second layer, a sheet-like multilayer molded body was produced by the method described above. The tensile elastic modulus was measured under the same measurement conditions as in Example 37. The tensile elastic modulus was 2.0 GPa.
  • Example 37 A resin composite material was obtained in the same manner as in Example 38 except that 21 parts by weight of carbon fiber was added in Example 38. Subsequently, using the composite resin for both the first layer and the second layer, a sheet-like multilayer molded body was produced by the above method. The tensile elastic modulus was measured under the same measurement conditions as in Example 38. The tensile elastic modulus was 1.8 GPa.
  • the multilayer molded body obtained in Examples 31 to 38 and the single layer molded body obtained in Comparative Examples 31 to 37 were cut.
  • the cut surface was photographed with a scanning electron microscope (SEM), and the angle between the longitudinal direction of each filler and the average direction of the longitudinal directions of all the fillers was measured from the image of the cut surface. .
  • SEM scanning electron microscope
  • Example 41 To 100 parts by weight of PC resin (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Iupilon E2000) which is a thermoplastic resin, 5 parts by weight of carbon nanotubes (Hodogaya Chemical Co., Ltd., diameter 65 nm, length direction dimension 3 ⁇ m in the z direction) are added. A composition A for forming the first layer was obtained. Composition A for forming the first layer was supplied to the main extruder. Further, PC resin (Iupilon E2000 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company), which is a thermoplastic resin, was supplied to the sub-extruder. A multi-layer feed block was attached to the tip of the main extruder and the sub-extruder.
  • PC resin Mitsubishi Gas Chemical Company
  • the total thickness of the first layer extruded from the main extruder and the sub-extruder is set to 800 ⁇ m, and the first layer extruded from the main extruder and the first layer extruded from the sub-extruder are By alternately laminating a total of five first layers, a laminate having the thickness shown in Table 1 below was obtained as a resin multilayer molded body. In addition, the 1st layer containing a filler was 3 layers.
  • Example 42 to 51 The number of layers of the first layer was increased from 5 to 1280 layers as shown in Table 4 by attaching several sets of multilayer blocks, and the carbon nanotubes used in Example 41 for the sub-extruder as well. Was added in the same manner as in Example 41 except that the blending amount of the filler was changed as shown in Table 4 to obtain a resin multilayer molded body. In Examples 43, 44, 47, 48 and 50, no carbon nanotubes were added to the sub-extruder. The first layers containing the filler in that case were 6, 12, 24, 48, and 102 layers, respectively.
  • Example 42 and 43 The total thickness of the first layer is set to 200 ⁇ m, the thickness of the second layer is set to 600 ⁇ m, the thickness of the front and back layers is set to 300 ⁇ m, and the total of the first layer is 5 layers as shown in Table 4.
  • a resin multilayer molded body was obtained in the same manner as in Example 41 except that the layers were laminated.
  • the carbon nanotubes used in Example 41 were also added to the sub-extruder, and the resin multi-layer was obtained in the same manner as in Example 41 except that the blending amount of the filler was changed as shown in Table 4.
  • a molded body was obtained.
  • volume resistance The volume low efficiency was measured using a Loresta GP manufactured by Mitsubishi Chemical in accordance with the four-end needle method of conductive plastic of JIS K7194.
  • the blending amount of the filler indicates the blending amount (part by weight) of the filler with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
  • Laminated body 36A, 36B, 36C, 36D ... Laminated body 37 ... Supply part 37A , 37B, 37C, 37D ... divided portions 42, 43 ... second layer 42a, 43a ... outer surface 71A to 71F, 72A to 72E ... first layer 72a ... first surface 72b ... second surface X ... Filler

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Abstract

 フィラーの配向性が高く、機械的強度が高い樹脂多層成形体及びその製造方法を提供する。 熱可塑性樹脂(11a)と、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラー(15)とを含み、フィラー(15)が熱可塑性樹脂(11a)中に分散されている複数の樹脂組成物層(11)が積層された樹脂多層成形体(1)であって、各々のフィラー(15)の長手方向と、全てのフィラー(15)の長手方向の平均となる方向とのなす角度が±6°以下である樹脂多層成形体(1)及び樹脂多層成形体(1)の製造方法。

Description

樹脂多層成形体及びその製造方法
 本発明は、熱可塑性樹脂にフィラーが分散されている樹脂多層成形体及びその製造方法に関し、特に、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーが熱可塑性樹脂中に分散されている樹脂多層成形体及びその製造方法に関する。
 近年、弾性率等の機械的強度の高い樹脂成形体が強く求められている。機械的強度の高い樹脂成形体の材料としては、例えば、数nmから数十nmの寸法のフィラーを熱可塑性樹脂中に分散させた樹脂複合材料が注目されている。このようなナノレベルのフィラーとして、炭素カーボンファイバー、多層カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、薄片化グラフェン、粘土などが知られている。
 上記樹脂複合材料からなる樹脂成形体の機械的強度を効果的に高めるには、上記のようなナノレベルのフィラーを樹脂成形体中において一方向に配向させる必要がある。例えば、下記の特許文献1には、炭素材料からなるフィラーとマトリックスとの混合物を繊維状に押出成形し、繊維状の成形物の方向を揃えて固めることにより、炭素材料からなるフィラーをマトリックス中において配向させる方法が開示されている。また、下記の特許文献2には、炭素材料からなるフィラーとマトリックスとの混合物に電場を印加することにより、フィラーをマトリックス中において特定の方向に配向させる方法及びそれによってフィラーが配向した連接フィルムが開示されている。
米国特許第7186092号 特開2006-312677号公報
 しかしながら、特許文献1及び2の方法によりナノレベルのフィラーを配向させた樹脂成形体では、上記フィラーの配向性が低かった。そのため、樹脂成形体の機械的強度が充分に高められないという問題があった。
 本発明の目的は、フィラーの配向性が高く、機械的強度が高い樹脂多層成形体及びその製造方法を提供することにある。
 本発明の樹脂多層成形体は、熱可塑性樹脂と、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーとを含み、前記フィラーが前記熱可塑性樹脂中に分散されている複数の樹脂組成物層が積層されている。本発明の樹脂多層成形体では、各々の上記フィラーの長手方向と、全ての上記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度が±6°以下である。
 本発明の樹脂多層成形体のある特定の局面では、前記複数の樹脂組成物層の1層あたりの厚みが、上記フィラーの厚みの1~3倍である。その場合には、上記フィラーが上記樹脂組成物層の層面と平行な方向へと配向するため、上記フィラーの配向性をより高めることができる。従って、樹脂多層成形体の機械的強度をさらに高めることができる。
 本発明の樹脂多層成形体の他の特定の局面では、前記グラフェン構造を有する炭素材料のアスペクト比が10~500の範囲である。その場合には、前記グラフェン構造を有する炭素材料の積層面に交差する方向に加わる外力に対する補強効果を効果的に高めることができる。
 本発明の樹脂多層成形体の別の特定の局面では、前記グラフェン構造を有する炭素材料が薄片化黒鉛、カーボンファイバー、及びカーボンナノチューブからなる群から選択された少なくとも一種である。その場合には、薄片化黒鉛はナノサイズを有し、かつ比表面積が大きい。そのため、樹脂多層成形体の機械的強度をより高めることができる。
 本発明の樹脂多層成形体のさらに他の特定の局面では、前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂、ポリアミド、及びABS樹脂からなる群から選択された少なくとも一種である。その場合には、汎用されているポリオレフィン系樹脂を用いることにより、樹脂多層成形体のコストを低減することができる。
 本発明の樹脂多層成形体のさらに別の特定の局面では、前記フィラーが、前記熱可塑性樹脂100重量部に対して1~50重量部の割合で含有されている。その場合には、樹脂多層成形体の機械的強度をより効果的に高めることができる。
 本発明の樹脂多層成形体のまた他の特定の局面では、前記樹脂多層成形体の形状がシート状である。その場合には、シート状の複数の樹脂組成物層を積層することにより、樹脂多層成形体を容易に成形することができる。
 本発明の樹脂多層成形体の他の特定の局面では、樹脂多層成形体は、熱可塑性樹脂と、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーとを含み、前記フィラーが前記熱可塑性樹脂中に分散されている複数の樹脂組成物層が積層された樹脂多層成形体であって、前記複数の樹脂組成物層の1層あたりの厚みtが、前記フィラーの厚みをαとしたとき、α<t≦15αである。この樹脂多層成形体では、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーが熱可塑性樹脂中に分散されている複数の樹脂組成物層が積層された樹脂多層成形体であって、上記複数の樹脂組成物層の1層あたりの厚みtが、上記フィラーの厚みをαとしたときにα<t≦15αであるため、各樹脂組成物層内に上記フィラーが層界面を乱すことなく存在する。そのため、この樹脂多層成形体では、樹脂組成物層が乱れなく積層されている。よって、機械的強度が効果的に高められた樹脂多層成形体を提供することができる。
 本発明の樹脂多層成形体の別の特定の局面では、前記複数の樹脂組成物層の1層あたりの厚みが0.01μm~2.0μmの範囲である。その場合には、樹脂多層成形体の機械的強度をさらに確実に高めることができる。
 本発明の樹脂多層成形体の他の特定の局面では、樹脂多層成形体は、第1の熱可塑性樹脂と、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーとを含み、前記フィラーが前記第1の熱可塑性樹脂中に分散されている複数の第1の樹脂組成物層と、第2の熱可塑性樹脂を主成分とする複数の第2の樹脂組成物層とが積層されている。本発明の樹脂多層成形体では、前記第2の樹脂組成物層にはグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーが含まれていない、または前記第1の樹脂組成物層に含まれる炭素材料からなるフィラーの量をX、前記第2の樹脂組成物層に含まれる炭素材料からなるフィラーの量をYとすると、X>Yである。第1の樹脂組成物層に分散されているグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの量が、第2の樹脂組成物層に含まれるグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの量より多いため、第1の樹脂組成物層の機械的強度が高められている。本発明の樹脂多層成形体は、複数の第1の樹脂組成物層と複数の第2の樹脂組成物層とが積層されているため、第1の樹脂組成物層の機械的強度により、樹脂多層成形体全体の機械的強度を高めることができる。従って、より少ないフィラー添加量で、樹脂多層成形体の機械的強度をより高めることができる。また、この樹脂多層成形体の製造方法によれば、共押出し成形により第1の層と第2の層との積層体を形成した後、上記積層体を分割し、分割された上記積層体をさらに積層することにより多層成形するため、複数の第1の樹脂組成物層と複数の第2の樹脂組成物層とが多数積層された本発明の樹脂多層成形体5を効率的に製造することができる。
 本発明の樹脂多層成形体のさらに他の特定の局面では、前記複数の第1の樹脂組成物層と前記複数の第2の樹脂組成物層とが交互に積層されている。その場合には、樹脂多層成形体の機械的強度をより高めることができる。
 本発明の樹脂多層成形体のさらに別の特定の局面では、前記第2の樹脂組成物層がグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーを含まない。その場合には、樹脂多層成形体の機械的強度をさほど低めることなく、樹脂多層成形体に用いられるグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの量を効率的に減らすことができる。
 本発明の樹脂多層成形体の他の特定の局面では、熱可塑性樹脂を含む第1の層が5層以上積層されている積層体を有し、複数の上記第1の層の内の少なくとも1層が、フィラーを含む。この樹脂多層成形体は、熱可塑性樹脂を含む第1の層が5層以上積層されている積層体を有し、複数の上記第1の層の内の少なくとも1層がフィラーを含むので、引張強度を高めることができる。
 本発明の樹脂多層成形体の他の特定の局面では、上記フィラーの材料は、カーボンナノチューブである。
 本発明の樹脂多層成形体の製造方法は、前記熱可塑性樹脂と前記フィラーとを含み、前記フィラーが前記熱可塑性樹脂中に分散されている樹脂複合組成物を用意する工程と、前記樹脂複合組成物を共押出し成形することにより、前記樹脂組成物層の積層体を形成する工程と、前記積層体を分割し、分割された前記積層体をさらに積層する工程とを備える。上記製造方法によって、本発明の種々の樹脂多層成形体を製造することができる。
 本発明の樹脂多層成形体の製造方法のある特定の局面では、樹脂多層成形体の製造方法は、前記熱可塑性樹脂と前記フィラーとを含み、前記フィラーが前記熱可塑性樹脂中に分散されている樹脂組成物を用意する工程と、前記樹脂組成物を成形することにより、複数の樹脂組成物層を作製する工程と、前記複数の樹脂組成物層を重ね合わせることにより、樹脂多層成形体を成形する工程とを備える。上記製造方法によって、本発明の種々の樹脂多層成形体を製造することができる。
 本発明の樹脂多層成形体の製造方法の他の特定の局面では、樹脂多層成形体の製造方法は、前記第1の熱可塑性樹脂と前記フィラーとを含み、前記フィラーが前記第1の熱可塑性樹脂中に分散されている樹脂複合組成物を用意する工程と、前記樹脂複合組成物と前記第2の熱可塑性樹脂とを共押出し成形することにより、第1の層と第2の層との積層体を形成する工程と、上記積層体を分割し、分割された上記積層体をさらに積層する工程とを備える。上記製造方法によって、本発明の種々の樹脂多層成形体を製造することができる。
 本発明の樹脂多層成形体の製造方法の別の特定の局面では、樹脂多層成形体の製造方法は、熱可塑性樹脂を含む第1の層が5層以上積層されている積層体であって、複数の上記第1の層の内の少なくとも1層がフィラーを含む積層体を、多層溶融押出法により成形する工程を備える。
 本発明の樹脂多層成形体では、グラフェン構造を有する炭素材料からなる各々のフィラーの長手方向と、全ての上記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度が±6°以下であるため、上記フィラーの配向性が高くなっている。そのため、樹脂多層成形体の機械的強度を効果的に高めることができる。
 また、本発明の樹脂多層成形体の製造方法では、共押出し成形により積層体を形成した後、積層体を分割し、分割された積層体をさらに積層することにより多層成形するため、上記フィラーの配向性を高めることができる。従って、機械的強度の高い樹脂多層成形体を製造することができる。
図1は、本発明の一実施形態における樹脂多層成形体の模式的断面図である。 図2は、本発明の他の実施形態における樹脂多層成形体の模式的断面図である。 図3は、本発明の樹脂多層成形体の製造に際し、多層成形体を得るための各工程を説明するための模式図である。 図4は、本発明に係る樹脂多層成形体を形成するに際し複数の層を積層するのに用いられる分流アダプターを示す略図的斜視図である。 図5は、本発明の他の実施形態における樹脂多層成形体を構成する1つの樹脂組成物層を示す模式的断面図である。 図6は、実施例22の樹脂多層成形体の切断面を1000倍のTEMにより撮影した断面写真である。 図7は、比較例22の樹脂多層成形体の切断面を1000倍のTEMにより撮影した断面写真である。 図8は、実施例33で多層構造を得るのに用いた分流アダプターを説明するための模式的正面図である。 図9は、本発明の他の実施形態における樹脂多層形成体の模式的断面図である。 図10は、本発明の他の実施形態における樹脂多層形成体の模式的断面図である。 図11は、本発明の他の実施形態における樹脂多層形成体の模式的断面図である。 図12は、本発明の他の実施形態における樹脂多層形成体の模式的断面図である。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
 (樹脂多層成形体1)
 図1は、本発明の樹脂多層成形体の模式的断面図である。なお、図1においては、フィラー15の存在を明確にするため、断面であることを表すハッチングを省略している。
 図1に示すように、樹脂多層成形体1では、複数の樹脂組成物層11が積層されている。樹脂多層成形体1の形状は特に限定されないが、例えば、シート状であることが好ましい。その場合には、薄いシート状の複数の樹脂組成物層11を積層することにより、樹脂多層成形体1を容易に成形することができる。
 樹脂多層成形体1の厚みは特に限定されないが、例えば、0.01~1.0μmの範囲とすることができる。また、樹脂組成物層11の厚みから、樹脂多層成形体1を所望の厚みとするために必要な樹脂多層成形体1の積層数を決定してもよい。
 樹脂多層成形体1における樹脂組成物層11の積層数は、好ましくは10層以上であり、より好ましくは20層以上であり、さらに好ましくは30層以上である。樹脂組成物層11の積層数を多くすることにより、樹脂多層成形体1の機械的強度をより一層高めることができる。樹脂多層成形体1の厚みが同じである場合においても、樹脂組成物層11の積層数が多いほど樹脂多層成形体1の機械的強度が高くなる。
 樹脂組成物層11には、熱可塑性樹脂11aが含まれており、熱可塑性樹脂11a中にはフィラー15が分散されている。熱可塑性樹脂11aを用いた樹脂多層成形体1では、加熱により様々な成形方法を用いて、様々な成形品を容易に得ることができる。
 熱可塑性樹脂11aとしては、特に限定されず、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ABS樹脂などの様々な熱可塑性樹脂を用いることができる。好ましくは、熱可塑性樹脂11aとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンとプロピレンとのランダム共重合体、エチレンとプロピレンのブロック共重合体、エチレンとα-オレフィンの共重合体などのポリオレフィン系樹脂や、ポリアミド、ABS樹脂からなる群から選択された少なくとも一種が用いられる。さらに好ましくは、熱可塑性樹脂11aとしては、ポリプロピレン系樹脂、すなわちプロピレンの単独重合体やプロピレンとエチレンとの共重合体などが用いられる。上記ポリプロピレン系樹脂は、様々な樹脂成形体において汎用されており、安価である。また、上記ポリプロピレン系樹脂は、比較的低い温度で容易に成形することができる。従って、ポリプロピレン系樹脂を用いることにより、樹脂多層成形体1のコストを低減でき、かつ樹脂多層成形体1をより容易に製造することができる。
 樹脂組成物層11では、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラー15が上記熱可塑性樹脂11a中に分散されている。上記炭素材料としては、好ましくは、黒鉛、薄片化黒鉛、グラファイト、カーボンファイバー、及びカーボンナノチューブからなる群から選択された少なくとも1種を用いることができる。より好ましくは、上記炭素材料としては、複数のグラフェンシートの積層体、すなわち薄片化黒鉛、カーボンファイバー、及びカーボンナノチューブからなる群から選択された少なくとも1種が用いられる。本発明において、黒鉛とは、多数のグラフェンシートが積層されている積層体をいう。薄片化黒鉛とは、黒鉛を剥離処理して得られるものであり、黒鉛よりも薄いグラフェンシート積層体をいう。薄片化黒鉛におけるグラフェンシート積層数は、黒鉛より少なければよいが、通常数層~200層程度であり、好ましくは数層~10層程度である。上記薄片化黒鉛には薄いグラフェンシートが積層されており、上記薄片化黒鉛はアスペクト比が比較的大きい形状を有する。従って、本発明の樹脂多層成形体において、樹脂組成物層11に含まれる熱可塑性樹脂11a中に上記薄片化黒鉛からなるフィラー15が均一に分散された場合には、上記薄片化黒鉛の積層面に交差する方向に加わる外力に対する補強効果を効果的に高めることができる。
 上記炭素材料のアスペクト比の好ましい下限は10であり、好ましい上限は500である。なお、アスペクト比とは、上記炭素材料のグラフェンシート積層面方向における最大寸法の上記炭素材料の厚みに対する比をいうものとする。上記炭素材料のアスペクト比が低すぎると、上記積層面に交差する方向に加わった外力に対する補強効果が充分でないことがある。一方で、上記炭素材料のアスペクト比が高すぎても、効果が飽和してそれ以上の補強効果を望めないことがある。より好ましくは、上記炭素材料のアスペクト比の下限は90であり、上限は500である。
 樹脂組成物層11では、熱可塑性樹脂11a中の全てのフィラー15が一定の方向に配向しており、各々のフィラー15の長手方向と、全てのフィラー15の長手方向の平均となる方向とのなす角度が±6°以下となっている。すなわち、各々のフィラー15の配向角度のばらつきが小さくなっている。それによって、フィラー15全体の配向性が高くなっている。そのため、樹脂組成物層11の機械的強度が効果的に高められる。従って、樹脂組成物層11が積層されている樹脂多層成形体1の引張弾性率等の機械的強度が高められる。
 なお、本実施形態では、フィラー15全体が樹脂組成物層11の層面と平行な方向に配向しているが、本発明の樹脂多層成形体に含まれる上記炭素材料からなるフィラーの配向方向は、上記方向に限定されない。すなわち、本発明の樹脂多層成形体に含まれる上記フィラーは、上記フィラー全体が高い配向性を備えている限り、すなわち各々の上記フィラーの長手方向と、全ての上記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度が±6°以下となっている限り、いかなる方向に配向していてもよい。もっとも、上記フィラーは、上記樹脂多層成形体の樹脂組成物層の層面と平行な方向に配向していることが好ましい。その場合には、上記樹脂組成物層及び上記樹脂多層成形体の機械的強度がより高められる。
 上記角度を求める方法は特に限定されないが、樹脂組成物層において、上記フィラーの最も配向している方向、通常成形時の樹脂流動方向と平行な方向に、厚み方向の中央部分の薄膜切片を作製し、該薄膜切片を走査型電子顕微鏡(SEM)により倍率500倍から1万倍でフィラーを観察し、観察されたフィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度を測定することにより、求めることができる。
 樹脂組成物層11の厚みは特に限定されないが、フィラー15の厚みの1~3倍まで薄くされていることが好ましい。それによって、樹脂組成物層11中において樹脂組成物層11の上層面及び下層面に挟まれたフィラー15は、樹脂組成物層11の層面と平行な方向へと配向する。そのため、樹脂組成物層11及び樹脂多層成形体1の引張弾性率等の機械的強度をさらに高めることができる。より好ましくは、複数の樹脂組成物層11の厚みは、フィラー15の厚みの1~2倍であってもよい。
 樹脂組成物層11に含まれる熱可塑性樹脂中に含まれるフィラー15の量は、熱可塑性樹脂11a100重量部に対し、1~50重量部の範囲とすることが好ましい。熱可塑性樹脂11a中に含まれるフィラー15の量を上記範囲とすることで、引張弾性率等の機械的強度の高められた樹脂多層成形体1を得ることができる。熱可塑性樹脂11a中に含まれるフィラー15の量が1重量部未満では、樹脂多層成形体1の機械的強度を充分に高められないことがある。熱可塑性樹脂11a中に含まれるフィラー15の量が50重量部を超えると、樹脂多層成形体1の剛性が高くなり、樹脂多層成形体1が脆くなることがある。
 (樹脂多層成形体2)
 図2は、本発明の実施形態の樹脂多層成形体1の変形例に係る樹脂多層成形体2を示す模式的断面図である。なお、図2においても、フィラー15の存在を明確にするため、断面であることを表すハッチングを省略している。
 図2に示すように、樹脂多層成形体2では、複数の第1の樹脂組成物層21と複数の第2の樹脂組成物層22とが積層されている。第1の樹脂組成物層21は、上記樹脂多層成形体1の樹脂組成物層11に相当する。すなわち、第1の樹脂組成物層21には、熱可塑性樹脂21aが含まれており、熱可塑性樹脂21a中にはフィラー15が分散されている。第2の樹脂組成物層22は、本変形例では、熱可塑性樹脂22aからなるが、熱可塑性樹脂22aを主成分とするものであってもよい。主成分とするとは、第2の樹脂組成物層22の重量の半分以上が、第2の樹脂組成物層22に含まれる熱可塑性樹脂22aの重量からなるものをいうものとする。
 本変形例の樹脂多層成形体2のように、本発明の樹脂多層成形体では、第2の樹脂組成物層22が、第1の樹脂組成物層21と共に積層されていてもよい。この場合においても、本発明の樹脂多層成形体は、第1の樹脂組成物層21におけるフィラー15の配向性が高められているため、樹脂多層成形体の機械的強度を効果的に高めることができる。
 熱可塑性樹脂21a,22aとしては、上記樹脂多層成形体1の熱可塑性樹脂11aにおいて挙げたものと同様の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、熱可塑性樹脂21a,22aは同じ樹脂であってもよく、異なる樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂21a,22aが同じ樹脂である場合には、第1の樹脂組成物層21と第2の樹脂組成物層22との密着性を高めることができる。また、熱可塑性樹脂21a,22aが異なる樹脂である場合には、例えば、熱可塑性樹脂21aを含む第1の樹脂組成物層21と、熱可塑性樹脂22aを含む第2の樹脂組成物層22との機能を分けることにより、樹脂多層成形体1に機械的強度以外の機能性を付与することができる。例えば、熱可塑性樹脂22aとしてガスバリア性の高いポリエチレンオキシドを用いることによって、ガスバリア性の高い樹脂多層成形体2を得ることができる。また、熱可塑性樹脂22aとして耐衝撃性の高いABSを用いることによって、耐衝撃性の高い樹脂多層成形体2を得ることができる。
 本変形例では、第2の樹脂組成物層22は、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーを含まないが、第2の樹脂組成物層22は、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーを含んでいてもよい。もっとも、第2の樹脂組成物層22に含まれるグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの量が少ないほど、樹脂多層成形体2の機械的強度をさほど低めることなく、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの使用量を効率的に減らすことができる。
 第2の樹脂組成物層22の厚みは、第1の樹脂組成物層21の厚みと同程度とすることができる。なお、第1の樹脂組成物層21及び第2の樹脂組成物層22の厚みから、樹脂多層成形体2を所望の厚みとするために必要な樹脂多層成形体の全層数を決定してもよい。
 (樹脂多層成形体1及び2の製造方法)
 次に、本発明の樹脂多層成形体1の製造方法の一実施形態について説明する。
 まず、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラー15を熱可塑性樹脂11a中に均一に分散することにより、フィラー15が熱可塑性樹脂11a中に均一に分散された樹脂組成物を得る。上記分散方法は、例えば、熱可塑性樹脂11aとフィラー15とを、プラストミル等の二軸スクリュー混練機や二軸押出機等を用いて、加熱下において混練することにより、フィラー15が熱可塑性樹脂11a中に均一に分散された上記樹脂組成物を得ることができる。
 なお、薄片化黒鉛からなるフィラー15が熱可塑性樹脂11a中に均一に分散された樹脂組成物を得る場合には、膨張化黒鉛を熱可塑性樹脂11aと共に加熱下において混練する方法によっても、上記樹脂組成物を得ることができる。膨張化黒鉛では、黒鉛の層間距離が広げられるが、熱可塑性樹脂と加熱下において溶融混練することにより膨張化黒鉛が複数の薄片化黒鉛に分離し、上記薄片化黒鉛が溶融混練物中に均一に分散される。上記膨張化黒鉛は、黒鉛の層間に硝酸イオンなどの電解質イオンを挿入する電気化学法により、黒鉛の層間距離を広げることにより得ることができる。
 次に、上記樹脂組成物を共押出し成形することにより、上記熱可塑性組成物からなる樹脂組成物層11が積層された2層以上の積層体を得る。上記積層体を得る方法は特に限定されず、例えば、ウェットラミネーション法、ドライラミネーション法、溶融熱プレスラミネーション法、押出コーティング法、多層溶融押出法、ホットメルトラミネーション法及びヒートラミネーション法などが挙げられる。
 好ましくは、上記製造方法としては、本発明の樹脂多層成形体1の製造が容易である多層溶融押出法を用いることができる。上記多層溶融押出法としては、例えば、マルチマニホールド法及びフィードブロック法などが挙げられる。具体的には、第1の押出機及び第2の押出機の双方に上記樹脂組成物を導入し、上記第1の押出機及び上記第2の押出機から上記樹脂組成物を同時に押出す。上記第1の押出機及び上記第2の押出機から押出された上記樹脂組成物は、フィードブロックに送られる。上記フィードブロックでは、上記第1の押出機及び上記第2の押出機から押出された上記樹脂組成物が合流する。それによって、上記樹脂組成物を含む樹脂組成物層11が積層された積層体を得ることができる。
 次に、上記積層体を多層形成ブロックへと移送し、上記多層形成ブロックにおいて多層化して、層数が10層以上の樹脂多層成形体1を得ることができる。
 上記10層以上の積層体からなる樹脂多層成形体を得る方法の一例を、図3を参照して説明する。図3に示すように、第1の層32と第2の層33とを積層してなる積層体31を押出機から押出す。該押出し方向において、I工程において積層体31を複数に分割する。すなわち、積層体31の押出し方向に平行な方向であり、かつ積層面に垂直な複数の面に沿って積層体31を分割する。このようにして、分割された積層体31A,31B,31C,31Dを得る。
 次に、II工程において、分流アダプターなどを用いて分割により得られた積層体31A~31Dを積層方向に並ぶように移動させる。ここでは、上から順に積層体31B,積層体31D,積層体31A,積層体31Cの順に配置される。
 しかる後、III工程において、積層体31B,積層体31D,積層体31A及び積層体31Cを積層面に平行な方向に拡張する。次に、IV工程において、拡張された積層体31A~31Dを重ね合わせた後、積層面に垂直な方向に圧縮する。このようにして、8層の積層体34を得ることができる。このI~IV工程を繰り返すことにより、層数が10層以上の多層の成形体を得ることができる。
 なお、上記分流アダプターの一例を図4に示す。図4に示す分流アダプターでは、積層体36A~36Dが、前述した図3に示した工程I~IVに従って積層される。この分流アダプターを複数段用いて、多層成形体を得ることができる。
 なお、上記多層成形は、上記のような本実施形態の方法に限定されず、適宜の多層化方法及び装置により行うことができる。例えば、上記積層体を繰り返し折り返すことにより多層化して、層数が10層以上の樹脂多層成形体1を得てもよい。
 上記多層成形においては、樹脂組成物層11の厚みをフィラー15の厚みの1~3倍まで薄く形成することが好ましい。それによって、フィラー15が樹脂組成物層11の層面と平行な方向へと配向する。それによって、得られる樹脂多層成形体1の引張弾性率等の機械的強度をさらに高めることができる。また、上記のように薄く形成された樹脂組成物層11を数多く積層することによって、機械的強度の高い、厚みのある樹脂多層成形体1を得ることができる。
 本発明の上記変形例における樹脂多層成形体2は、上記樹脂組成物と共に第2の熱可塑性樹脂22aを用いて、上記製造方法により製造することができる。具体的には、上記第1の押出機に上記樹脂組成物を、上記第2の押出機に第2の熱可塑性樹脂22aを導入し、上記フィードブロックにおいて合流させることにより、上記樹脂組成物を含む第1の樹脂組成物層21と、熱可塑性樹脂22aを含む第2の樹脂組成物層22とが積層された積層体を得ることができる。その後、上記積層体を多層成形することによって、樹脂多層成形体2を得ることができる。
 (樹脂多層成形体3及び4)
 次に、図1を参照しながら、本発明の実施形態の樹脂多層成形体1の変形例に係る樹脂多層成形体3について説明する。樹脂多層成形体3では、複数の樹脂組成物層11が積層されている。樹脂多層成形体3の形状は特に限定されないが、例えば、シート状であることが好ましい。その場合には、薄いシート状の複数の樹脂組成物層11を積層することにより、樹脂多層成形体3を容易に成形することができる。
 樹脂多層成形体3の厚みは特に限定されないが、好ましくは0.1~2.0mmの範囲であり、より好ましくは0.1~1.0mmの範囲である。また、樹脂組成物層11の厚みから、樹脂多層成形体3を所望の厚みとするために必要な樹脂組成物層11の積層数を決定してもよい。
 樹脂多層成形体3における樹脂組成物層11の積層数は、好ましくは10層以上であり、より好ましくは20層以上であり、さらに好ましくは30層以上である。樹脂組成物層11の積層数を多くすることにより、樹脂多層成形体3の機械的強度をより一層高めることができる。樹脂多層成形体3の厚みが同じである場合においても、樹脂組成物層11の積層数が多いほど樹脂多層成形体3の機械的強度が高くなる。
 樹脂組成物層11には、熱可塑性樹脂11aが含まれており、熱可塑性樹脂11a中にはフィラー15が分散されている。熱可塑性樹脂11aを用いた樹脂多層成形体3では、加熱により様々な成形方法を用いて、様々な成形品を容易に得ることができる。
 熱可塑性樹脂11aとしては、特に限定されず、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどの様々な熱可塑性樹脂を用いることができる。好ましくは、熱可塑性樹脂11aとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンとプロピレンとのランダム共重合体、エチレンとプロピレンのブロック共重合体、エチレンとα-オレフィンの共重合体などのポリオレフィン系樹脂、ポリアミド、及びABS樹脂からなる群から選択された少なくとも一種が用いられる。さらに好ましくは、熱可塑性樹脂11aとしては、ポリプロピレン系樹脂、すなわちプロピレンの単独重合体やプロピレンとエチレンとの共重合体などが用いられる。上記ポリプロピレン系樹脂は、様々な樹脂成形体において汎用されており、安価である。また、上記ポリプロピレン系樹脂は、比較的低い温度で容易に成形することができる。従って、ポリプロピレン系樹脂を用いることにより、樹脂多層成形体3のコストを低減でき、かつ樹脂多層成形体3をより容易に製造することができる。
 熱可塑性樹脂11aの分子量は特に限定されないが、好ましくは熱可塑性樹脂の重量平均分子量が6.00×10~1.50×10の範囲である。上記重量平均分子量が1.50×10より小さいと、樹脂組成物層11の強度が低下し、樹脂組成物層11の界面が破断することがある。それによって、樹脂多層成形体3の積層面に乱れが生じ、樹脂多層成形体3の機械的強度が低下することがある。上記分子量が6.00×10より大きい場合、特に問題はないが、粘度が高くなるため成形時の取り扱いが難しくなることがある。
 樹脂組成物層11では、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラー15が上記熱可塑性樹脂11a中に分散されている。上記炭素材料としては、好ましくは、黒鉛、薄片化黒鉛、グラファイト、カーボンナノファイバー、及びカーボンナノチューブからなる群から選択された少なくとも1種を用いることができる。より好ましくは、上記炭素材料としては、複数のグラフェンシートの積層体、すなわち薄片化黒鉛、カーボンナノファイバー、及びカーボンナノチューブからなる群から選択された少なくとも1種が用いられる。
 黒鉛とは、多数のグラフェンシートが積層されている積層体をいう。薄片化黒鉛とは、黒鉛を剥離処理して得られるものであり、黒鉛よりも薄いグラフェンシート積層体をいう。薄片化黒鉛におけるグラフェンシート積層数は、黒鉛より少なければよいが、通常数層~200層程度であり、好ましくは数層~10層程度である。
 上記薄片化黒鉛には薄いグラフェンシートが積層されており、上記薄片化黒鉛はアスペクト比が比較的大きい形状を有する。従って、本発明の樹脂多層成形体において、樹脂組成物層11に含まれる熱可塑性樹脂11a中に上記薄片化黒鉛からなるフィラー15が均一に分散された場合には、上記薄片化黒鉛の積層面に交差する方向に加わる外力に対する補強効果を効果的に高めることができる。
 上記フィラー15のアスペクト比の好ましい下限は10であり、好ましい上限は1000である。なお、アスペクト比とは、上記炭素材料のグラフェンシート積層面方向における最大寸法の上記炭素材料の厚みに対する比をいうものとする。上記炭素材料のアスペクト比が低すぎると、上記積層面に交差する方向に加わった外力に対する補強効果が充分でないことがある。一方で、上記炭素材料のアスペクト比が高すぎても、効果が飽和してそれ以上の補強効果を望めないことがある。より好ましくは、上記炭素材料のアスペクト比の下限は10であり、上限は300である。
 フィラー15の厚みは特に限定されないが、好ましくは10~650nmの範囲であり、より好ましくは10~500nmの範囲である。フィラー15の厚みを上記範囲とすることにより、フィラー15による補強効果を効果的に高めることができる。それによって、樹脂多層成形体3の機械的強度をより一層高めることができる。
 本発明の樹脂多層成形体3では、樹脂多層成形体1と同様、各々の上記フィラーの長手方向と、全ての上記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度が±6°以下である。さらに、本発明の樹脂多層成形体3では、樹脂組成物層11の1層あたりの厚みtが、フィラー15の厚みをαとしたとき、α<t≦15αの範囲である。より好ましくは、複数の樹脂組成物層11の1層あたりの厚みtは、フィラー15の厚みのα<t≦5αの範囲とすることができる。樹脂組成物層11の1層あたりの厚みを上記範囲とすることにより、樹脂組成物層11の界面を乱すことなく、フィラー15が樹脂組成物層11内に存在することができる。そのため、複数の樹脂組成物層11が乱れなく積層された樹脂多層成形体3を提供することができる。従って、本発明によれば、機械的強度の高い樹脂多層成形体3を提供することができる。
 樹脂組成物層11の1層あたりの厚みとフィラー15の厚みとの関係を、図5を参照しつつ説明する。図5は、樹脂多層成形体3を構成する樹脂組成物層11のうち1層を示す模式図である。図5に示されるように、樹脂組成物層11中に含まれる各々のフィラー15は、樹脂組成物層11の層面と平行な方向に配向しているとは限らず、樹脂組成物層11の層面と平行な方向に対して若干傾いている。本発明の樹脂多層成形体3では、樹脂組成物層11の厚みtが、フィラーの厚みをαとしたとき、α<t≦15αの範囲であるため、フィラー15が樹脂組成物層11中において若干傾いていても、フィラー15が樹脂組成物層11の厚みの範囲内において収まるため、樹脂組成物層11の界面からはみ出し難い。従って、フィラー15により樹脂組成物層11の界面に乱れが生じ難いため、複数の樹脂組成物層11が乱れなく積層された樹脂多層成形体3を提供することができる。
 樹脂組成物層11の1層あたりの厚みがフィラー15の厚みの1倍同等若しくは1倍より小さいと、フィラー15の上記方向に対する傾きが大きい場合に、フィラー15の端部が樹脂組成物層11の界面からはみ出し、露出することがある。その場合には、樹脂組成物層11の界面が乱れる。そのため、樹脂多層成形体3の積層面に乱れが生じることにより、樹脂多層成形体3の機械的強度が低下する。
 樹脂組成物層11の1層あたりの厚みtがフィラー15の厚みαの15倍より大きいと、樹脂組成物層11の層面と平行な方向に配向させることができず、機械的強度を高めることができない。
 樹脂組成物層11の1層あたりの具体的な厚みは、フィラー15の厚みにより適宜定めればよいが、好ましくは、0.01μm~2.0μmの範囲である。上記範囲の厚みにフィラー15が分散された樹脂組成物層11を複数積層することにより、樹脂多層成形体3の機械的強度を効果的に高めることができる。樹脂組成物層11の1層あたりの厚みが0.01μm未満だと、樹脂多層成形体3の積層面に乱れが生じることがあり、樹脂多層成形体3の機械的強度が低下することがある。樹脂組成物層11の1層あたりの厚みが2.0μmを超えると、樹脂組成物層11の層面と平行な方向に配向させることができず、機械的強度を高めることができない。
 樹脂組成物層11に含まれる熱可塑性樹脂11a中に含まれるフィラー15の量は、熱可塑性樹脂11a100重量部に対し、1~50重量部の範囲とすることが好ましい。熱可塑性樹脂11a中に含まれるフィラー15の量を上記範囲とすることで、引張弾性率等の機械的強度の高められた樹脂多層成形体3を得ることができる。熱可塑性樹脂中11aに含まれるフィラー15の量が1重量部未満では、樹脂多層成形体3の機械的強度を充分に高められないことがある。熱可塑性樹脂11a中に含まれるフィラー15の量が50重量部を超えると、樹脂多層成形体3の剛性が高くなるが、樹脂多層成形体3が脆くなることがある。
 より好ましくは、樹脂組成物層11に含まれる熱可塑性樹脂11a中に含まれるフィラー15の量は、熱可塑性樹脂11a100重量部に対し、1~30重量部の範囲である。その場合には、複数の樹脂組成物層11が確実に乱れなく積層された樹脂多層成形体3を提供することができる。従って、本発明によれば、機械的強度が確実に高められた樹脂多層成形体3を提供することができる。
 (樹脂多層成形体4)
 次に、図2を参照しながら、本発明の実施形態の樹脂多層成形体1の変形例に係る樹脂多層成形体4について説明する。
 図2に示すように、樹脂多層成形体4では、複数の第1の樹脂組成物層21と複数の第2の樹脂組成物層22とが積層されている。第1の樹脂組成物層21は、上記樹脂多層成形体3の樹脂組成物層11に相当する。すなわち、第1の樹脂組成物層21には、第1の熱可塑性樹脂21aが含まれており、熱可塑性樹脂21a中にはフィラー15が分散されている。第2の樹脂組成物層22は、本変形例では、第2の熱可塑性樹脂22aからなるが、熱可塑性樹脂22aを主成分とするものであってもよい。主成分とするとは、第2の樹脂組成物層22の重量の半分以上が、第2の樹脂組成物層22に含まれる熱可塑性樹脂22aの重量からなるものをいうものとする。
 本変形例の樹脂多層成形体4のように、本発明の樹脂多層成形体では、第2の樹脂組成物層22が、第1の樹脂組成物層21と共に積層されていてもよい。この場合においても、本発明の樹脂多層成形体は、第1の樹脂組成物層21におけるフィラー15の配向性が高められているため、樹脂多層成形体の機械的強度を効果的に高めることができる。
 本変形例では、複数の第1の樹脂組成物層21と複数の第2の樹脂組成物層22とが交互に積層されている。この場合には、複数の第1の樹脂組成物層21が樹脂多層成形体4全体の機械的強度を効率的に高めることができる。もっとも、樹脂多層成形体4の積層状態は特に限定されず、例えば、樹脂多層成形体4は、複数の第1の樹脂組成物層21または複数の第2の樹脂組成物層22が連続して積層された部分を備えていてもよい。
 熱可塑性樹脂21a,22aとしては、上記樹脂多層成形体3の熱可塑性樹脂11aにおいて挙げたものと同様の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、熱可塑性樹脂21a,22aは同じ樹脂であってもよく、異なる樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂21a,22aが同じ樹脂である場合には、第1の樹脂組成物層21と第2の樹脂組成物層22との密着性を高めることができる。また、熱可塑性樹脂21a,22aが異なる樹脂である場合には、例えば、熱可塑性樹脂21aを含む第1の樹脂組成物層21と、熱可塑性樹脂22aを含む第2の樹脂組成物層22との機能を分けることにより、樹脂多層成型体2に機械的強度以外の機能性を付与することができる。例えば、熱可塑性樹脂22aとしてガスバリア性の高いポリエチレンオキシドを用いることによって、ガスバリア性の高い樹脂多層成形体4を得ることができる。また、熱可塑性樹脂22aとして耐衝撃性の高いABSを用いることによって、耐衝撃性の高い樹脂多層成形体4を得ることができる。
 本変形例では、第2の樹脂組成物層22は、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーを含まないが、第2の樹脂組成物層22は、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーを含んでいてもよい。もっとも、第2の樹脂組成物層22に含まれるグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの量が少ないほど、樹脂多層成形体4の機械的強度をさほど低めることなく、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの使用量を効率的に減らすことができる。
 第2の樹脂組成物層22の厚みは特に限定されないが、第1の樹脂組成物層21の厚みと同程度とすることができる。なお、第1の樹脂組成物層21及び第2の樹脂組成物層22の厚みから、樹脂多層成形体4を所望の厚みとするために必要な樹脂多層成形体の全層数を決定してもよい。
 (樹脂多層成形体3及び4の製造方法)
 次に、本発明の樹脂多層成形体3の製造方法の一実施形態について説明する。
 まず、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラー15を熱可塑性樹脂11a中に均一に分散することにより、フィラー15が熱可塑性樹脂11a中に均一に分散された樹脂組成物を得る。上記分散方法は、例えば、熱可塑性樹脂11aとフィラー15とを、プラストミル等の二軸スクリュー混練機や二軸押出機等を用いて、加熱下において混練することにより、フィラー15が熱可塑性樹脂11a中に均一に分散された上記樹脂組成物を得ることができる。
 なお、薄片化黒鉛からなるフィラー15が熱可塑性樹脂11a中に均一に分散された樹脂組成物を得る場合には、膨張化黒鉛を熱可塑性樹脂11aと共に加熱下において混練する方法によっても、上記樹脂組成物を得ることができる。膨張化黒鉛では、黒鉛の層間距離が広げられるが、熱可塑性樹脂と加熱下において溶融混練することにより膨張化黒鉛が複数の薄片化黒鉛に分離し、上記薄片化黒鉛が溶融混練物中に均一に分散される。上記膨張化黒鉛は、黒鉛の層間に硝酸イオンなどの電解質イオンを挿入する電気化学法により、黒鉛の層間距離を広げることにより得ることができる。
 次に、上記樹脂組成物を成形することにより、複数の樹脂組成物層11を作製する。樹脂組成物層11を作製する方法は特に限定されず、従来公知の多層成型方法において用いられる成形方法により樹脂組成物層11を作製することができる。上記樹脂組成物層11を作製する方法としては、例えば、上記樹脂組成物を加熱下においてプレス成形によりシート化する方法等が挙げられる。プレス成形によるシート化工程は、例えば、0.5mm肉厚のスペーサを用い、190℃にて2分間余熱を行い、続いて3分間100kPaの圧力を加えてシート化することができる。
 次に、上記複数の樹脂組成物層11を重ね合わせることにより、樹脂組成物層11が積層された樹脂多層成形体3を成形する。このとき、上記複数の樹脂組成物層11の1層あたりの厚みtが、α<t≦15αとなるように樹脂多層成形体3を成形する。上記複数の樹脂組成物層11を重ね合わせる方法は、上記複数の樹脂組成物層11の1層あたりの厚みtが、α<t≦15αとなる限り、特に限定されない。例えば、上記記載と同様の繰り返し加熱プレス成形による方法などが挙げられる。
 また、上記樹脂組成物から樹脂多層成形体3を形成する方法としては、上記樹脂組成物を共押出し成形する方法により複数の樹脂組成物層11の作製及び重ね合わせを行ってもよい。上記共押出し成形方法は特に限定されず、例えば、ウェットラミネーション法、ドライラミネーション法、押出コーティング法、多層溶融押出法、ホットメルトラミネーション法及びヒートラミネーション法などが挙げられる。
 好ましくは、上記製造方法としては、本発明の樹脂多層成形体3の製造が容易である多層溶融押出法を用いることができる。上記多層溶融押出法としては、例えば、マルチマニホールド法及びフィードブロック法などが挙げられる。具体的には、第1の押出機及び第2の押出機の双方に上記樹脂組成物を導入し、上記第1の押出機及び上記第2の押出機から上記樹脂組成物を同時に押出す。上記第1の押出機及び上記第2の押出機から押出された上記樹脂組成物は、フィードブロックに送られる。上記フィードブロックでは、上記第1の押出機及び上記第2の押出機から押出された上記樹脂組成物が合流する。それによって、上記樹脂組成物を含む樹脂組成物層11が積層された積層体を得ることができる。
 次に、上記積層体を多層形成ブロックへと移送し、上記多層形成ブロックにおいて多層化して、層数が10層以上の樹脂多層成形体3を得ることができる。
 上記10層以上の積層体からなる樹脂多層成形体を得る方法の一例を、図3を参照して説明する。図3に示すように、第1の層32と第2の層33とを積層してなる積層体31を押出機から押出す。該押出し方向において、I工程において積層体31を複数に分割する。すなわち、積層体31の押出し方向に平行な方向であり、かつ積層面に垂直な複数の面に沿って積層体31を分割する。このようにして、分割された積層体31A,31B,31C,31Dを得る。
 次に、II工程において、分流アダプターなどを用いて分割により得られた積層体31A~31Dを積層方向に並ぶように移動させる。ここでは、上から順に積層体31B,積層体31D,積層体31A,積層体31Cの順に配置される。
 しかる後、III工程において、積層体31B,積層体31D,積層体31A及び積層体31Cを積層面に平行な方向に拡張する。次に、IV工程において、拡張された積層体31A~31Dを重ね合わせた後、積層面に垂直な方向に圧縮する。このようにして、8層の積層体34を得ることができる。このI~IV工程を繰り返すことにより、層数が10層以上の多層の成形体を得ることができる。
 なお、上記分流アダプターの一例を図4に示す。図4に示す分流アダプターでは、積層体36A~36Dが、前述した図3に示した工程I~IVに従って積層される。この分流アダプターを複数段用いて、多層成形体を得ることができる。
 本発明の上記変形例における樹脂多層成形体4は、上記樹脂組成物と共に第2の熱可塑性樹脂22aを用いることにより製造することができる。具体的には、上記樹脂組成物及び第2の熱可塑性樹脂22aをそれぞれプレス成形した後、得られた複数の樹脂組成物シート及び複数の熱可塑性樹脂22aのシートを交互に重ね合わせて成形することにより、樹脂多層成形体4を製造することができる。また、上記樹脂組成物と第2の熱可塑性樹脂22aとを別々の押出機より共押出し成形することによって、樹脂多層成形体4を製造することもできる。
 (樹脂多層成形体5)
 次に、図2を参照しながら、本発明の実施形態の樹脂多層成形体1の変形例に係る樹脂多層成形体5について説明する。図2に示すように、樹脂多層成形体5では、複数の第1の樹脂組成物層21と複数の第2の樹脂組成物層22とが積層されている。本実施形態では、複数の第1の樹脂組成物層21と複数の第2の樹脂組成物層22とが交互に積層されている。もっとも、樹脂多層成形体5の積層状態は特に限定されず、例えば、樹脂多層成形体5は、複数の第1の樹脂組成物層21または複数の第2の樹脂組成物層22が連続して積層された部分を備えていてもよい。
 樹脂多層成形体5の形状は特に限定されないが、例えば、シート状であることが好ましい。その場合には、薄いシート状の複数の第1の樹脂組成物層21及び第2の樹脂組成物層22を積層することにより、樹脂多層成形体5を容易に成形することができる。
 第1の樹脂組成物層21には、熱可塑性樹脂21aが含まれており、熱可塑性樹脂21a中にはフィラー15が分散されている。第2の樹脂組成物層22は、本実施形態では、熱可塑性樹脂22aからなるが、熱可塑性樹脂22aを主成分とするものであってもよい。主成分とするとは、第2の樹脂組成物層22の重量の半分以上が、第2の樹脂組成物層22に含まれる熱可塑性樹脂22aの重量からなるものをいうものとする。熱可塑性樹脂21a,22aを用いた樹脂多層成形体5では、加熱により様々な成形方法を用いて、様々な成形品を容易に得ることができる。
 熱可塑性樹脂21a,22aとしては、特に限定されず、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどを挙げることができる。好ましくは、熱可塑性樹脂21a,22aとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン-プロピレン共重合体などのポリオレフィンが用いられる。ポリオレフィンを用いることにより、樹脂多層成形体5のコストを低減でき、かつ樹脂多層成形体5をより容易に製造することができる。
 また、熱可塑性樹脂21a,22aは同じ樹脂であってもよく、異なる樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂21a,22aが同じ樹脂である場合には、第1の樹脂組成物層21と第2の樹脂組成物層22との密着性を高めることができる。また、熱可塑性樹脂21a,22aが異なる樹脂である場合には、例えば、熱可塑性樹脂21aを含む第1の樹脂組成物層21と、熱可塑性樹脂22aを含む第2の樹脂組成物層22との機能を分けることにより、樹脂多層成形体5に機械的強度以外の機能性を付与することができる。例えば、熱可塑性樹脂22aとしてガスバリア性の高いポリエチレンオキシドを用いることによって、ガスバリア性の高い樹脂多層成形体5を得ることができる。また、熱可塑性樹脂22aとして耐衝撃性の高いABSを用いることによって、耐衝撃性の高い樹脂多層成形体5を得ることができる。また、第1の樹脂組成物層21には、フィラー15として、カーボンファイバー織布を用いてもよい。熱可塑性樹脂中にカーボンファイバー織布を挿入することによって、第1の樹脂組成物層21の靭性を損なうことなく強度を高めることができる。また、第1の樹脂組成物層21には、カーボンファイバー織布が積層されていてもよい。この場合にも、第1の樹脂組成物層21の靭性を損なうことなく強度を高めることができる。
 第1の樹脂組成物層21では、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラー15が上記熱可塑性樹脂21a中に分散されている。第2の樹脂組成物層22は、本実施形態では、熱可塑性樹脂22aからなり、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーを含まない。もっとも、本発明の樹脂多層成形体5においては、第2の樹脂組成物層22は、第1の樹脂組成物層21に含まれるフィラー15の量よりも少ない量である限り、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーを含んでいてもよい。
 本発明の樹脂多層成形体5では、樹脂多層成形体1と同様、各々の上記フィラーの長手方向と、全ての上記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度が±6°以下である。さらに、本発明の樹脂多層成形体5では、第1の樹脂組成物層21に含まれるフィラー15の量が、第2の樹脂組成物層22に含まれるグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの量よりも重量基準において多い。すなわち、樹脂多層成形体5では、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーが、複数の第1の樹脂組成物層21に偏在している。複数の第1の樹脂組成物層21では、多くのフィラー15が熱可塑性樹脂21a中に均一に分散されているため、複数の第1の樹脂組成物層21の機械的強度が高くなる。それによって、複数の第1の樹脂組成物層21が積層されている樹脂多層成形体5全体の機械的強度をより高めることができる。すなわち、本発明によれば、少ないフィラーで樹脂多層成形体5の機械的強度をより高めることができる。
 第1の樹脂組成物層21に含まれる熱可塑性樹脂21a中に含まれるフィラー15の量は、熱可塑性樹脂21a100重量部に対し、1~50重量部の範囲とすることが好ましい。熱可塑性樹脂21a中に含まれるフィラー15の量を上記範囲とすることで、引張弾性率等の機械的強度の高められた樹脂多層成形体5を得ることができる。熱可塑性樹脂中21aに含まれるフィラー15の量が1重量部未満では、樹脂多層成形体5の機械的強度を充分に高められないことがある。熱可塑性樹脂21a中に含まれるフィラー15の量が50重量部を超えると、樹脂多層成形体5の剛性が高くなり、樹脂多層成形体5が脆くなることがある。
 第2の樹脂組成物層22に含まれるグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの量は、熱可塑性樹脂22a100重量部に対し、好ましくは、50重量部未満である。より好ましくは、第2の樹脂組成物層22には、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーは含まれない。第2の樹脂組成物層22に含まれるグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの量が少ないほど、樹脂多層成形体5の機械的強度をさほど低めることなく、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーの使用量を効率的に減らすことができる。
 上記のように、本実施形態では、複数の第1の樹脂組成物層21と複数の第2の樹脂組成物層22とが交互に積層されている。この場合には、複数の第1の樹脂組成物層21が樹脂多層成形体5全体の機械的強度をよりより高めることができる。
 上記炭素材料としては、好ましくは、グラフェン、カーボンナノチューブ、グラファイト、カーボンファイバー及び薄片化黒鉛からなる群から選択された少なくとも1種を用いることができる。より好ましくは、上記炭素材料としては、複数のグラフェンシートの積層体、すなわち薄片化黒鉛が用いられる。薄片化黒鉛とは、元の黒鉛を剥離処理して得られるものであり、元の黒鉛よりも薄いグラフェンシート積層体をいう。薄片化黒鉛におけるグラフェンシート積層数は、元の黒鉛より少なければよいが、通常数層~200層程度である。上記薄片化黒鉛には薄いグラフェンシートが積層されており、上記薄片化黒鉛はアスペクト比が比較的大きい形状を有する。従って、本発明の樹脂多層成形体において、第1の樹脂組成物層21に含まれる熱可塑性樹脂21a中に上記薄片化黒鉛からなるフィラー15が均一に分散された場合には、上記薄片化黒鉛の積層面に交差する方向に加わる外力に対する補強効果を効果的に高めることができる。
 なお、アスペクト比とは、薄片化黒鉛の積層面方向における最大寸法の薄片化黒鉛の厚みに対する比をいうものとする。上記薄片化黒鉛のアスペクト比が低すぎると、上記積層面に交差する方向に加わった外力に対する補強効果が充分でないことがある。一方で、上記薄片化黒鉛のアスペクト比が高すぎても、効果が飽和してそれ以上の補強効果を望めないことがある。従って、アスペクト比の好ましい下限は70であり、好ましい上限は500である。
 第1の樹脂組成物層21の厚みは特に限定されないが、フィラー15の厚みの1~3倍であることが好ましい。その場合には、フィラー15が第1の樹脂組成物層21の面と平行な方向へと配向する。そのため、第1の樹脂組成物層21及び樹脂多層成形体5の引張弾性率をさらに高めることができる。より好ましくは、複数の第1の樹脂組成物層21の厚みは、フィラー15の厚みの1~2倍であってもよい。
 また、第2の樹脂組成物層22の厚みは、第1の樹脂組成物層21の厚みと同程度とすることができる。
 なお、第1の樹脂組成物層21及び第2の樹脂組成物層22の厚みから、樹脂多層成形体5を所望の厚みとするために必要な樹脂多層成形体の全層数を決定してもよい。
 (樹脂多層成形体5の製造方法)
 次に、本発明の樹脂多層成形体5(樹脂複合成形体)の製造方法の一実施形態について説明する。
 まず、フィラー15を熱可塑性樹脂21a中に均一に分散することにより、フィラー15が熱可塑性樹脂21a中に均一に分散された熱可塑性樹脂組成物を得る。上記分散方法は、例えば、熱可塑性樹脂21aとフィラー15とを、プラストミル等の二軸スクリュー混練機や二軸押出機等を用いて、加熱下において混練することにより、フィラー15が熱可塑性樹脂21a中に均一に分散された上記熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。
 次に、上記熱可塑性樹脂組成物と熱可塑性樹脂22aとを用いて、上記熱可塑性樹脂組成物からなる第1の樹脂組成物層21と、熱可塑性樹脂22aからなる第2の樹脂組成物層22とが積層された、2層~数層の積層体を得る。上記積層体を得る方法は特に限定されず、例えば、プレス成形した積層板を積層する方法や、延伸したシートを積層する方法などが挙げられるが、好ましくは、ウェットラミネーション法、ドライラミネーション法、押出コーティング法、多層溶融押出法、ホットメルトラミネーション法及びヒートラミネーション法などが挙げられる。
 より好ましくは、上記製造方法としては、本発明の樹脂多層成形体の製造が容易である多層溶融押出法を用いることができる。具体的には、2台の押出機を用いて、上記熱可塑性樹脂組成物と熱可塑性樹脂22aとを共押出し成形することにより、上記熱可塑性樹脂組成物からなる第1の樹脂組成物層21と、熱可塑性樹脂22aからなる第2の樹脂組成物層22とが積層された、2層~数層の積層体を得ことができる。上記多層溶融押出法としては、例えば、マルチマニホールド法及びフィードブロック法などが挙げられる。
 次に、上記積層体を、多層形成ブロックへと移送する。上記多層形成ブロックにおいて上記積層体を分割し、分割された上記積層体をさらに積層することにより多層成形して、層数が10層以上の樹脂多層成形体5を得ることができる。
 上記10層以上の積層体からなる樹脂多層成形体を得る方法の一例を、図3を参照して説明する。図3に示すように、第1の層32と第2の層33とを積層してなる積層体31を押出機から押出す。該押出し方向において、I工程において積層体31を複数に分割する。すなわち、積層体31の押出し方向に平行な方向であり、かつ積層面に垂直な複数の面に沿って積層体31を分割する。このようにして、分割された積層体31A,31B,31C,31Dを得る。
 次に、II工程において、分流アダプターなどを用いて分割により得られた積層体31A~31Dを積層方向に並ぶように移動させる。ここでは、上から順に積層体31B,積層体31D,積層体31A,積層体31Cの順に配置される。
 しかる後、III工程において、積層体31B,積層体31D,積層体31A及び積層体31Cを積層面に平行な方向に拡張する。次に、IV工程において、拡張された積層体31A~31Dを重ね合わせた後、積層面に垂直な方向に圧縮する。このようにして、8層の積層体34を得ることができる。このI~IV工程を繰り返すことにより、層数が10層以上の多層の成形体を得ることができる。
 なお、上記多層成形において上記積層体を分割及び積層する方法は特に限定されず、適宜の方法及び装置によって行うことができる。
 (樹脂多層成形体6~9)
 図9に、本発明の樹脂多層成形体6を模式的に断面図で示す。図9に示す樹脂多層成形体6は、複数の第1の層11A~11Kが積層されている積層体10である。第1の層11A~11Kは、フィラーXを含む。積層体10は、少なくとも5層の第1の層11A~11Kが積層されて構成されている。具体的には、積層体10は、11層の第1の層11A~11Kが積層されて構成されている。
 第1の層11A~11Kは、熱可塑性樹脂を含む。第1の層11A~11Kは、フィラーXを含む。第1の層11A~11Kの内の少なくとも1層が、フィラーを含んでいてもよく、第1の層11A~11Kの全ての層が、フィラーを含んでいてもよい。第1の層11A~11Kは、積層体10の厚み方向に積層されている。第1の層11A~11Kの組成は同一であってもよく、異なっていてもよい。第1の層11A~11Kの組成は同一であることが好ましい。第1の層11A~11Kのフィラー以外の成分の組成は同一であってもよく、異なっていてもよい。第1の層11A~11Kのフィラー以外の成分の組成は同一であることが好ましい。
 図10に、本発明の樹脂多層成形体7を模式的に断面図で示す。図10に示す樹脂多層成形体7は、複数の第1の層71A~71F,72A~72Eが積層されている積層体12である。第1の層71A~71Fは、フィラーを含む。積層体12は、少なくとも5層の第1の層71A~71F,72A~72Eが積層されて構成されている。具体的には、積層体12は、11層の第1の層71A~71F,72A~72Eが積層されて構成されている。
 第1の層71A~71F,72A~72Eは、熱可塑性樹脂を含む。第1の層71A~71Fは、フィラーXを含む。第1の層71A~71Fの内の少なくとも1層が、フィラーを含んでもよい。第1の層72A~72Eはフィラーを含まない。第1の層71A~71F,72A~72Eの組成は同一であってもよく、異なっていてもよい。第1の層71A~71F,72A~72Eの組成は同一であることが好ましい。第1の層71A~71Fの組成は同一であってもよく、異なっていてもよい。第1の層71A~71Fの組成は同一であることが好ましい。第1の層72A~72Eの組成は同一であってもよく、異なっていてもよい。第1の層72A~72Eの組成は同一であることが好ましい。第1の層71A~71Fのフィラー以外の成分の組成は同一であってもよく、異なっていてもよい。第1の層71A~71Fのフィラー以外の成分の組成は同一であることが好ましい。
 第1の層71A~71Fと第1の層72A~72Eとは厚みが異なる。第1の層71A~71Fの厚みは、第1の層72A~72Eの厚みよりも薄い。このように複数の第1の層の厚みは同一であってもよく、異なっていてもよい。厚みが相対的に薄い第1の層71A~71Fと、厚みが相対的に厚い第1の層72A~72Eのうち、厚みが相対的に薄い第1の層71A~71Fがフィラーを含むことが好ましい。第1の層71A~71Fと第1の層72A~72Eとの組成は同一であってもよく、異なっていてもよい。第1の層71A~71Fと第1の層72A~72Eとは交互に、積層体12の厚み方向に積層されている。すなわち、積層体12は、第1の層71A、第1の層72A、第1の層71B、第1の層72B、第1の層71C、第1の層72C、第1の層71D、第1の層72D、第1の層71E、第1の層72E及び第1の層71Fがこの順で積層されて構成されている。第1の層72A~72Eは、第1の層71A~71Fにより挟み込まれている。第1の層72A~72Eはそれぞれ、第1の層71A~71Fにより互いに隔てられている。
 図11に、本発明の樹脂多層成形体8を模式的に断面図で示す。図11に示す樹脂多層成形体8は、図9に示す積層体10と、積層体10の第1の表面2aに積層された第2の層42と、積層体10の第1の表面2aとは反対の第2の表面2bに積層された第2の層43とを備える。第2の層42,43は表面層である。第2の層42と第2の層43との組成は同一であってもよく、異なっていてもよい。1つの第2の層42が、積層体10の第1の表面2aのみに積層されていてもよく、第2の表面2bに第2の層43が積層されていなくてもよい。2つの第2の層42,43が、積層体10の第1の表面2aと第2の表面2bとに1層ずつ積層されていることが好ましい。第2の層42,43は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
 第2の層を設けることによって、第1の層よりも第2の層の厚みを厚くすることができる。第2の層の厚みは、第1の層の厚みよりも厚くてもよい。また、必要に応じて、第2の層の外側の表面にエンボスを形成することも可能である。なお、積層体10の引張強度が高いほど、積層体10と第2の層42,43とを有する樹脂多層成形体8の引張強度が高くなる。
 図12に、本発明の樹脂多層成形体9を模式的に断面図で示す。図12に示す樹脂多層成形体9は、図10に示す積層体12と、積層体12の第1の表面22aに積層された第2の層42と、積層体12の第1の表面22aとは反対の第2の表面22bに積層された第2の層43とを備える。
 積層体10及び12における上記第1の層の積層数は、少なくとも5層であり、好ましくは10層以上、より好ましくは20層以上、更に好ましくは30層以上、特に好ましくは40層以上、最も好ましくは80層以上である。上記第1の層の積層数が多いと、樹脂多層成形体6~9の引張強度が高くなる。積層体10及び12における上記第1の層の積層数の上限は、樹脂多層成形体6~9の厚みを考慮して適宜変更でき特に限定されない。積層体10及び12における上記第1の層の積層数は20000層以下であってもよく、20000層以上であってもよい。透明性が高い樹脂多層成形体6~9を得る観点からは、上記第1の層の積層数は、好ましくは5000層以下、より好ましくは1500層以下、更に好ましくは1000層以下、特に好ましくは800層以下、最も好ましくは400層以下である。
 樹脂多層成形体6~9の引張強度をより一層高める観点からは、上記第1の層の平均厚みは、好ましくは5nm以上、より好ましくは50nm以上、更に好ましくは100nm以上、特に好ましくは500nm以上、好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下、更に好ましくは10μm以下、特に好ましくは5μm以下、最も好ましくは1μm以下である。樹脂多層成形体6~9の引張強度をより一層高める観点からは、上記第1の層の1層当たりの厚み(全ての第1の層の各厚み)は、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上、更に好ましくは500nm以上、好ましくは40μm以下、より好ましくは5μm以下、更に好ましくは1μm以下である。上記第1の層の1層当たりの厚み(全ての第1の層の各厚み)は、300μm未満であってもよく、200μm以下であってもよく、160μm以下であってもよい。積層体10及び12の最表面に位置する2つの第1の層の1層当たりの厚みは、好ましくは40μm以下、より好ましくは5μm以下、更に好ましくは1μm以下である。積層体10及び12の最表面に位置する2つの第1の層の1層当たりの厚みは、300μm未満であってもよく、200μm以下であってもよく、160μm以下であってもよい。
 積層体10及び12の厚みは、好ましくは0.03mm以上、より好ましくは0.05mm以上、更に好ましくは0.1mm以上、好ましくは3mm以下、より好ましくは1.5mm以下、更に好ましくは1mm以下である。積層体10及び12の厚みが上記下限以上であると、樹脂多層成形体6~9の引張強度がより一層高くなる。積層体10及び12の厚みが上記上限以下であると、樹脂多層成形体6~9の透明性がより一層高くなる。
 樹脂多層成形体6~9の厚みは、好ましくは0.03mm以上、より好ましくは0.05mm以上、更に好ましくは0.1mm以上、好ましくは3mm以下、より好ましくは1.5mm以下、更に好ましくは1mm以下である。樹脂多層成形体6~9の厚みが上記下限以上であると、樹脂多層成形体6~9の引張強度がより一層高くなる。樹脂多層成形体6~9の厚みが上記上限以下であると、樹脂多層成形体6~9の透明性がより一層高くなる。
 樹脂多層成形体6~9の引張強度をより一層良好にする観点からは、上記第2の層の1層当たりの厚み(全ての第2の層の各厚み)は好ましくは5nm以上、より好ましくは50nm以上、更に好ましくは100nm以上、特に好ましくは1μm以上、最も好ましくは10μm以上、好ましくは1000μm以下、より好ましくは600μm以下、更に好ましくは200μm以下、特に好ましくは100μm以下、最も好ましくは50μm以下である。上記第2の層の1層当たりの厚み(全ての第2の層の各厚み)は、1μmを超えていてもよく、5μmを超えていてもよく、40μmを超えていてもよく、160μmを超えていてもよく、200μmを超えていてもよい。
 上記第2の層の厚みが上記下限以上であると、樹脂多層成形体6~9の厚みが厚くなりすぎない。
 積層体10及び12の厚みをTとしたときに、上記第2の層の厚みは、好ましくは0.2Tを超え、より好ましくは0.4T以上、好ましくは3T以下、より好ましくは1T以下、更に好ましくは0.8T以下、特に好ましくは0.6T以下である。
 複数(5層以上)の上記第1の層の内の少なくとも1層は、フィラーを含む。よって、樹脂多層成形体6~9の引張強度がより一層高くなる。すなわち、フィラーの使用は、樹脂多層成形体6~9の引張強度の向上に大きく寄与する。また、上記第2の層は、フィラーを含んでいてもよく、フィラーを含んでいなくてもよい。
 樹脂多層成形体6~9の引張強度をより一層高める観点からは、上記フィラーの材料は、グラフェン構造を有する炭素材料であることが好ましい。上記グラフェン構造を有する炭素材料として、例えば、カーボンナノチューブ等が挙げられる。樹脂多層成形体6~9の引張強度をより一層高める観点からは、上記フィラーの材料は、カーボンナノチューブであることが好ましい。
 また、樹脂多層成形体6~9の引張強度をより一層高める観点からは、上記フィラーのアスペクト比は1を超えることが好ましい。さらに、樹脂多層成形体6~9の引張強度をより一層高める観点からは、上記フィラーは球状ではないフィラーであることが好ましく、棒状フィラー又は板状フィラーであることがより好ましく、板状フィラーであることが更に好ましい。樹脂多層成形体6~9の引張強度を更に高めるために、上記フィラーのアスペクト比は1.5以上であることが好ましく、2以上であることがより好ましく、2.5以上であることが更に好ましく、3以上であることが特に好ましい。
 上記球状ではないフィラーは非球状フィラーである。該非球状フィラー、棒状フィラー及び板状フィラーはそれぞれ長さ方向を有する。また、上記フィラーの材料が、カーボンナノチューブ等のグラフェン構造を有する炭素材料である場合に、フィラーは一般に長さ方向を有する。
 本発明の樹脂多層成形体6~9では、樹脂多層成形体1と同様、各々の上記フィラーの長手方向と、全ての上記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度が±6°以下である。
 上記フィラーの配向を制御して、上記角度を上記上限以下にすることにより、樹脂多層成形体6~9における上記第1の層の積層方向と直交する方向における引張強度がかなり高くなる。熱可塑性樹脂とフィラーとを含む第1の層を形成するための組成物を用いて、多層溶融押出法により積層体10及び12を得ることにより、フィラーを含む層における上記角度を上記上限以下にすることが容易である。
 上記第1の層は、気泡を含有していてもよく、気泡を含有していなくてもよい。上記第2の層は気泡を含有していてもよく、気泡を含有していなくてもよい。上記第1の層が気泡を含有する場合には、該気泡の平均気泡径は200nm未満であることが好ましい。上記第1の層が気泡を含有する場合、発泡倍率は特に限定されないが、1.1倍以上が好ましい。上記第1の層に気泡を含有させる方法は特に限定されないが、発泡材料として、アゾジカルボンイミド(ADCA)等の化学発泡材を用いる方法や、CO等の気体を用いる方法等が挙げられる。
 上記「平均気泡径」に関しては、気泡が独立気泡であり、真球状である場合には、気泡の直径から平均気泡径が求められる。気泡が独立気泡であり、真球状以外の形状である場合には、気泡の外周の2点を結ぶ最長の長さ、すなわち最大径から平均気泡径が求められる。また、気泡が連続気泡である場合にも、気泡の外周の2点を結ぶ最長の長さ、すなわち最大径から平均気泡径が求められる。平均気泡径は、少なくとも10個以上の気泡の気泡径の平均値を示し、任意に選択された10個の気泡の気泡径の平均値であることが好ましい。
 以下、本発明に係る樹脂多層成形体6~9に含まれる各成分の詳細を説明する。
 (熱可塑性樹脂)
 上記第1の層は、熱可塑性樹脂を含む。上記第2の層は熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。該熱可塑性樹脂は特に限定されない。上記第1,第2の層に含まれる熱可塑性樹脂として、従来公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂、ポリカーボネート樹脂、EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体)樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)樹脂、AS(アクリロニトリル-スチレン共重合体)樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、熱可塑性エラストマー、及び(メタ)アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。上記第1の層及び上記第2の層はそれぞれ、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、又はポリビニルアセタール樹脂を含むことが好ましい。引張強度をより一層良好にする観点からは、上記第1の層は上記熱可塑性樹脂としてポリビニルアセタール樹脂を含むことが好ましく、ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤とを含むことがより好ましい。また、引張強度を更に一層良好にする観点からは、上記第1の層は上記熱可塑性樹脂としてポリカーボネート樹脂を含むことが好ましい。上記熱可塑性樹脂には、高分子化合物がアロイ化又はブレンドされていてもよい。
 上記ポリオレフィン樹脂としては特に限定されず、例えば、エチレン、プロピレン又はα-オレフィン等の単独重合体、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレンとα-オレフィンとの共重合体、プロピレンとα-オレフィンとの共重合体、及び2種以上のα-オレフィンの共重合体等が挙げられる。上記ポリオレフィン樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 上記α-オレフィンとしては特に限定されず、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン及び1-オクテン等が挙げられる。
 上記塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体、塩化ビニルと該塩化ビニルと重合可能な塩化ビニル以外の重合性単量体との共重合体、並びに塩化ビニル重合体以外の重合樹脂に塩化ビニル重合体をグラフトさせたグラフト共重合体等が挙げられる。
 上記重合性単量体は、反応性二重結合を有していれば特に限定されない。上記重合性単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン及びブチレン等のα-オレフィン類、酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニル等のビニルエステル類、ブチルビニルエーテル及びセチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン及びα-メチルスチレン等の芳香族ビニル類、塩化ビニリデン及びフッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類、並びに、N-フェニルマレイミド及びN-シクロヘキシルマレイミド等のN-置換マレイミド類等が挙げられる。上記重合性単量体は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 上記重合樹脂としては特に限定されず、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-酢酸ビニル-一酸化炭素共重合体、エチレン-エチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン-メチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、アクリルニトリル-ブタジエン共重合体、ポリウレタン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂及び塩素化ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。上記重合樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 上記ABS樹脂としては、例えば、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン3元共重合体が挙げられる。
 また、耐熱性を向上させるために、上記熱可塑性樹脂に、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル類及びN-フェニルマレイミドを共重合させてもよい。
 上記ポリビニルアセタール樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。
 上記熱可塑性エラストマーとしては特に限定されず、例えば、スチレン・ブタジエンエラストマー、エチレン・プロピレンエラストマー及びアクリルエラストマー等が挙げられる。
 上記熱可塑性樹脂の分子量及び分子量分布は特に限定されない。上記熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、好ましくは5000以上、より好ましくは20000以上、好ましくは500万以下、より好ましくは30万以下である。上記熱可塑性樹脂の分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、好ましくは80以下、より好ましくは40以下である。
 重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、ポリスチレンを標準物質として求めた値である。重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、Waters社製の測定装置(カラム:昭和電工社製 Shodex GPC LF-804(長さ300mm)×2本、測定温度:40℃、流速:1mL/min、溶媒:テトラヒドロフラン、標準物質:ポリスチレン)を用いて測定した値を意味する。
 (フィラー)
 上述したように、複数(5層以上)の上記第1の層の内の少なくとも1層は、フィラーを含む。よって、樹脂多層成形体6~9の引張強度がより一層高くなる。また、上記第2の層は、フィラーを含んでいてもよく、フィラーを含んでいなくてもよい。
 樹脂多層成形体6~9の引張強度を更に一層高める観点からは、上記フィラーの材料は、グラフェン構造を有する炭素材料であることが好ましい。
 上記炭素材料の好ましい例としては、層状黒鉛、薄片化黒鉛、グラファイト及びカーボンナノチューブ等が挙げられる。上記フィラーは、薄片化黒鉛であることが好ましい。上記薄片化黒鉛は、複数のグラフェンシートの積層体である。上記薄片化黒鉛は、層状黒鉛を剥離処理して得られ、層状黒鉛よりも薄いグラフェンシートの積層体である。上記薄片化黒鉛におけるグラフェンシート積層数は、2層以上である。上記薄片化黒鉛におけるグラフェンシート積層数は、層状黒鉛の積層数より少ないことが好ましく、好ましくは200層以下である。上記薄片化黒鉛のアスペクト比は比較的大きい。従って、樹脂多層成形体6~9が上記フィラーを含む層を備えることによって、樹脂多層成形体6~9における上記第1の層の積層方向と直交する方向における引張強度がかなり高くなる。
 また、樹脂多層成形体6~9の引張強度をより一層高める観点からは、上記フィラーは球状ではないフィラーであることが好ましく、棒状フィラー又は板状フィラーであることがより好ましく、板状フィラーであることが更に好ましい。
 上記フィラーのアスペクト比は、好ましくは1を超え、より好ましくは1.1以上、より一層好ましくは2以上、更に好ましくは2.5以上、特に好ましくは3以上、好ましくは500以下、より好ましくは300以下、更に好ましくは100以下、特に好ましくは50以下である。上記フィラーの材料がグラフェン構造を有する炭素材料であったり、上記フィラーが棒状フィラー又は板状フィラーであったりする場合に、上記フィラーのアスペクト比は好ましくは10以上、より好ましくは90以上である。上記アスペクト比とは、長手方向寸法の短手方向寸法に対する比である。上記フィラーの材料がグラフェン構造を有する炭素材料である場合に、上記アスペクト比とは、グラフェンシート積層面方向における長手方向寸法のグラフェンシート積層面方向における短手方向寸法に対する比である。上記アスペクト比が上記下限以上及び上記上限以下であると、樹脂多層成形体6~9の引張強度がより一層高くなる。
 上記フィラーの材料がグラフェン構造を有する炭素材料であったり、上記フィラーが棒状フィラー又は板状フィラーであったりする場合に、上記フィラーを含む層の厚みは、上記フィラーの厚みの1倍以上、好ましくは1倍を超え、より好ましくは1.1倍以上、好ましくは100倍以下、より好ましくは10倍以下、更に好ましくは3倍以下である。
 上記フィラーを含む層において、熱可塑性樹脂100重量部に対して、上記フィラーの含有量は好ましくは0.01重量部以上、より好ましくは0.1重量部以上、更に好ましくは1重量部以上、特に好ましくは2重量部以上、好ましくは100重量部以下、より好ましくは50重量部以下、更に好ましくは20重量部以下、特に好ましくは10重量部以下である。
 また、樹脂多層成形体6~9の引張強度をより一層高める観点からは、積層体10及び12は延伸されて得られていることが好ましく、積層体10及び12は延伸された積層体であることが好ましい。樹脂多層成形体6~9は、積層体10及び12を延伸することにより得られることが好ましい。積層体10及び12を延伸する倍率は特に限定されない。積層体10及び12を延伸することによって、上記フィラーの配向性が上昇し、フィラーを含む層における各々のフィラーの長さ方向のなす角度の絶対値の平均を小さくすることができる。結果として、樹脂多層成形体6~9の機械的物性が高くなる。
 (他の成分)
 本発明に係る樹脂多層成形体6~9における上記第1,第2の層はそれぞれ、必要に応じて、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、染料、接着力調整剤、耐湿剤、蛍光増白剤及び赤外線吸収剤等の添加剤を含んでいてもよい。
 (樹脂多層成形体6~9の製造方法)
 本発明に係る樹脂多層成形体6~9の製造方法は特に限定されない。本発明に係る樹脂多層成形体6~9の製造方法としては、例えば、ウェットラミネーション法、ドライラミネーション法、押出コーティング法、多層溶融押出法、ホットメルトラミネーション法及びヒートラミネーション法等が挙げられる。
 製造が容易であり、かつ引張強度により一層優れた樹脂多層成形体6~9が得られるので、本発明に係る樹脂多層成形体6~9は、多層溶融押出法により得られていることが好ましい。上記多層溶融押出法としては、例えば、マルチマニホールド法及びフィードブロック法等が挙げられる。
 樹脂多層成形体6~9を容易に製造し、引張強度をより一層良好にする観点からは、本発明に係る樹脂多層成形体6~9の製造方法は、熱可塑性樹脂を含む第1の層が5層以上積層された積層体であって、該複数の第1の層の内の少なくとも1層がフィラーを含む積層体10及び12を、多層溶融押出法により成形する工程を備えることが好ましい。樹脂多層成形体6~9をより一層容易に製造し、引張強度を更に一層良好にする観点からは、積層体10及び12を、マルチマニホールド法又はフィードブロック法により成形することが好ましい。また、本発明に係る樹脂多層成形体6~9の製造方法は、1つの上記第2の層を積層体10及び12の第1の表面のみに積層するか、又は2つの上記第2の層を、積層体10及び12の上記第1の表面と該第1の表面とは反対の第2の表面とに1層ずつ積層する工程を備えることが好ましい。
 次に、樹脂多層成形体6~9における積層体10及び12の製造方法について説明する。
 先ず、熱可塑性樹脂及びフィラーを含む第1の層を形成するための組成物を用意する。また、必要に応じて、第2の層を形成するための組成物を用意する。例えば、二軸スクリュー混練機又は二軸押出機等を用いて、加熱下において混練することにより、熱可塑性樹脂中にフィラーを均一に分散させることができる。上記二軸スクリュー混練機としては、プラストミル等が挙げられる。
 なお、熱可塑性樹脂中に薄片化黒鉛であるフィラーを均一に分散させる場合には、膨張化黒鉛を熱可塑性樹脂と共に加熱下において混練することが好ましい。膨張化黒鉛を熱可塑性樹脂と加熱下において溶融混練することにより、膨張化黒鉛が複数の薄片化黒鉛に分離し、該薄片化黒鉛が熱可塑性樹脂中に均一に分散される。上記膨張化黒鉛は、層状黒鉛の層間に硝酸イオンなどの電解質イオンを挿入する電気化学法により、層状黒鉛の層間距離を広げることにより得ることができる。
 次に、製造装置を用いて、上記第1の層を形成するための組成物を共押出しして成形することにより、上記第1の層の全体又は少なくとも一部を積層する。具体的には、第1の押出機(主押出機)及び第2の押出機(副押出機)の双方に上記第1の層を形成するための組成物を導入し、第1の押出機及び第2の押出機から上記第1の層を形成するための組成物を同時に押し出す。上記第1の層を形成するための組成物を押し出す際に、第2の層を形成するための組成物を押し出してもよい。第1の押出機及び第2の押出機から押出された上記第1の層を形成するための組成物は、フィードブロックに送られる。フィードブロックでは、第1の押出機及び第2の押出機から押出された上記第1の層を形成するための組成物が、交互に重なるように合流する。それによって、上記第1の層を形成するための組成物を積層することができる。
 交互に積層する第1の層を形成するための組成物の一方にフィラーを含ませることにより、フィラーを含む層とフィラーを含まない層とが交互に積層された積層体を得ることができる。交互に積層する第1の層を形成するための組成物の双方にフィラーを含ませることにより、フィラーを含む層が積層された積層体10及び12を得ることができる。
 なお、上記第1の層を形成するための組成物を積層する方法は、上述の方法に限定されない。適宜の共押出し成形法及び製造装置により上記第1の層を形成するための組成物を積層することができる。
 次に、フィードブロックの下流部に分割積層可能な多層用ブロックを複数取り付け、樹脂多層成形体6~9を得ることができる。
 以下、本発明の具体的な実施例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は下記実施例に限定されない。
 (薄片化黒鉛)
 実施例2~4及び比較例2~4に用いる薄片化黒鉛を、以下の方法で製造した。
 黒鉛単結晶粉末2.5gを65重量%の濃硫酸115mlに供給して、得られた混合物を10℃の水浴により冷却しながら撹拌した。次に、黒鉛単結晶粉末と濃硫酸との撹拌によって得られた混合物に、過マンガン酸カリウム15gを徐々に加えながら混合物を撹拌し、混合物を35℃で30分に亘って反応させた。
 次に、反応混合物に水230gを徐々に加えて、混合物を98℃で15分に亘って反応させた。しかる後、反応混合物に水700gと30重量%の過酸化水素水45gを加えて反応を停止させた。混合物を14000rpmの回転速度にて30分に亘って遠心分離した後、得られた酸化黒鉛を5重量%の希塩酸及び水により充分に洗浄して、しかる後に乾燥させた。得られた酸化黒鉛を2mg/mlの量にて水に分散させた後、超音波洗浄機を45kHz、600Wの条件下にて用いて、酸化黒鉛に超音波を下記の時間に亘って照射することにより、酸化黒鉛をその層界面間において剥離して断片化し、層面が酸化されてなる薄片化黒鉛を得た。得られた層面が酸化されてなる薄片化黒鉛にヒドラジンを添加して、10分間にわたって還元した。孔サイズが100μm、50μm、20μm、10μmのフィルター(いずれもADVANTEC社製)を孔サイズが大きいフィルターから順に用いて、還元された薄片化黒鉛を分級した。その後、分級された薄片化黒鉛を乾燥させて、薄片化黒鉛を得た。
 (多層成形体の製造)
 実施例1~10の多層成形体を、以下の方法により製造した。
 樹脂組成物層の材料を、2台の押出機により押出して、樹脂組成物層を形成した。押し出された樹脂組成物層を、フィードブロック内において積層して、積層体を形成した。次に、多層形成ブロックにおいて、上記積層体を繰り返し折り返すことにより多層化して、多層成形体を得た。
 (実施例1)
 ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)100重量部と、黒鉛(SECカーボン株式会社製、高純度黒鉛、グレード「SNO-5」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法5μm、積層数1500層、アスペクト比10)40重量部とを、押出機にて200℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。
 次に、樹脂組成物層の材料として上記樹脂複合組成物を用いて、1層あたりの厚み1000nm(上記薄片化黒鉛の2.0倍)となるように上記多層形成ブロックを調整し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (実施例2)
 超音波照射時間を5分として、上記製造方法により薄片化黒鉛を得た。上記薄片化黒鉛は、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法が5μm、積層数が180層、アスペクト比が90であった。
 次に、ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)100重量部と、上記薄片化黒鉛40重量部とを、押出機にて200℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。
 次に、樹脂組成物層の材料として上記樹脂複合組成物を用いて、1層あたりの厚み150nm(上記薄片化黒鉛の2.5倍)となるように上記多層形成ブロックを調整し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (実施例3)
 超音波照射時間を10分として、上記製造方法により薄片化黒鉛を得た。上記薄片化黒鉛は、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法が5μm、積層数が90層、アスペクト比が180であった。
 次に、ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)100重量部と、上記薄片化黒鉛40重量部とを、押出機にて200℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。
 次に、樹脂組成物層の材料として上記樹脂複合組成物を用いて、1層あたりの厚み100nm(上記薄片化黒鉛の3.3倍)となるように上記多層形成ブロックを調整し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (実施例4)
 超音波照射時間を15分として、上記製造方法により薄片化黒鉛を得た。上記薄片化黒鉛は、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法が5μm、積層数が20層、アスペクト比が300であった。
 次に、ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)100重量部と、上記薄片化黒鉛40重量部とを、押出機にて200℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。
 次に、樹脂組成物層の材料として上記樹脂複合組成物を用いて、1層あたりの厚み25nm(上記薄片化黒鉛の3.0倍)となるように上記多層形成ブロックを調整し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例1~4)
 実施例1~4により得られた樹脂複合生成物を、押出機により単層押出成形することによって、厚み300μmのシート状の単層成形体を得た。
 (実施例5)
 薄片化黒鉛の代わりにカーボンナノチューブ(CNT社製 商品名「CTUBE-100」)を20重量部用いたこと以外は実施例2と同様にして、1層あたりの厚みが150nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例5)
 実施例5において得られた樹脂複合生成物を、押出機により単層押出成形することによって、厚み300μmのシート状の単層成形体を得た。
 (実施例6)
 薄片化黒鉛の代わりにカーボンナノファイバー(MD Nanotech社製 商品名「CNF-T」)を20重量部用いたこと以外は実施例2と同様にして、1層あたりの厚みが150nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例6)
 実施例6において得られた樹脂複合生成物を、押出機により単層押出成形することによって、厚み300μmのシート状の単層成形体を得た。
 (実施例7)
 ポリプロピレンの代わりにポリアミド(旭化成社製 商品名「1300S」、曲げ弾性率:2.7GPa、線膨張係数:8×10-5/K)100重量部と、黒鉛(SECカーボン株式会社製、高純度黒鉛、グレード「SNO-5」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法5μm、積層数1500層、アスペクト比10)20重量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、1層あたりの厚みが1000nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例7)
 実施例7において得られた樹脂複合生成物を、押出機により単層押出成形することによって、厚み300μmのシート状の単層成形体を得た。
 (実施例8)
 ポリアミド100重量部と、薄片化黒鉛(グラフェン層の層面の面方向における最大寸法が5μm、積層数が90層、アスペクト比が180)20重量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、1層あたりの厚みが150nmとなるように上記多層形成ブロックを調整し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例8)
 実施例8において得られた樹脂複合生成物を、押出機により単層押出成形することによって、厚み300μmのシート状の単層成形体を得た。
 (実施例9)
 ポリプロピレンの代わりにABS(UMG ABS社製 商品名「S210B」、曲げ弾性率:2.3GPa、線膨張係数:7×10-5/K)100重量部と、黒鉛(SECカーボン株式会社製、高純度黒鉛、グレード「SNO-5」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法5μm、積層数1500層、アスペクト比10)20重量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、1層あたりの厚みが1000nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例9)
 実施例9において得られた樹脂複合生成物を、押出機により単層押出成形することによって、厚み300μmのシート状の単層成形体を得た。
 (実施例10)
 ABS100重量部と、薄片化黒鉛(グラフェン層の層面の面方向における最大寸法が5μm、積層数が90層、アスペクト比が180)20重量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、1層あたりの厚み150nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例10)
 実施例10において得られた樹脂複合生成物を、押出機により単層押出成形することによって、厚み300μmのシート状の単層成形体を得た。
 (実施例及び比較例の評価)
 実施例1~10により得られた多層成形体及び比較例1~10により得られた単層成形体について、引張弾性率及びフィラーの配向角度を、以下の要領により評価した。
 (1)引張弾性率
 JIS K7113に従って、実施例1~10により得られた多層成形体及び比較例1~10により得られた単層成形体の引張弾性率を測定した。結果を表1に示す。
 (2)フィラーの配向角度
 実施例1~10により得られた多層成形体及び比較例1~10により得られた単層成形体を切断した。上記切断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)により撮影し、上記切断面の画像から各々の上記フィラーの長手方向と、全ての上記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度を測定した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1から明らかなように、実施例1~10の多層成形体では、比較例1~10の単層成形体と比較して、フィラーの配向角度が小さくなっている。つまり、各々のフィラーの配向角度のばらつきが小さく、フィラー全体がより一定の方向に配向していることがわかる。これは、実施例1~10の成形体を多層化することにより、フィラー全体の配向性が高められたと考えられる。
 加えて、実施例1~10の多層成形体では、比較例1~10の単層成形体と比較して、引張弾性率が高くなっているのがわかる。これは、上記フィラーの配向角度が小さくなり、フィラー全体の配向性が高められたことによって、多層成形体の機械的強度が高められたと考えられる。
 (薄片化黒鉛)
 実施例21~23及び比較例21~23に用いる薄片化黒鉛を、上記と同様の方法で製造した。
 (実施例21)
 薄片化黒鉛には、黒鉛(SECカーボン株式会社製、高純度黒鉛、グレード「SNO-5」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法5μm、積層数1500層、アスペクト比10)を用いた。
 次に、ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)100重量部と、上記薄片化黒鉛20重量部とを、押出機にて200℃で溶融混練して、樹脂組成物を製造した。
 次に、上記樹脂組成物を加熱下においてプレス成形により、厚み0.5mmの樹脂組成物シートを得るように190℃でプレス成形した。上記プレス成形により上記樹脂組成物シートを9枚得た後、9枚の上記樹脂組成物シートをプレス成形により190℃でプレス成形して、厚み500μmのシート状の樹脂多層成形体を製造した。このようにして得られた樹脂多層成形体の1層あたりの樹脂組成物層の厚みは、1000nmであった。
 (実施例22)
 超音波照射時間を10分として、上記製造方法により薄片化黒鉛を得た。上記薄片化黒鉛は、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法が5μm、厚み寸法が50nm、アスペクト比が100であった。
 次に、ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)100重量部と、上記薄片化黒鉛20重量部とを、押出機にて200℃で溶融混練して、樹脂組成物を製造した。
 次に、上記樹脂組成物を加熱下においてプレス成形により、厚み0.5mmの樹脂組成物シートを得るように190℃でプレス成形した。上記プレス成形により上記樹脂組成物シートを12枚得た後、12枚の上記樹脂組成物シートをプレス成形により190℃でプレス成形して、厚み500μmのシート状の樹脂多層成形体を製造した。このようにして得られた樹脂多層成形体の1層あたりの樹脂組成物層の厚みは、100nmであった。
 (実施例23)
 超音波照射時間を15分として、上記製造方法により薄片化黒鉛を得た。上記薄片化黒鉛は、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法が5μm、厚み寸法が10nm、アスペクト比が500であった。
 次に、ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)100重量部と、上記薄片化黒鉛20重量部とを、押出機にて200℃で溶融混練して、樹脂組成物を製造した。
 次に、上記樹脂組成物を加熱下においてプレス成形により、厚み0.5mmの樹脂組成物シートを得るように190℃でプレス成形した。上記プレス成形により上記樹脂組成物シートを13枚得た後、13枚の上記樹脂組成物シートをプレス成形により190℃でプレス成形して、厚み500μmのシート状の樹脂多層成形体を製造した。このようにして得られた樹脂多層成形体の1層あたりの樹脂組成物層の厚みは、50nmであった。
 (比較例21)
 樹脂組成物シートの厚みが0.5mmとなるようにプレス成形したこと及び10枚の上記樹脂組成物シートを重ね合わせて樹脂多層成形体シートを得たことを除いては実施例21と同様にして、厚み500μmのシート状の樹脂多層成形体を製造した。
 このようにして得られた樹脂多層成形体の1層あたりの樹脂組成物層の厚みは、500nmであった。
 (比較例22)
 樹脂組成物シートの厚みが0.5mmとなるようにプレス成形したこと及び13枚の上記樹脂組成物シートを重ね合わせて樹脂多層成形体シートを得たことを除いては実施例21と同様にして、厚み500μmのシート状の樹脂多層成形体を製造した。
 このようにして得られた樹脂多層成形体の1層あたりの樹脂組成物層の厚みは、50nmであった。
 (比較例23)
 樹脂組成物シートの厚みが0.5mmとなるようにプレス成形したこと及び15枚の上記樹脂組成物シートを重ね合わせて樹脂多層成形体シートを得たことを除いては実施例21と同様にして、厚み500μmのシート状の樹脂多層成形体を製造した。
 このようにして得られた樹脂多層成形体の1層あたりの樹脂組成物層の厚みは、10nmであった。
 (実施例24)
 薄片化黒鉛の代わりにカーボンナノチューブ(CNT社製 商品名「CTUBE-100」)を20重量部用いたこと以外は実施例21と同様にして、1層あたりの厚みが100nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例24)
 実施例24により得られた樹脂複合生成物を、1層あたりの厚みが50nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、樹脂複合材料シートを得た。
 (実施例25)
 薄片化黒鉛の代わりにカーボンナノファイバー(MD Nanotech社製 商品名「CNF-T」)を20重量部用いたこと以外は実施例21と同様にして、1層あたりの厚みが300nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例25)
 実施例25により得られた樹脂複合生成物を、1層あたりの厚みが100nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、樹脂複合材料シートを得た。
 (実施例26)
 ポリプロピレンの代わりにポリアミド(旭化成社製 商品名「1300S」、曲げ弾性率:2.7GPa、線膨張係数:8×10-5/K)100重量部と、黒鉛(SECカーボン株式会社製、高純度黒鉛、グレード「SNO-5」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法5μm、積層数1500層、アスペクト比10)20重量部を用いたこと以外は実施例21と同様にして、1層あたりの厚みが1000nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例26)
 実施例26により得られた樹脂複合生成物を、1層あたりの厚みが500nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、樹脂複合材料シートを得た。
 (実施例27)
 実施例26と同様にポリアミド100重量部と、薄片化黒鉛(グラフェン層の層面の面方向における最大寸法が5μm、積層数が90層、アスペクト比が180)20重量部を用いたこと以外は実施例21と同様にして、1層あたりの厚みが100nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例27)
 実施例27により得られた樹脂複合生成物を、1層あたりの厚みが50nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、樹脂複合材料シートを得た。
 (実施例28)
 ポリプロピレンの代わりにABS(UMG ABS社製 商品名「S210B」、曲げ弾性率:2.3GPa、線膨張係数:7×10-5/K)100重量部と、黒鉛(SECカーボン株式会社製、高純度黒鉛、グレード「SNO-5」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法5μm、積層数1500層、アスペクト比10)20重量部を用いたこと以外は実施例21と同様にして、1層あたりの厚みが1000nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例28)
 実施例28により得られた樹脂複合生成物を、1層あたりの厚みが500nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、樹脂複合材料シートを得た。
 (実施例29)
 実施例28と同様にABS100重量部と、薄片化黒鉛(グラフェン層の層面の面方向における最大寸法が5μm、積層数が90層、アスペクト比が180)20重量部を用いたこと以外は実施例21と同様にして、1層あたりの厚みが100nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、上記製造方法により厚み300μmのシート状の多層成形体を製造した。
 (比較例29)
 実施例29により得られた樹脂複合生成物を、1層あたりの厚みが50nmとなるように上記多層形成ブロックを調製し、樹脂複合材料シートを得た。
 (実施例及び比較例の評価)
 実施例21~29及び比較例21~29の樹脂多層成形体について、引張弾性率及び層界面の状態を、以下の要領により評価した。
 (1)引張弾性率及び破断強度
 JIS K7113-1995に従って、得られた樹脂多層成形体の引張弾性率及び破断強度を測定した。結果を表2に示す。
 (2)層界面の状態
 得られた樹脂多層成形体を、面方向と直交する厚み方向に切断した。次に、上記樹脂多層成形体の切断面にポリプロピレン-ポリエチレンブロック共重合体を少量添加し、上記切断面を染色させた。その後、上記切断面を1000倍の透過型電子顕微鏡(TEM)により観察し、以下に示す評価基準により、層界面の状態を評価した。
 ○:層の破断や急激な乱れがない
 ×:層の破断や急激な乱れが発生
 (2)フィラーの配向角度
 実施例21~29により得られた多層成形体及び比較例21~29により得られた単層成形体を切断した。上記切断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)により撮影し、上記切断面の画像から各々の上記フィラーの長手方向と、全ての上記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度を測定した。結果を表2に示す。
 また、実施例22の樹脂多層成形体の切断面を1000倍のTEMにより撮影した断面写真を図6に示す。比較例22の樹脂多層成形体の切断面を1000倍のTEMにより撮影した断面写真を図7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 なお、界面の評価基準では、フィラー含有により急激な肉厚変化や層の破断が発生している場合を「乱れ」とした。
 表2から明らかなように、本発明に従う実施例21~29の樹脂多層成形体では、樹脂多層成形体を構成する樹脂組成物層の乱れが見られず、層界面の状態が良好である。これは、上記樹脂組成物層の厚みが、フィラーの厚みの2倍~5倍となっていることによると考えられる。
 これに対し、比較例21~29の樹脂多層成形体では、樹脂多層成形体を構成する樹脂組成物層に破断が見られるなど、層界面に乱れが見られる。これは、上記樹脂組成物層の厚みがフィラーの厚みと同じであるためであると考えられる。
 加えて、実施例21~29の樹脂多層成形体では、比較例21~29の樹脂多層成形体と比較して、引張弾性率及び破断強度が大幅に高くなっているのがわかる。これは、実施例21~29の樹脂多層成形体の層界面に乱れが見られず良好であることによると考えられる。
 実施例31,32及び比較例31,32の多層成形体を、以下の方法により製造した。第1の層の材料と第2の層の材料とを、2台の押出機により押出して、第1の層及び第2の層を形成した。押し出された第1の層と第2の層とを、フィードブロック内において、第1の層と第2の層とを積層して、シート状の多層成形体を製造した。次に、複数の多層形成ブロックにおいて、上記積層体を分割し、分割された上記積層体をさらに積層することにより多層成形して、1層あたりの厚み0.3μm、層数900層の多層成形体を得た。
 (実施例31)
 ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)100重量部と、薄片化黒鉛(xGScience社製、商品名「xGnP」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法=5μm、グラフェンの積層数:180層、アスペクト比:90)44重量部とを、230℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。次に、第1の層の材料として上記樹脂複合組成物を、第2の層の材料としてポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)を用いて、図4に示す分流アダプターを用いて、多層成形体を製造した。
 図4に示す分流アダプターでは、積層体36A~36Dが、前述した図3に示した工程I~IVに従って積層される。この分流アダプターを複数段用いて、多層成形体を得た。
 得られた多層成形体は、ポリプロピレン100重量部に対して、グラフェン18重量部を含んでいた。成形された多層成形体から試験片としてJIS K7113に規定の1号のダンベルを切り出し、引張弾性率を測定した。引張弾性率は2.4GPaであった。
 (実施例32)
 高密度ポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン社製、商品名:HF560)100重量部と、薄片化黒鉛(xGScience社製、商品名「xGnP」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法=5μm、グラフェンの積層数:180層、アスペクト比:90)44重量部とを、230℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。次に、第1の層の材料として上記樹脂複合組成物を、第2の層の材料として高密度ポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン社製、商品名:HF560)を用いて、上記の方法でシート状の多層成形体を製造した。得られた多層成形体は、高密度ポリエチレン樹脂100重量部に対して、グラフェン18重量部を含んでいた。成形された多層成形体から試験片としてJIS K7113に規定の1号のダンベルを切り出し、引張弾性率を測定した。引張弾性率は2.2GPaであった。
 (実施例33)
 図8に示す分流アダプターで多層構造を製造したこと以外は実施例31と同様にして、複合樹脂成形体を作成した。得られた多層成形体は、実施例31と同様の条件で測定したところ、引張弾性率は2.2GPaであった。
 図8に示す分流アダプターは、供給部37と、供給部37につながる分割部37A~37Dとを有する。図8では、分流アダプター内で行われる工程の位置を示すために、矢印a~gで各工程が行われる位置を示す。すなわち、位置a~位置bにかけての部分において、加熱状態の積層体が幅方向に拡張される。位置bでは位置aの場合よりも積層体が薄くなり、幅が大きくなっている。次に、位置b~位置dにかけて、上記のように幅が拡げられた積層体が、さらに幅方向に拡張される。位置bにおいて2分割され、次に位置cで再度2分割される。したがって、積層体が4分割される。このようにして逐次分割されることにより、樹脂流が均等に分配されることになる。したがって、樹脂流の偏りが抑制される。
 位置d~位置eにかけて、上記のようにして得られた各分割積層体が樹脂流の流れ方向を中心軸として90度捻転される。
 位置e~位置gにおいて、分割された複数の積層体が積層される。より具体的には、位置fにおいて、分割積層体2本ずつが積層され一体化される。さらに、位置gで、2本ずつ積層一体化された積層体がさらに積層される。このようにして、位置e~位置gに至るにつれて、逐次積層工程が実施される。この場合、一度に全層を一体に積層する場合に比べ、層間の密着度をより一層高めることができる。さらに、得られた多層積層構造における品質性も高めることができる。実施例33では、上記分流アダプターを用い、積層構造を複数繰り返し、実施例31と同様にして多層成形体を作成した。
 (実施例34)
 ポリアミド(旭化成製 商品名「1300S」)100重量部と、上記薄片化黒鉛44重量部とを、270℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。次に、第1の層の材料として上記樹脂複合組成物を、第2の層の材料として上記ポリアミドを用いて、図4に示す分流アダプターを用いて、多層成形体を製造した。得られた多層成形体は、ポリプロピレン100重量部に対して、グラフェン18重量部を含んでいた。成形された多層成形体から試験片としてJIS K7113に規定の1号のダンベルを切り出し、引張弾性率を測定した。引張弾性率は4.2GPaであった。
 (実施例35)
 ABS(UMG ABS社製 商品名「S210B」)100重量部と、上記薄片化黒鉛44重量部とを、130℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。次に、第1の層の材料として上記樹脂複合組成物を、第2の層の材料として上記ポリアミドを用いて、図4に示す分流アダプターを用いて、多層成形体を製造した。得られた多層成形体は、ABS100重量部に対して、グラフェン18重量部を含んでいた。成形された多層成形体から試験片としてJIS K7113に規定の1号のダンベルを切り出し、引張弾性率を測定した。引張弾性率は3.5GPaであった。
 (実施例36)
 上記ポリプロピレン100重量部と、カーボンナノチューブ(CNT社製、商品名「CTUBE」、平均外径25nm、平均長さ5um)44重量部とを、230℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。次に、第1の層の材料として上記樹脂複合組成物を、第2の層の材料として上記ポリプロピレンを用いて、図4に示す分流アダプターを用いて、多層成形体を製造した。得られた多層成形体は、ポリプロピレン100重量部に対して、グラフェン18重量部を含んでいた。引張弾性率は1.9GPaであった。
 (実施例37)
 上記ポリプロピレン100重量部と、カーボンナノファイバー(MD Nanotech社製、商品名「CNF-T」、平均外径15nm、平均長さ5um)44重量部とを、230℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。次に、第1の層の材料として上記樹脂複合組成物を、第2の層の材料として上記ポリプロピレンを用いて、図4に示す分流アダプターを用いて、多層成形体を製造した。得られた多層成形体は、ポリプロピレン100重量部に対して、グラフェン18重量部を含んでいた。引張弾性率は2.0GPaであった。
 (実施例38)
 上記ポリプロピレン100重量部と、カーボンファイバー(West One Corporation社製、商品名「ミルドカーボンファイバー」、平均外径5um、平均長さ100um)44重量部とを、230℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。次に、第1の層の材料として上記樹脂複合組成物を、第2の層の材料として上記ポリプロピレンを用いて、図4に示す分流アダプターを用いて、多層成形体を製造した。得られた多層成形体は、ポリプロピレン100重量部に対して、グラフェン18重量部を含んでいた。引張弾性率は1.8GPaであった。
 (比較例31)
 ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:ノバテックEA9)100重量部と、薄片化黒鉛(xGScience社製、商品名「xGnP」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法=5μm、グラフェンの積層数:180層、アスペクト比:90)20重量部とを、230℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。次に、第1の層の材料及び第2の層の材料の両方に上記樹脂複合組成物を用いて、上記の方法でシート状の多層成形体を製造した。成形された多層成形体から試験片としてJIS K7113に規定の1号のダンベルを切り出し、引張弾性率を測定した。引張弾性率は2.4GPaであった。
 (比較例32)
 高密度ポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン社製、商品名:HF560)100重量部と、薄片化黒鉛(xGScience社製、商品名「xGnP」、グラフェン層の層面の面方向における最大寸法=5μm、グラフェンの積層数:180層、アスペクト比:90)21重量部とを、230℃で溶融混練して、樹脂複合組成物を製造した。次に、第1の層の材料及び第2の層の材料の両方に上記樹脂複合組成物を用いて、上記の方法でシート状の多層成形体を製造した。成形された多層成形体から試験片としてJIS K7113に規定の1号のダンベルを切り出し、引張弾性率を測定した。引張弾性率は2.2GPaであった。
 (比較例33)
 実施例34において、薄片化黒鉛を21重量部添加し、270度で混練したことを除いては、実施例34と同様にして樹脂複合材料を得た。続いて、第1の層、第2の層の両方に上記複合樹脂を用いて、上記の方法でシート状の多層成形体を製造した。実施例34と同様の測定条件で引張弾性率を計測した。引張弾性率は4.2GPaであった。
 (比較例34)
 実施例35において、薄片化黒鉛を20重量部添加し、130度で混練したことを除いては、実施例35と同様にして樹脂複合材料を得た。続いて、第1の層、第2の層の両方に上記複合樹脂を用いて、上記の方法でシート状の多層成形体を製造した。実施例35と同様の測定条件で引張弾性率を計測した。引張弾性率は3.5GPaであった。
 (比較例35)
 実施例36において、カーボンナノチューブを20重量部添加したことを除いては、実施例36と同様にして樹脂複合材料を得た。続いて、第1の層、第2の層の両方に上記複合樹脂を用いて、上記の方法でシート状の多層成形体を製造した。実施例36と同様の測定条件で引張弾性率を計測した。引張弾性率は1.9GPaであった。
 (比較例36)
 実施例37において、カーボンナノファイバーを21重量部添加したことを除いては、実施例37と同様にして樹脂複合材料を得た。続いて、第1の層、第2の層の両方に上記複合樹脂を用いて、上記の方法でシート状の多層成形体を製造した。実施例37と同様の測定条件で引張弾性率を計測した。引張弾性率は2.0GPaであった。
 (比較例37)
 実施例38において、カーボンファイバーを21重量部添加したことを除いては、実施例38と同様にして樹脂複合材料を得た。続いて、第1の層、第2の層の両方に上記複合樹脂を用いて、上記の方法でシート状の多層成形体を製造した。実施例38と同様の測定条件で引張弾性率を計測した。引張弾性率は1.8GPaであった。
 上記のように、比較例31~37に比べ実施例31、32、34~38では、引張弾性率が同じあるにもかかわらず、使用した薄片化黒鉛の重量部数が約1割減少している。これは、第1の樹脂組成物層に薄片化黒鉛を偏在化させたため、第1の樹脂組成物層の機械的強度が高められたことによると考えられる。それによって、樹脂多層成形体全体の引張弾性率が高められたと考えられる。実施例及び比較例の結果を表3に示す。
 実施例31~38により得られた多層成形体及び比較例31~37により得られた単層成形体を切断した。上記切断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)により撮影し、上記切断面の画像から各々の上記フィラーの長手方向と、全ての上記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度を測定した。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 (実施例41)
 熱可塑性樹脂であるPC樹脂(三菱ガス化学社製 ユーピロンE2000)100重量部に、フィラーであるカーボンナノチューブ(保土谷化学製 径65nm、z方向における長さ方向寸法3μm)5重量部を添加し、第1の層を形成するための組成物Aを得た。
 主押出機に上記第1の層を形成するための組成物Aを供給した。また、副押出機には熱可塑性樹脂であるPC樹脂(三菱ガス化学社製 ユーピロンE2000)を供給した。主押出機と副押出機との先端に多層用フィードブロックを取り付けた。主押出機及び副押出機から押し出された第1の層の合計厚みを800μmに設定し、更に主押出機から押し出された第1の層と副押出機から押し出された第1の層とを交互に、第1の層を合計で5層積層することにより、下記の表1に示す厚みの積層体を樹脂多層成形体として得た。なお、フィラーを含む第1の層は3層であった。
 (実施例42~51)
 第1の層の層数を、多層用ブロックを数セット取りつけることにより、表4のように、5層から1280層まで増やしたことと、並びに副押出機にも実施例41で用いたカーボンナノチューブを添加し、フィラーの配合量を表4のように変更したこと以外は実施例41と同様にして、樹脂多層成形体を得た。なお、実施例43、44、47、48及び50では、副押出機にカーボンナノチューブを添加しなかった。その場合のフィラーを含む第1の層はそれぞれ、6層、12層、24層、48層、102層であった。
 (実施例42,43)
 第1の層の合計厚みを200μmに設定し、第2の層の厚みを600μmに設定し、表裏の層の厚みをそれぞれ300μmとし、表4のように、第1の層を合計で5層積層したこと以外は実施例41と同様にして、樹脂多層成形体を得た。なお、実施例43では、副押出機にも実施例41で用いたカーボンナノチューブを添加し、フィラーの配合量を表4のように、変更したこと以外は実施例41と同様にして、樹脂多層成形体を得た。
 (評価)
 (1)引張強度
 引張強度測定は、JIS K7161のプラスチックの引張特性の試験方法に準拠して、ダンベル型試験片を作製し、島津製作所製オートグラフAG-1を使用して測定した。
 (2)体積抵抗
 体積低効率の測定は、JIS K7194の導電性プラスチックの4端針法に準拠して、三菱化学製ロレスタGPを使用して測定した。
 (3)フィラーの配向角度
 得られた樹脂多層成形体及び単層構造体を厚み方向の中央部分の薄膜切片を作製し、該薄膜切片を、走査型電子顕微鏡を用いて倍率1万倍でフィラーを観察した。縦20μm×横20μmの範囲内に観察されたすべてのフィラーの長さ方向のなす角度の絶対値の平均を測定することにより、フィラーを含む層における全てのフィラーの長さ方向を平均した方向に対して、フィラーを含む層における各々のフィラーの長さ方向のなす角度の絶対値の平均を算出した。算出された平均値をフィラーの配向角度とした。
 結果を下記の表4に示す。なお、下記の表4において、フィラーの配合量は、熱可塑性樹脂100重量部に対するフィラーの配合量(重量部)を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 1…樹脂多層成形体
 2…樹脂多層成形体
 3…樹脂多層成形体
 4…樹脂多層成形体
 5…樹脂多層成形体
 6,7,8,9…樹脂多層成形体
 11…樹脂組成物層
 11a…熱可塑性樹脂
 11A~11K…第1の層
 12…積層体
 15…フィラー
 21…第1の樹脂組成物層
 22…第2の樹脂組成物層
 21a,22a…熱可塑性樹脂
 2a…第1の表面
 2b…第2の表面
 31…積層体
 31A,31B,31C,31D…積層体
 32…第1の層
 33…第2の層
 34…積層体
 36A,36B,36C,36D…積層体
 37…供給部
 37A,37B,37C,37D…分割部
 42,43…第2の層
 42a,43a…外側の表面
 71A~71F,72A~72E…第1の層
 72a…第1の表面
 72b…第2の表面
 X…フィラー

Claims (18)

  1.  熱可塑性樹脂と、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーとを含み、前記フィラーが前記熱可塑性樹脂中に分散されている複数の樹脂組成物層が積層された樹脂多層成形体であって、
     各々の前記フィラーの長手方向と、全ての前記フィラーの長手方向の平均となる方向とのなす角度が±6°以下である樹脂多層成形体。
  2.  前記複数の樹脂組成物層の1層あたりの厚みが、前記フィラーの厚みの1~3倍である、請求項1に記載の樹脂多層成形体。
  3.  前記グラフェン構造を有する炭素材料のアスペクト比が10~500の範囲である、請求項1または2に記載の樹脂多層成形体。
  4.  前記グラフェン構造を有する炭素材料が薄片化黒鉛、カーボンファイバー、及びカーボンナノチューブからなる群から選択された少なくとも一種である、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂多層成形体。
  5.  前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂、ポリアミド、及びABS樹脂からなる群から選択された少なくとも一種である、請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂多層成形体。
  6.  前記熱可塑性樹脂100重量部に対し、前記フィラーが1~50重量部の割合で含有されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂多層成形体。
  7.  前記樹脂多層成形体の形状がシート状である、請求項1~6のいずれか1項に記載の樹脂多層成形体。
  8.  前記複数の樹脂組成物層の1層の厚みtが、前記フィラーの厚みをαとしたとき、α<t≦15αである、請求項1~7のいずか一項に記載の樹脂多層成形体。
  9.  前記複数の樹脂組成物層の1層あたりの厚みが0.01μm~2.0μmの範囲である、請求項8に記載の樹脂多層成形体。
  10.  第1の熱可塑性樹脂と、グラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーとを含み、前記フィラーが前記第1の熱可塑性樹脂中に分散されている複数の第1の樹脂組成物層と、
     第2の熱可塑性樹脂を主成分とする複数の第2の樹脂組成物層とが積層されている樹脂多層成形体であって、
     前記第2の樹脂組成物層にはグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーが含まれていない、または前記第1の樹脂組成物層に含まれる炭素材料からなるフィラーの量をX、前記第2の樹脂組成物層に含まれる炭素材料からなるフィラーの量をYとすると、X>Yである、請求項1~7に記載の樹脂多層成形体。
  11.  前記複数の第1の樹脂組成物層と前記複数の第2の樹脂組成物層とが交互に積層されている、請求項10に記載の樹脂多層成形体。
  12.  前記第2の樹脂組成物層がグラフェン構造を有する炭素材料からなるフィラーを含まない、請求項10または11に記載の樹脂多層成形体。
  13.  熱可塑性樹脂を含む第1の層が5層以上積層されている積層体を有し、
     複数の前記第1の層の内の少なくとも1層が、フィラーを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂多層成形体。
  14.  前記フィラーの材料が、カーボンナノチューブである、請求項13に記載の樹脂多層成形体。
  15.  請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂多層成形体の製造方法であって、
     前記熱可塑性樹脂と前記フィラーとを含み、前記フィラーが前記熱可塑性樹脂中に分散されている樹脂複合組成物を用意する工程と、
     前記樹脂複合組成物を共押出し成形することにより、前記樹脂組成物層の積層体を形成する工程と、
     前記積層体を分割し、分割された前記積層体をさらに積層する工程とを備える、樹脂多層成形体の製造方法。
  16.  請求項8または9に記載の樹脂多層成形体の製造方法であって、
     前記熱可塑性樹脂と前記フィラーとを含み、前記フィラーが前記熱可塑性樹脂中に分散されている樹脂組成物を用意する工程と、
     前記樹脂組成物を成形することにより、複数の樹脂組成物層を作製する工程と、
     前記複数の樹脂組成物層を重ね合わせることにより、樹脂多層成形体を成形する工程とを備える、樹脂多層成形体の製造方法。
  17.  請求項10~12のいずれか一項に記載の樹脂多層成形体の製造方法であって、
     前記第1の熱可塑性樹脂と前記フィラーとを含み、前記フィラーが前記第1の熱可塑性樹脂中に分散されている樹脂複合組成物を用意する工程と、
     前記樹脂複合組成物と前記第2の熱可塑性樹脂とを共押出し成形することにより、第1の層と第2の層との積層体を形成する工程と、
     前記積層体を分割し、分割された前記積層体をさらに積層する工程とを備える、樹脂多層成形体の製造方法。
  18.  請求項13または14に記載の樹脂多層成形体の製造方法であって、
     熱可塑性樹脂を含む第1の層が5層以上積層されている積層体であって、複数の前記第1の層の内の少なくとも1層がフィラーを含む積層体を、多層溶融押出法により成形する工程を備える、樹脂多層成形体の製造方法。
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