JP2011127061A - Thermoplastic resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、優れた機械特性を活かして構造材料や、優れた規則性を活かして機能材料として有用に用いることができる、ナノメーターオーダーからミクロンオーダーに構造制御可能な熱可塑性樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a thermoplastic resin composition capable of structural control from nanometer order to micron order that can be usefully used as a structural material by making use of excellent mechanical properties and a functional material making use of excellent regularity. It is.
近年、二種以上の材料を組合せることにより、個々の素材の長所を生かし、短所を補って単独の材料では得られない優れた性質と機能とを有する複合材料の開発が盛んに行なわれ、種々の分野においてかかる複合材料が用いられている。これらの中でも、熱可塑性樹脂に各種の無機強化材、無機フィラー等を充填して得られる熱可塑性複合樹脂は、成形加工性、剛性、強度、耐熱性、寸法安定性等に優れるので、自動車産業等を初めとする幅広い分野で用いられている。 In recent years, by combining two or more types of materials, the development of composite materials having excellent properties and functions that cannot be obtained with a single material by taking advantage of the individual materials and making up for the disadvantages, has been actively conducted, Such composite materials are used in various fields. Among these, thermoplastic composite resins obtained by filling thermoplastic resins with various inorganic reinforcing materials, inorganic fillers, etc. are excellent in molding processability, rigidity, strength, heat resistance, dimensional stability, etc. It is used in a wide range of fields including the above.
しかしながら、従来の熱可塑性複合樹脂においては、充填する無機材料、無機フィラー等の強化材の比重が大きいので、これらを熱可塑性樹脂に充填すると、得られる熱可塑性複合樹脂の剛性、強度等の機械的特性を向上させることができるものの、その重量までもが大幅に増加するという問題がある。このように重量の増加した熱可塑性複合樹脂を例えば自動車等における各種の成形品に使用した場合には、燃費の向上が十分でない。 However, in the conventional thermoplastic composite resin, the specific gravity of the reinforcing material such as the inorganic material and inorganic filler to be filled is large. Therefore, when these are filled in the thermoplastic resin, the mechanical properties such as rigidity and strength of the resulting thermoplastic composite resin are obtained. Although it is possible to improve the physical characteristics, there is a problem that even the weight thereof is significantly increased. When the thermoplastic composite resin having increased weight as described above is used in various molded articles in, for example, automobiles, the fuel efficiency is not sufficiently improved.
そこで、軽量化を主目的に、熱可塑性樹脂に充填する無機材料、無機フィラー等として、比重の小さな中空無機粒子を使用することが考えられる。例えば特許文献1、特許文献2には、ポリカーボネート樹脂に特定の中空ガラスを添加した樹脂組成物が開示されている。ところが、かかる場合、熱可塑性樹脂はその粘度が著しく高いため流動性が十分でなく、成形品サイズが大きいときには成形することが困難であり、また得られる成形品は、その衝撃強度が著しく低く、実用的でないものになるという問題がある。 Therefore, it is conceivable to use hollow inorganic particles having a small specific gravity as an inorganic material, an inorganic filler or the like to be filled in the thermoplastic resin, mainly for weight reduction. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose resin compositions obtained by adding a specific hollow glass to a polycarbonate resin. However, in such a case, the thermoplastic resin has a remarkably high viscosity, so the fluidity is not sufficient, and it is difficult to mold when the molded product size is large, and the resulting molded product has a remarkably low impact strength, There is a problem that it becomes impractical.
一方、衝撃性、機械特性等の種々の特性を両立させる方法として、2種以上の樹脂を用いるポリマーアロイ技術は広く用いられている。中でも、2種以上の樹脂を一旦、1相状態に相溶後、相分離させることによって得られるポリマーアロイとしては、核生成と成長からなるもの、およびスピノーダル分解からなるものが知られており、優れた機械特性を活かして構造材料や、優れた規則性を活かして機能材料として有用に用いることができる。 On the other hand, a polymer alloy technique using two or more kinds of resins is widely used as a method for achieving various properties such as impact properties and mechanical properties. Among them, as a polymer alloy obtained by phase-separating two or more kinds of resins once in a single phase, those composed of nucleation and growth and those composed of spinodal decomposition are known, It can be usefully used as a structural material utilizing its excellent mechanical properties and as a functional material utilizing its excellent regularity.
例えば特許文献3には、スピノーダル分解によって相分離せしめた、少なくとも2成分のポリマーアロイが開示され、特許文献4には、ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリカーボネート樹脂を配合してなるポリマーアロイに、充填材を添加した樹脂組成物が示されている。上記公報はいずれも、樹脂構造周期を0.01〜1μmの両相連続構造、または粒子間距離0.01〜1μmの分散構造に制御することにより、優れた強度、剛性を発現することが示されているが、軽量化のための方法は開示されていない。 For example, Patent Document 3 discloses a polymer alloy having at least two components phase-separated by spinodal decomposition, and Patent Document 4 discloses a polymer alloy formed by blending a polybutylene terephthalate resin and a polycarbonate resin with a filler. The added resin composition is shown. All of the above publications show that excellent strength and rigidity are exhibited by controlling the resin structure period to a biphasic continuous structure of 0.01 to 1 μm or a dispersed structure having a distance between particles of 0.01 to 1 μm. However, a method for reducing the weight is not disclosed.
本発明は、上記課題を解決し、軽量でかつ強度、剛性等の機械特性に優れた熱可塑性樹脂組成物を提供することをその課題とするものである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a thermoplastic resin composition that is lightweight and excellent in mechanical properties such as strength and rigidity.
本発明者らは、軽量でかつ強度、剛性等の機械特性に優れた熱可塑性樹脂組成物を提供すべく鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂組成物中、(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物に対し(B)中空充填材を配合し、(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物が、構造周期0.001〜1μm未満の両相連続構造、または粒子間距離0.001〜1μm未満の分散構造を形成することにより、軽量でかつ強度、剛性に優れた熱可塑性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成させるにいたった。 As a result of intensive studies to provide a thermoplastic resin composition that is lightweight and excellent in mechanical properties such as strength and rigidity, the present inventors have determined that (A) at least two-component thermoplastic resin in the thermoplastic resin composition. (B) A hollow filler is blended with the composition, and (A) a thermoplastic resin composition of at least two components is a two-phase continuous structure having a structural period of less than 0.001 to 1 μm, or a distance between particles of 0.001 to 0.001. It has been found that by forming a dispersion structure of less than 1 μm, a lightweight thermoplastic resin composition having excellent strength and rigidity can be obtained, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、
(1)(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物100重量部に対し、(B)中空充填材0.1〜30重量部を配合してなる樹脂組成物であって、(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物が、構造周期0.001〜1μm未満の両相連続構造、または粒子間距離0.001〜1μm未満の分散構造を形成していることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物、
(2)(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物が、ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリカーボネート樹脂を含むことを特徴とする(1)に記載の熱可塑性樹脂組成物、
(3)(B)中空充填材がガラスバルーンであることを特徴とする(1)〜(2)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物、
(4)(B)中空充填材の耐圧強度が100MPa以上であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物、
(5)(1)〜(4)いずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品、
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) (A) A resin composition obtained by blending 0.1 to 30 parts by weight of a hollow filler with respect to 100 parts by weight of at least two thermoplastic resin compositions, wherein (A) at least 2. A thermoplastic resin characterized in that the two-component thermoplastic resin composition forms a biphasic continuous structure having a structural period of less than 0.001 to 1 μm or a dispersed structure having an interparticle distance of less than 0.001 to 1 μm. Composition,
(2) (A) The thermoplastic resin composition according to (1), wherein the thermoplastic resin composition of at least two components comprises a polybutylene terephthalate resin and a polycarbonate resin,
(3) The thermoplastic resin composition according to any one of (1) to (2), wherein the (B) hollow filler is a glass balloon,
(4) The thermoplastic resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the pressure resistance of the hollow filler (B) is 100 MPa or more,
(5) A molded product formed by molding the thermoplastic resin composition according to any one of (1) to (4),
Is to provide.
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、軽量でかつ強度、剛性に優れた熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。加えて、上記の熱可塑性組成物は、各種成形品として好適に用いることができる。 The thermoplastic resin composition of the present invention can provide a thermoplastic resin composition that is lightweight and excellent in strength and rigidity. In addition, the above thermoplastic composition can be suitably used as various molded articles.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の少なくとも2成分の樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物は、特定の構造周期を有する両相連続構造または特定の粒子間距離を有する分散構造を有するものである。 The thermoplastic resin composition comprising at least two components of the present invention has a two-phase continuous structure having a specific structural period or a dispersed structure having a specific interparticle distance.
かかる構造を有する熱可塑性樹脂組成物は、特定のスピノーダル分解による相分離、具体的には、スピノーダル分解の初期過程において構造周期0.001〜0.1μmの両相連続構造を形成後、さらに構造周期0.001〜1μmの両相連続構造、または粒子間距離0.01〜1μmの分散構造まで発展せしめることにより得ることができる。 The thermoplastic resin composition having such a structure is formed by phase separation by specific spinodal decomposition, specifically, after forming a biphasic continuous structure having a structural period of 0.001 to 0.1 μm in the initial stage of spinodal decomposition, It can be obtained by developing a biphasic continuous structure having a period of 0.001 to 1 μm or a dispersed structure having a distance between particles of 0.01 to 1 μm.
一般に、2成分の樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物には、これらの組成に対して、ガラス転移温度以上、熱分解温度以下の実用的な全領域において相溶する相溶系や、逆に全領域で非相溶となる非相溶系や、ある領域で相溶し、別の領域で相分離状態となる、部分相溶系があり、さらにこの部分相溶系には、その相分離状態の条件によってスピノーダル分解によって相分離するものと、核生成と成長によって相分離するものがある。 In general, a thermoplastic resin composition composed of a two-component resin is compatible with these compositions in a practically compatible range of glass transition temperature or higher and thermal decomposition temperature or lower. There are incompatible systems that are incompatible with each other, and partial compatible systems that are compatible in one region and phase separated in another region. In addition, this partially compatible system is spinodal depending on the conditions of the phase separated state. Some are phase-separated by decomposition and others are phase-separated by nucleation and growth.
さらに3成分以上からなる熱可塑性樹脂組成物の場合は、3成分以上のいずれもが相溶する系、3成分以上のいずれもが非相溶である系、2成分以上のある相溶した相と、残りの1成分以上の相が非相溶な系、2成分が部分相溶系で、残りの成分がこの2成分からなる部分相溶系に分配される系などがある。本発明で好ましい3成分以上からなる熱可塑性樹脂組成物は、2成分が部分相溶系で、残りの成分がこの2成分からなる部分相溶系に分配される系であり、この場合熱可塑性樹脂組成物の構造は、2成分からなる部分相溶系の構造で代替できることから、以下2成分の樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物で代表して説明する。 Furthermore, in the case of a thermoplastic resin composition comprising three or more components, a system in which all three or more components are compatible with each other, a system in which all three or more components are incompatible, and a two or more compatible phases And a system in which the remaining one or more phases are incompatible, a two component is a partially compatible system, and a remaining component is distributed to a partially compatible system composed of the two components. The thermoplastic resin composition comprising three or more components preferred in the present invention is a system in which two components are partially compatible and the remaining components are distributed into the partially compatible system consisting of these two components. In this case, the thermoplastic resin composition Since the structure of the product can be replaced by a partially compatible structure composed of two components, the following description will be made representatively using a thermoplastic resin composition composed of a two-component resin.
スピノーダル分解による相分離とは、異なる2成分の樹脂組成および温度に対する相図においてスピノーダル曲線の内側の不安定状態で生じる相分離のことを指し、また核生成と成長による相分離とは、該相図においてバイノーダル曲線の内側であり、かつスピノーダル曲線の外側の準安定状態で生じる相分離のことを指す。 Phase separation by spinodal decomposition refers to phase separation that occurs in an unstable state inside the spinodal curve in phase diagrams for different two-component resin compositions and temperatures, and phase separation by nucleation and growth refers to the phase separation. In the figure, it refers to phase separation that occurs in the metastable state inside the binodal curve and outside the spinodal curve.
かかるスピノーダル曲線とは、組成および温度に対して、異なる2成分の樹脂を混合した場合、相溶した場合の自由エネルギーと相溶しない2相における自由エネルギーの合計との差(ΔGmix)を濃度(φ)で二回偏微分したもの(∂2ΔGmix/∂φ2)が0となる曲線のことであり、またスピノーダル曲線の内側では、∂2ΔGmix/∂φ2<0の不安定状態であり、外側では∂2ΔGmix/∂φ2>0である。 The spinodal curve refers to the difference (ΔGmix) between the free energy when compatibilized and the sum of the free energies in two phases that are not compatible (ΔGmix) when two different resins are mixed with respect to the composition and temperature. φ) is a curve in which the partial differential twice (∂2ΔGmix / ∂φ2) is 0, and inside the spinodal curve is an unstable state of ∂2ΔGmix / ∂φ2 <0, and outside is ∂ 2ΔGmix / ∂φ2> 0.
またかかるバイノーダル曲線とは、組成および温度に対して、系が相溶する領域と相分離する領域の境界の曲線のことである。 The binodal curve is a boundary curve between the region where the system is compatible and the region where the system is separated with respect to the composition and temperature.
ここで本発明における相溶する場合とは、分子レベルで均一に混合している状態のことであり、具体的には異なる2成分の樹脂を主成分とする相がいずれも0.001μm以上の相構造を形成していない場合を指し、また、非相溶の場合とは、相溶状態でない場合のことであり、すなわち異なる2成分の樹脂を主成分とする相が互いに0.001μm以上の相構造を形成している状態のことを指す。相溶するか否かは、例えばPolymer Alloys andBlends, Leszek A Utracki, hanser Publishers,Munich Viema New York,P64,に記載の様に、電子顕微鏡、示差走査熱量計(DSC)、その他種々の方法によって判断することができる。 Here, the case of being compatible in the present invention is a state in which they are uniformly mixed at the molecular level. Specifically, both phases having different two-component resins as main components are 0.001 μm or more. The case where the phase structure is not formed is indicated, and the case where the phase is incompatible is the case where the phase is not in a compatible state, that is, the phases mainly composed of two different resin components are 0.001 μm or more. It refers to the state of forming a phase structure. Whether or not they are compatible is determined by, for example, an electron microscope, a differential scanning calorimeter (DSC), and various other methods as described in Polymer Alloys and Blends, Leszek A Utracki, hanser Publishers, Munich Viema New York, P64. can do.
詳細な理論によると、スピノーダル分解では、一旦相溶領域の温度で均一に相溶した混合系の温度を、不安定領域の温度まで急速にした場合、系は共存組成に向けて急速に相分離を開始する。その際濃度は一定の波長に単色化され、構造周期(Λm)で両分離相が共に連続して規則正しく絡み合った両相連続構造を形成する。この両相連続構造形成後、その構造周期を一定に保ったまま、両相の濃度差のみが増大する過程をスピノーダル分解の初期過程と呼ぶ。 According to detailed theory, in spinodal decomposition, once the temperature of a mixed system that has been uniformly mixed at the temperature of the compatible region is rapidly increased to the temperature of the unstable region, the system will rapidly phase-separate toward the coexisting composition. To start. At that time, the concentration is monochromatized at a constant wavelength, and a two-phase continuous structure is formed in which both separated phases are continuously intertwined regularly with a structure period (Λm). After the formation of the two-phase continuous structure, the process in which only the concentration difference between the two phases increases while keeping the structure period constant is called the initial process of spinodal decomposition.
さらに上述のスピノーダル分解の初期過程における構造周期(Λm)は熱力学的に下式のような関係がある。
Λm〜[│Ts−T│/Ts]−1/2
(ここでTsはスピノーダル曲線上の温度)。
Furthermore, the structural period (Λm) in the initial process of the above-mentioned spinodal decomposition has a thermodynamic relationship as shown in the following equation.
[Lambda] m- [| Ts-T | / Ts] -1/2
(Where Ts is the temperature on the spinodal curve).
ここで本発明でいうところの両相連続構造とは、混合する樹脂の両成分がそれぞれ連続相を形成し、互いに三次元的に絡み合った構造を指す。この両相連続構造の模式図は、例えば「ポリマーアロイ基礎と応用(第2版)(第10.1章)」(高分子学会編:東京化学同人)に記載されている。 Here, the two-phase continuous structure referred to in the present invention refers to a structure in which both components of the resin to be mixed each form a continuous phase and are entangled three-dimensionally. A schematic diagram of this two-phase continuous structure is described, for example, in “Polymer Alloy Fundamentals and Applications (Second Edition) (Chapter 10.1)” (edited by the Society of Polymer Science: Tokyo Kagaku Dojin).
スピノーダル分解では、この様な初期過程を経た後、波長の増大と濃度差の増大が同時に生じる中期過程、濃度差が共存組成に達した後、波長の増大が自己相似的に生じる後期過程を経て、最終的には巨視的な2相に分離するまで進行するが、本発明においては、最終的に巨視的な2相に分離する前の所望の構造周期に到達した段階で構造を固定すればよい。また中期過程から後期過程にかける波長の増大過程において、組成や界面張力の影響によっては、片方の相の連続性が途切れ、上述の両相連続構造から分散構造に変化する場合もある。この場合には所望の粒子間距離に到達した段階で構造を固定すればよい。 In spinodal decomposition, after going through such an initial process, it goes through a medium-term process in which an increase in wavelength and an increase in concentration difference occur simultaneously, and a later process in which an increase in wavelength occurs in a self-similar manner after the concentration difference reaches the coexisting composition. In the present invention, the structure is fixed when the desired structure period is reached before the separation into the macroscopic two phases. Good. In addition, in the process of increasing the wavelength from the mid-stage process to the late-stage process, depending on the influence of the composition and the interfacial tension, the continuity of one phase may be interrupted and the above-described biphasic continuous structure may be changed to a dispersed structure. In this case, the structure may be fixed when the desired interparticle distance is reached.
ここで本発明にいうところの分散構造とは、片方の樹脂成分が主成分であるマトリックスの中に、もう片方の樹脂成分が主成分である粒子が点在している、いわゆる海島構造のことをさす。 Here, the dispersion structure referred to in the present invention is a so-called sea-island structure in which particles mainly composed of the other resin component are interspersed in a matrix mainly composed of one resin component. Point.
本発明では、スピノーダル分解の初期過程の構造周期を0.001〜0.1μmの範囲に制御することで、上述の中期過程以降で波長および濃度差が増大しても、構造周期0.01〜1μmの範囲の両相連続構造、または粒子間距離0.01〜1μmの範囲の分散構造に構造制御することができる。より優れた機械特性を得るためには、構造発展させた後、構造周期0.01〜0.5μmの範囲の両相連続構造、または粒子間距離0.01〜0.5μmの範囲の分散構造に制御することが好ましく、さらには、構造周期0.01〜0.3μmの範囲の両相連続構造、または粒子間距離0.01〜0.3μmの範囲の分散構造に制御することがより好ましい。 In the present invention, by controlling the structural period of the initial process of spinodal decomposition in the range of 0.001 to 0.1 μm, the structural period of 0.01 to The structure can be controlled to have a two-phase continuous structure in the range of 1 μm or a dispersed structure in the range of a distance between particles of 0.01 to 1 μm. In order to obtain more excellent mechanical properties, after the structure is developed, a biphasic continuous structure with a structural period in the range of 0.01 to 0.5 μm, or a dispersed structure with a distance between particles of 0.01 to 0.5 μm. It is preferable to control to a two-phase continuous structure with a structural period of 0.01 to 0.3 μm or a dispersed structure with a distance between particles of 0.01 to 0.3 μm. .
一方、上述の準安定領域での相分離である核生成と成長では、その初期から海島構造である分散構造が形成されてしまい、それが成長するため、本発明の様な規則正しく並んだ構造周期0.01〜1μmの範囲の両相連続構造、または粒子間距離0.01〜1μmの範囲の分散構造を形成させることは困難である。 On the other hand, in the nucleation and growth, which is the phase separation in the metastable region described above, a dispersed structure that is a sea-island structure is formed from the initial stage, and it grows. It is difficult to form a biphasic continuous structure in the range of 0.01 to 1 μm or a dispersed structure in the range of a distance between particles of 0.01 to 1 μm.
またこれらのスピノーダル分解による両相連続構造、もしくは分散構造を確認するためには、規則的な周期構造が確認されることが重要である。これは例えば、光学顕微鏡観察や透過型電子顕微鏡観察により、両相連続構造が形成されることの確認に加えて、光散乱装置や小角X線散乱装置を用いて行う散乱測定において、散乱極大が現れることの確認が必要である。なお、光散乱装置、小角X線散乱装置は最適測定領域が異なるため、構造周期の大きさに応じて適宜選択して用いられる。この散乱測定における散乱極大の存在は、ある周期を持った規則正しい相分離構造を持つ証明であり、その周期Λmは、両相連続構造の場合構造周期に対応し、分散構造の場合粒子間距離に対応する。またその値は、散乱光の散乱体内での波長λ、散乱極大を与える散乱角θm を用いて次式
Λm =(λ/2)/sin(θm/2)
により計算することができる。
Further, in order to confirm the biphasic continuous structure or the dispersed structure by spinodal decomposition, it is important to confirm a regular periodic structure. For example, in addition to confirming that a biphasic continuous structure is formed by observation with an optical microscope or a transmission electron microscope, the scattering maximum in a scattering measurement performed using a light scattering device or a small-angle X-ray scattering device Confirmation of appearing is necessary. Note that the light scattering device and the small-angle X-ray scattering device have different optimum measurement regions, so that they are appropriately selected according to the size of the structure period. The existence of the scattering maximum in this scattering measurement is a proof that it has a regular phase separation structure with a certain period, and its period Λm corresponds to the structure period in the case of the biphasic continuous structure, and the interparticle distance in the case of the dispersion structure. Correspond. Further, the value is expressed by the following equation Λm = (λ / 2) / sin (θm / 2) using the wavelength λ of the scattered light in the scatterer and the scattering angle θm that gives the scattering maximum.
Can be calculated.
スピノーダル分解を実現させるためには、2成分以上からなる樹脂を相溶状態とした後、スピノーダル曲線の内側の不安定状態とすることが必要である。 In order to realize the spinodal decomposition, it is necessary to make the resin composed of two or more components into a compatible state and then to make the unstable state inside the spinodal curve.
この2成分以上からなる樹脂で相溶状態を実現する方法としては、共通溶媒に溶解後、この溶液から噴霧乾燥、凍結乾燥、非溶媒物質中の凝固、溶媒蒸発によるフィルム生成等の方法により得られる溶媒キャスト法や、部分相溶系を、相溶条件下で溶融混練することによる溶融混練法が挙げられる。中でも溶媒を用いないドライプロセスである溶融混練による相溶化が、実用上好ましく用いられる。 As a method for realizing a compatible state with a resin composed of two or more components, it can be obtained by a method such as spray drying, freeze drying, coagulation in a non-solvent substance, or film formation by solvent evaporation after dissolving in a common solvent. And a melt kneading method by melting and kneading a partially compatible system under compatible conditions. Among these, compatibilization by melt kneading, which is a dry process that does not use a solvent, is preferably used in practice.
溶融混練により相溶化させるには、通常の押出機が用いられるが、2軸押出機を用いることが好ましい。また、樹脂の組み合わせによっては射出成形機の可塑化工程で相溶化できる場合もある。相溶化のための温度は、部分相溶系の樹脂が相溶する条件である必要がある。 For compatibilization by melt kneading, an ordinary extruder is used, but a twin screw extruder is preferably used. Further, depending on the combination of resins, there are cases where compatibilization can be achieved in the plasticizing step of the injection molding machine. The temperature for compatibilization needs to be a condition in which the partially compatible resin is compatible.
次に溶融混練により相溶状態とした熱可塑性樹脂組成物をスピノーダル曲線の内側の不安定状態として、スピノーダル分解せしめるに際し、不安定状態とするための温度、その他の条件は樹脂の組み合わせによっても異なり、一概にはいえないが、相図に基づき、簡単な予備実験をすることにより設定することができる。本発明においては前記の如く、初期過程の構造周期を特定の範囲に制御した後、中期過程以降でさらに構造発展させて本発明で規定する特定の両相連続構造もしくは、分散構造とすることが好ましい。 Next, when the thermoplastic resin composition made into a compatible state by melt-kneading is regarded as an unstable state inside the spinodal curve, and the spinodal decomposition is performed, the temperature for making the unstable state and other conditions vary depending on the combination of the resins. Although it cannot be generally stated, it can be set by performing a simple preliminary experiment based on the phase diagram. In the present invention, as described above, after the structural period of the initial process is controlled to a specific range, the structure is further developed after the intermediate process to obtain a specific biphasic continuous structure or a dispersed structure defined in the present invention. preferable.
この初期過程で本発明で規定する特定の構造周期に制御する方法に関しては、特に制限はないが、熱可塑性樹脂組成物を構成する個々の樹脂成分のガラス転移温度のうち最も低い温度以上で、かつ上述の熱力学的に規定される構造周期を小さくなるような温度で熱処理することが好ましい。ここでガラス転移温度とは、示差走査熱量計(DSC)にて、室温から20℃/分の昇温速度で昇温時に生じる変曲点から求めることができる。 There is no particular limitation on the method for controlling the specific structural period defined in the present invention in this initial process, but it is at least the lowest temperature among the glass transition temperatures of the individual resin components constituting the thermoplastic resin composition, In addition, it is preferable to perform the heat treatment at a temperature that reduces the above-described thermodynamically defined structural period. Here, the glass transition temperature can be obtained from an inflection point generated at the time of temperature increase from room temperature at a temperature increase rate of 20 ° C./min with a differential scanning calorimeter (DSC).
またこの初期過程から構造発展させる方法に関しては、特に制限はないが、熱可塑性樹脂組成物を構成する個々の樹脂成分のガラス転移温度のうち最も低い温度以上で熱処理する方法が通常好ましく用いられる。さらには熱可塑性樹脂組成物が相溶化状態で単一のガラス転移温度を有する場合や、相分解が進行しつつある状態で熱可塑性樹脂組成物中でのガラス転移温度が熱可塑性樹脂組成物を構成する個々の樹脂成分のガラス転移温度間にある場合には、その熱可塑性樹脂組成物中のガラス転移温度のうち最も低い温度以上で熱処理することがより好ましい。また熱可塑性樹脂組成物を構成する個々の樹脂成分として結晶性樹脂を用いる場合、該熱処理温度を結晶性樹脂の結晶融解温度以上とすることは、熱処理による構造発展が効果的に得られるため好ましく、また該熱処理温度を結晶性樹脂の結晶融解温度±20℃以内とすることは上記構造発展の制御を容易にするために好ましく、さらには結晶融解温度±10℃以内とすることがより好ましい。ここで樹脂成分として2種以上の結晶性樹脂を用いる場合、該熱処理温度は、結晶性樹脂の結晶融解温度のうち最も高い温度を基準として、かかる結晶融解温度±20℃以内とすることが好ましく、さらにはかかる結晶融解温度±10℃以内とすることがより好ましい。但し、後述のフィルムおよび/またはシートの延伸時に熱処理する際には、該熱処理温度を結晶性樹脂の昇温結晶化温度以下とすることが好ましい。ここで結晶性樹脂の結晶融解温度とは、示差走査熱量計(DSC)にて、室温から20℃/分の昇温速度で昇温時に生じる融解曲線のピーク温度から求めることができ、また結晶化樹脂の昇温結晶化温度とは、結晶融解温度以上で融解したサンプルを急冷し得られたサンプルを用いて、示差走査熱量計(DSC)にて、室温から20℃/分の昇温速度で昇温時に生じる結晶化曲線のピーク温度から求めることができる。 The method for developing the structure from the initial process is not particularly limited, but a method of heat-treating at the lowest temperature or higher among the glass transition temperatures of the individual resin components constituting the thermoplastic resin composition is usually preferably used. Furthermore, when the thermoplastic resin composition has a single glass transition temperature in a compatibilized state or when the phase decomposition is proceeding, the glass transition temperature in the thermoplastic resin composition is When it is between the glass transition temperatures of the individual resin components that constitute, it is more preferable to perform heat treatment at a temperature equal to or higher than the lowest temperature among the glass transition temperatures in the thermoplastic resin composition. In addition, when a crystalline resin is used as the individual resin component constituting the thermoplastic resin composition, it is preferable that the heat treatment temperature be equal to or higher than the crystal melting temperature of the crystalline resin because the structural development by the heat treatment can be effectively obtained. The heat treatment temperature is preferably within the crystal melting temperature ± 20 ° C. of the crystalline resin in order to facilitate the control of the structure development, and more preferably within the crystal melting temperature ± 10 ° C. Here, when two or more crystalline resins are used as the resin component, the heat treatment temperature is preferably within the crystal melting temperature ± 20 ° C. based on the highest temperature among the crystal melting temperatures of the crystalline resin. Furthermore, it is more preferable that the crystal melting temperature is within ± 10 ° C. However, when the heat treatment is performed during stretching of the film and / or sheet described below, the heat treatment temperature is preferably set to be equal to or lower than the temperature rising crystallization temperature of the crystalline resin. Here, the crystal melting temperature of the crystalline resin can be determined from the peak temperature of the melting curve generated at the time of temperature increase from room temperature at a temperature increase rate of 20 ° C./min with a differential scanning calorimeter (DSC). The temperature rising crystallization temperature of the fluorinated resin is a temperature rising rate of 20 ° C./min from room temperature with a differential scanning calorimeter (DSC) using a sample obtained by quenching a sample melted at a temperature higher than the crystal melting temperature. It can obtain | require from the peak temperature of the crystallization curve produced at the time of temperature rising.
またスピノーダル分解による構造生成物を固定化する方法としては、急冷等による短時間での相分離相の一方または両方の成分の構造固定や、一方が熱硬化する成分である場合、熱硬化性成分の相が反応によって自由に運動できなくなることを利用した構造固定や、さらに一方が結晶性樹脂である場合、結晶性樹脂相を結晶化によって自由に運動できなくなることを利用した構造固定が挙げられるが、中でも結晶性樹脂を用いた場合、結晶化による構造固定が好ましく用いられる。 In addition, as a method of immobilizing the structure product by spinodal decomposition, the structure fixation of one or both components of the phase-separated phase in a short time by rapid cooling or the like, and when one is a thermosetting component, a thermosetting component Structural fixation using the fact that the phase of the resin cannot freely move due to the reaction, and structural fixation using the fact that the crystalline resin phase cannot be freely moved by crystallization when the other is a crystalline resin. However, when a crystalline resin is used, structural fixation by crystallization is preferably used.
また本発明で用いられる樹脂については、スピノーダル分解により相分離せしめられる少なくとも2成分を組み合わせて用いる限り特に制限はないが、かかる2成分の系は、一般的に、2成分を構成する樹脂の溶解度パラメーターの差が小さくなる様選択することや、いずれか一方の樹脂として分子量の低いものを用いることによって実現される。 The resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is used in combination with at least two components that are phase-separated by spinodal decomposition. However, such a two-component system generally has a solubility of the resin constituting the two components. This is realized by selecting the parameter difference to be small or by using one having a low molecular weight as one of the resins.
スピノーダル分解により相分離せしめられる少なくとも2成分を組み合わせとしては、例えば部分相溶系の組み合わせが挙げられる。 Examples of the combination of at least two components that are phase-separated by spinodal decomposition include a combination of partially compatible systems.
部分相溶系には、同一組成において低温側で相溶しやすくなる低温相溶型相図を有するものや、逆に高温側で相溶しやすくなる高温相溶型相図を有するものが知られている。この低温相溶型相図における相溶と非相溶の分岐温度で最も低い温度を、下限臨界共溶温度(lower critical solution temperature 略してLCST)と呼び、高温相溶型相図における相溶と非相溶の分岐温度で最も高い温度を、上限臨界共溶温度(upper critical solution temperature 略してUCST)と呼ぶ。部分相溶系を用いて相溶状態となった2成分以上の樹脂は、低温相溶型相図の場合、LCST以上の温度かつスピノーダル曲線の内側の温度にすることで、また高温相溶型相図の場合、UCST以下の温度かつスピノーダル曲線の内側の温度にすることでスピノーダル分解を行わせることができる。 Partially compatible systems are known that have a low-temperature compatible phase diagram that facilitates compatibility at the low-temperature side in the same composition, and that that has a high-temperature compatible phase diagram that facilitates compatibility at the high-temperature side. ing. The lowest temperature between the miscible and incompatible branching temperatures in this low-temperature compatible phase diagram is called the lower critical solution temperature (LCST for short). The highest temperature among the incompatible branch temperatures is called the upper critical solution temperature (UCST for short). In the case of a low-temperature compatible phase diagram, a resin of two or more components that have become compatible using a partially compatible system can be brought to a temperature higher than the LCST and a temperature inside the spinodal curve. In the case of the figure, spinodal decomposition can be performed by setting the temperature below UCST and the temperature inside the spinodal curve.
上記高温相溶型相図を有する樹脂の組み合わせとしては、例えばポリカーボネートとスチレン−メタクリル酸共重合体、ポリエチレンテレフタレート−ポリエチレンナフタレート共重合体とポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート/ポリ−p−ヒドロキシ安息香酸コポリエステルとポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート−ポリエチレンナフタレート共重合体と塩素化ポリエチレン、ポリスチレンとポリ−ε−カプロラクトン、ポリフッ化ビニリデンとポリメタクリル酸メチル、塩素化ポリブタジエンと塩素化ポリエチレン、ポリフェニレンエーテルとオルトクロロスチレン−パラクロロスチレン共重合体、ポリフェニレンエーテルとオルトフロロスチレン−パラフロロスチレン共重合体などが挙げられ、また上記低温相溶型相図を有する樹脂の組み合わせとしては、ポリ塩化ビニルとポリメタクリル酸n−アルキル、ポリ塩化ビニルとポリアクリル酸n−アルキル、ポリビニルフェノールとポリメタクリル酸n−アルキル、ポリジメチルシロキサンとポリスチレン、ポリフッ化ビニリデンとポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデンとポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデンとポリアクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデンとポリアクリル酸エチル、ポリ酢酸ビニルとポリアクリル酸メチル、ポリスチレンとポリビニルメチルエーテル、ポリメタクリル酸メチルとスチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリメタクリル酸メチルとビニルフェノール−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニルとフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合体、テトラメチルポリカーボネートとスチレン−メタクリル酸メチル共重合体、テトラメチルポリカーボネートとスチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルフェノールとエチレン−メタクリル酸メチル共重合体、ポリビニルフェノールとエチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ−ε−カプロラクトンとスチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリイソプレンとブタジエン−ビニルエチレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体とスチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体とスチレン−N−フェニルマレイミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体とフッ化ビニリデン−ヘキサフロロアセトン共重合体などが挙げられる。 Examples of combinations of resins having the above high-temperature compatible phase diagram include polycarbonate and styrene-methacrylic acid copolymer, polyethylene terephthalate-polyethylene naphthalate copolymer and polyetherimide, polyethylene terephthalate / poly-p-hydroxybenzoic acid. Copolyester and polyetherimide, polyethylene terephthalate-polyethylene naphthalate copolymer and chlorinated polyethylene, polystyrene and poly-ε-caprolactone, polyvinylidene fluoride and polymethyl methacrylate, chlorinated polybutadiene and chlorinated polyethylene, polyphenylene ether and ortho Chlorostyrene-parachlorostyrene copolymer, polyphenylene ether and orthofluorostyrene-parafluorostyrene copolymer, etc. Resin combinations having a solution phase diagram include polyvinyl chloride and poly (n-alkyl methacrylate), poly (vinyl chloride) and poly (n-alkyl acrylate), poly (vinylphenol) and poly (n-alkyl methacrylate), polydimethylsiloxane and polystyrene, Polyvinylidene fluoride and polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride and polyvinyl acetate, polyvinylidene fluoride and polymethyl acrylate, polyvinylidene fluoride and polyethyl acrylate, polyvinyl acetate and polymethyl acrylate, polystyrene and polyvinyl methyl ether, Polymethyl methacrylate and styrene-acrylonitrile copolymer, Polymethyl methacrylate and vinylphenol-styrene copolymer, Polyvinyl acetate and vinylidene fluoride-hexafluoroacetone copolymer, Tetramethyl Chill polycarbonate and styrene-methyl methacrylate copolymer, tetramethyl polycarbonate and styrene-acrylonitrile copolymer, polyvinylphenol and ethylene-methyl methacrylate copolymer, polyvinylphenol and ethylene-vinyl acetate copolymer, poly-ε- Caprolactone and styrene-acrylonitrile copolymer, polyisoprene and butadiene-vinylethylene copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer and styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer and styrene-N-phenylmaleimide, Examples thereof include an ethylene-vinyl acetate copolymer and a vinylidene fluoride-hexafluoroacetone copolymer.
またこの部分相溶系によるスピノーダル分解の他に、非相溶系においても溶融混練によってスピノーダル分解を誘発すること、例えば溶融混練時等の剪断下で一旦相溶し、非剪断下で再度不安定状態となり相分解するいわゆる剪断場依存型相溶解・相分解によってもスピノーダル分解による相分離が可能であり、この場合においても、部分相溶系の場合と同じくスピノーダル分解様式で分解が進行し規則的な両相連続構造を有する。さらにこの剪断場依存型相溶解・相分解は、スピノーダル曲線が剪断場により変化し、不安定状態領域が拡大するため、スピノーダル曲線が変化しない部分相溶系の温度変化による方法に比べて、その同じ温度変化幅においても実質的な過冷却度(│Ts−T│)が大きくなり、その結果、上述の関係式におけるスピノーダル分解の初期過程における構造周期を小さくすることが容易となるためより好ましく用いられる。 In addition to spinodal decomposition by this partially compatible system, spinodal decomposition is also induced by melt kneading in non-compatible systems, for example, once compatible under shearing during melt kneading, etc., and then in an unstable state again under non-shearing. Phase separation by spinodal decomposition is also possible by so-called shear field-dependent phase dissolution / phase decomposition in which phase decomposition occurs. Has a continuous structure. Furthermore, this shear field-dependent phase dissolution / phase decomposition is the same as the method based on the temperature change of the partially miscible system in which the spinodal curve does not change because the spinodal curve changes due to the shear field and the unstable region expands. The substantial degree of supercooling (| Ts−T |) also increases in the temperature change range, and as a result, it is easy to reduce the structural period in the initial process of spinodal decomposition in the above relational expression, so that it is preferably used. It is done.
かかる溶融混練時の剪断下により相溶化させるには、通常の押出機が用いられるが、2軸押出機を用いることが好ましい。また、樹脂の組み合わせによっては射出成形機の可塑化工程で相溶化できる場合もある。相溶化のための温度、初期過程を形成させるための熱処理温度、および初期過程から構造発展させる熱処理温度や、その他の条件は、樹脂の組み合わせによっても異なり一概にはいえないが、種々の剪断条件下での相図に基づき、簡単な予備実験をすることにより条件を設定することができる。また上記射出成形機の可塑化工程での相溶化を確実に実現させる方法として、予め2軸押出機で溶融混練し相溶化させ、吐出後氷水中などで急冷し相溶化状態で構造を固定させた材料を用いて射出成形する方法などが好ましい例として挙げられる。 In order to achieve compatibilization by shearing during such melt kneading, a normal extruder is used, but a twin screw extruder is preferably used. Further, depending on the combination of resins, there are cases where compatibilization can be achieved in the plasticizing step of the injection molding machine. The temperature for compatibilization, the heat treatment temperature for forming the initial process, the heat treatment temperature for developing the structure from the initial process, and other conditions differ depending on the combination of the resins, and cannot be said unconditionally. Based on the phase diagram below, conditions can be set by a simple preliminary experiment. Also, as a method of reliably realizing the compatibilization in the plasticizing process of the injection molding machine, it is melt-kneaded with a twin-screw extruder in advance and compatibilized. A preferred example is a method of injection molding using the selected material.
上記剪断場依存型相溶解・相分解する樹脂の組み合わせとしては、通常非相溶系であっても剪断下で相溶し、非剪断下でスピノーダル分解するような組み合わせであり、例えばポリカーボネートとスチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリカーボネートとポリブチレンテレフタレート、ポリスチレンとポリビニルメチルエーテル、ポリスチレンとポリイソプレン、ポリスチレンとポリフェニルメチルシロキサン、エチレン・酢酸ビニル共重合体と塩素化ポリエチレン、ポリアクリル酸ブチルと塩素化ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチルとスチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリプロピレンと高密度ポリエチレン、ポリプロピレンとエチレン・α−オレフィン共重合体、ポリプロピレンとエチレン・ポリプロピレン共重合体、ポリプロピレンとスチレン・ブタジエン共重合体、ポリプロピレンとスチレン・ブタジエン共重合体の水添物、ポリカーボネートとスチレン・ブタジエン共重合体、ポリカーボネートとスチレン・ブタジエン共重合体の水添物、ポリブチレンテレフタレートとスチレン・ブタジエン共重合体、ポリブチレンテレフタレートとスチレン・ブタジエン共重合体の水添物などが挙げられ、なかでもポリカーボネートとスチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリカーボネートとポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンと高密度ポリエチレン、ポリプロピレンとエチレン・α−オレフィン共重合体、ポリプロピレンとエチレン・ポリプロピレン共重合体が優れた機械特性を有する点で好ましく挙げられる。特にポリブチレンテレフタレート樹脂とポリカーボネート樹脂を含む熱可塑性樹脂組成物であり、かつ該熱可塑性樹脂組成物が構造周期0.01〜1μmの両相連続構造を有する熱可塑性樹脂組成物は優れた強度および靱性を有する点で好ましい。 As a combination of the above-mentioned shear field-dependent phase dissolving / phase-decomposing resin, it is a combination in which even in an incompatible system, it is compatible under shearing and spinodal decomposition under non-shearing. Acrylonitrile copolymer, polycarbonate and polybutylene terephthalate, polystyrene and polyvinyl methyl ether, polystyrene and polyisoprene, polystyrene and polyphenylmethylsiloxane, ethylene / vinyl acetate copolymer and chlorinated polyethylene, polybutyl acrylate and chlorinated polyethylene, Polymethyl methacrylate and styrene / acrylonitrile copolymer, polypropylene and high density polyethylene, polypropylene and ethylene / α-olefin copolymer, polypropylene and ethylene / polypropylene copolymer, Pyrene and styrene / butadiene copolymer, polypropylene and styrene / butadiene copolymer hydrogenated, polycarbonate and styrene / butadiene copolymer, polycarbonate and styrene / butadiene copolymer hydrogenated, polybutylene terephthalate and styrene Examples include butadiene copolymers, hydrogenated products of polybutylene terephthalate and styrene / butadiene copolymers, among which polycarbonate and styrene / acrylonitrile copolymer, polycarbonate and polybutylene terephthalate, polypropylene and high-density polyethylene, polypropylene and ethylene. An α-olefin copolymer, polypropylene, and ethylene / polypropylene copolymer are preferred because they have excellent mechanical properties. In particular, a thermoplastic resin composition comprising a polybutylene terephthalate resin and a polycarbonate resin, and the thermoplastic resin composition having a biphasic continuous structure having a structural period of 0.01 to 1 μm has excellent strength and It is preferable at the point which has toughness.
さらに相溶系においても化学反応に伴う分子量変化等によって不安定状態となり相分解するいわゆる反応誘発型相分解によってもスピノーダル分解による相分離が可能である。例えば熱可塑性樹脂組成物を構成する樹脂成分の原料、オリゴマー或いは低分子量物など(樹脂成分の前駆体)が残りの樹脂成分と相溶系であって、上記モノマー、オリゴマー或いは低分子量物を高重合度化し、アロイ化すべき樹脂とした場合に他の樹脂成分と相分離を生じるような場合、熱可塑性樹脂組成物を構成する樹脂成分のうち少なくとも1成分の前駆体を、残りの樹脂成分の共存下で、化学反応せしめることによりスピノーダル分解を誘発せしめることが可能である。この場合においても、部分相溶系の場合と同じくスピノーダル分解様式で分解が進行し規則的な両相連続構造を有する。さらにこの反応誘発型相分解は、スピノーダル曲線が分子量変化により変化し、不安定状態領域が拡大するため、スピノーダル曲線が変化しない部分相溶系の温度変化による方法に比べて、その同じ温度変化幅においても実質的な過冷却度(│Ts−T│)が大きくなり、その結果上述の関係式におけるスピノーダル分解の初期過程における構造周期を小さくすることが容易となるためより好ましく用いられる。またこの場合、重合や架橋による分子量変化に伴い、ガラス転移温度や、結晶性樹脂の場合における結晶融解温度が変化し、さらに分子量変化による相溶解から相分解への変化は系によって各々異なるため、相溶化のための温度、初期過程を形成させるための熱処理温度、および初期過程から構造発展させる熱処理温度や、その他の条件は、一概にはいえないが、種々の分子量との組み合わせでの相図に基づき、簡単な予備実験をすることにより条件を設定することができる。 Furthermore, even in a compatible system, phase separation by spinodal decomposition is possible by so-called reaction-induced phase decomposition in which an unstable state is caused by a change in molecular weight accompanying a chemical reaction and the like, and phase decomposition occurs. For example, the resin component raw material, oligomer or low molecular weight material (resin component precursor) constituting the thermoplastic resin composition is compatible with the remaining resin component, and the above monomer, oligomer or low molecular weight material is highly polymerized. In the case where phase separation with other resin components occurs when the resin to be alloyed is made to be alloyed, at least one precursor of the resin components constituting the thermoplastic resin composition is used together with the remaining resin components Below, it is possible to induce spinodal degradation by reacting chemically. Also in this case, the decomposition proceeds in a spinodal decomposition manner as in the case of the partially compatible system, and a regular biphasic continuous structure is obtained. Furthermore, this reaction-induced phase decomposition has the same temperature change range as compared with the method based on the temperature change of the partially miscible system in which the spinodal curve does not change because the spinodal curve changes due to the molecular weight change and the unstable region expands. Is more preferably used since the substantial degree of supercooling (| Ts−T |) increases, and as a result, it becomes easy to reduce the structural period in the initial stage of the spinodal decomposition in the above relational expression. In this case, the glass transition temperature and the crystal melting temperature in the case of a crystalline resin change along with the molecular weight change due to polymerization and crosslinking, and the change from phase dissolution to phase decomposition due to the molecular weight change varies depending on the system. The temperature for compatibilization, the heat treatment temperature for forming the initial process, the heat treatment temperature for developing the structure from the initial process, and other conditions cannot be generally stated, but the phase diagram in combination with various molecular weights Based on the above, conditions can be set by performing a simple preliminary experiment.
また上記反応誘発型相分解する樹脂の組み合わせは、化学反応前には前記前駆体と残りの樹脂成分が一旦相溶状態となり、かかる前駆体を化学反応により樹脂とすることによりスピノーダル分解が誘発されるような樹脂の組み合わせであり、またこの化学反応としては、分子量増加をもたらすものであれば特に限定はなく、重縮合や、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、イオン共重合等の付加重合や、重付加、付加縮合、開環重合等の重合反応の他に、架橋反応やカップリング反応が好ましい例として挙げることができる。通常、係る化学反応をアロイ化する残りの樹脂の存在下で行うことにより、反応誘発型相分解が生じる。反応誘発型相分解の具体例としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、4官能型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂モノマーおよび/またはオリゴマーに、ポリエーテルスルホンやフェノキシ樹脂等の樹脂を相溶させエポキシ樹脂を硬化させることにより相分解させる方法や、熱硬化性ポリアリルエーテルオリゴマーに、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトンから選ばれた1種以上の熱可塑性樹脂を相溶化し、熱硬化性ポリアリルエーテルオリゴマーを重合させて相分解させる方法、アクリルゴムをポリエステル樹脂に一旦相溶解させ、その後、架橋剤を添加し該アクリルゴムを架橋することによる分子量増加に伴い相分解させる方法、ポリエステルオリゴマーとゴム質重合体を一旦相溶解させ、その後、鎖延長剤を添加しポリエステルオリゴマーを架橋することによる分子量増加に伴い相分解させる方法等が挙げられる。 In addition, the combination of the above resins that undergo reaction-induced phase decomposition is such that the precursor and the remaining resin components are once in a compatible state before the chemical reaction, and spinodal decomposition is induced by using the precursor as a resin through a chemical reaction. This chemical reaction is not particularly limited as long as it causes an increase in molecular weight, and includes polycondensation, addition polymerization such as radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, and ionic copolymerization. In addition to polymerization reactions such as polyaddition, addition condensation, and ring-opening polymerization, preferred examples include a crosslinking reaction and a coupling reaction. Usually, such chemical reactions are carried out in the presence of the remaining resin to be alloyed, resulting in reaction-induced phase decomposition. As a specific example of reaction-induced phase decomposition, for example, a resin such as polyethersulfone or phenoxy resin is compatible with an epoxy resin monomer and / or oligomer such as a bisphenol type epoxy resin, a tetrafunctional type epoxy resin, or a biphenyl type epoxy resin. A method of phase decomposition by curing an epoxy resin, or a thermosetting polyallyl ether oligomer, polyethersulfone, polysulfone, polyetherimide, polyarylate, polyamideimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyether One or more thermoplastic resins selected from ketone ketone are compatibilized, a thermosetting polyallyl ether oligomer is polymerized and phase decomposed, acrylic rubber is once dissolved in polyester resin, and then a crosslinking agent is added. Add the active Method of phase decomposition with increasing molecular weight by crosslinking rubber, polyester oligomer and rubbery polymer are once dissolved, and then phase decomposition is performed with increasing molecular weight by adding a chain extender and crosslinking the polyester oligomer Methods and the like.
また、本発明を構成する2成分の樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物に、さらに熱可塑性樹脂組成物を構成する成分を含むブロックコポリマーやグラフトコポリマーやランダムコポリマーなどのコポリマーである第3成分を添加することは、相分解した相間における界面の自由エネルギーを低下させ、両相連続構造における構造周期や、分散構造における分散粒子間距離の制御を容易にするため好ましく用いられる。この場合通常、かかるコポリマーなどの第3成分は、それを除く2成分の樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物の各相に分配されるため、2成分の樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物同様に取り扱うことができる。 In addition, a third component which is a copolymer such as a block copolymer, a graft copolymer or a random copolymer containing a component constituting the thermoplastic resin composition is further added to the thermoplastic resin composition comprising the two component resins constituting the present invention. This is preferably used in order to reduce the free energy of the interface between the phase-decomposed phases and to facilitate the control of the structural period in the two-phase continuous structure and the distance between the dispersed particles in the dispersed structure. In this case, since the third component such as the copolymer is usually distributed to each phase of the thermoplastic resin composition composed of the two-component resin excluding the third component, it is handled in the same manner as the thermoplastic resin composition composed of the two-component resin. be able to.
本発明での(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物を構成する樹脂成分の組成については特に制限はないが、(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物100重量部に対し、2成分の場合、通常95重量部/5重量部〜5重量部/95重量部の範囲が好ましく用いられ、さらには90重量部/10重量部〜10重量部/90重量部の範囲がより好ましく、特に75重量部/25重量部〜25重量部/75重量部の範囲であれば両相連続構造が比較的得られやすいので好ましく用いられる。 Although there is no restriction | limiting in particular about the composition of the resin component which comprises the (A) at least 2 component thermoplastic resin composition in this invention, (A) It is 2 with respect to 100 weight part of the at least 2 component thermoplastic resin composition. In the case of a component, the range of usually 95 parts by weight / 5 parts by weight to 5 parts by weight / 95 parts by weight is preferably used, more preferably 90 parts by weight / 10 parts by weight to 10 parts by weight / 90 parts by weight, In particular, a range of 75 parts by weight / 25 parts by weight to 25 parts by weight / 75 parts by weight is preferred because a two-phase continuous structure can be obtained relatively easily.
本発明で用いる(B)中空充填材は、無機系及び有機系のいずれを用いてもよい。無機系の中空充填材としては、シラスバルーン、パーライト、ガラスバルーン、シリカバルーン、フライアッシュバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、カーボンバルーン等がある。有機系の中空充填材としては、フェノール樹脂バルーン、エポキシ樹脂バルーン、尿素樹脂バルーン、サランバルーン、ポリスチレンバルーン、ポリメタクリレートバルーン、ポリビニルアルコールバルーン、スチレン・アクリル系バルーン等がある。 The inorganic filler (B) used in the present invention may be either inorganic or organic. Examples of the inorganic hollow filler include shirasu balloon, pearlite, glass balloon, silica balloon, fly ash balloon, alumina balloon, zirconia balloon, and carbon balloon. Examples of the organic hollow filler include a phenol resin balloon, an epoxy resin balloon, a urea resin balloon, a Saran balloon, a polystyrene balloon, a polymethacrylate balloon, a polyvinyl alcohol balloon, and a styrene / acrylic balloon.
本発明で用いる(B)中空充填材は、剛性と耐衝撃性の観点から、無機系中空充填材が好ましく、ガラスバルーンがより好ましい。 From the viewpoint of rigidity and impact resistance, the (B) hollow filler used in the present invention is preferably an inorganic hollow filler, and more preferably a glass balloon.
本発明に用いる(B)中空充填材は、その平均粒子径が1〜100μmであることが好ましく、5〜80μmであることがより好ましく、10〜50μmが最も好ましい。平均粒子径が1μm未満の場合、空球の肉厚が薄く耐圧強度が低下することで、軽量化の効果が得られないことがあり。100μmを超える場合、成形品の表面外観が低下することがある。なお、中空充填材の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を使用し、乾式測定法により測定したD50値を平均粒子径とする。 The average particle diameter of the (B) hollow filler used in the present invention is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 80 μm, and most preferably 10 to 50 μm. When the average particle diameter is less than 1 μm, the effect of weight reduction may not be obtained because the thickness of the empty sphere is thin and the pressure strength is reduced. When it exceeds 100 μm, the surface appearance of the molded product may be deteriorated. In addition, the average particle diameter of a hollow filler uses the D50 value measured by the dry measurement method using the laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus, and makes it an average particle diameter.
本発明に用いる(B)中空充填材は、比重が0.1〜1.0が好ましく、より好ましくは0.3〜0.8である。比重が0.1より小さいと中空球の肉厚が薄く耐圧強度が低下することで成形加工中に軽量化の効果が得られないことがあり、1.0よりも大きいと軽量化の効果が少なく大量に添加する必要がある場合があり、成形品の耐衝撃性が損なわれることがある。なお、比重はASTM−D2840(エアーコンパリソンピクノメーター使用)に準拠して測定する。 The specific gravity of the (B) hollow filler used in the present invention is preferably 0.1 to 1.0, more preferably 0.3 to 0.8. If the specific gravity is less than 0.1, the thickness of the hollow sphere is thin and the pressure-resistant strength is lowered, so that the effect of weight reduction may not be obtained during the molding process. It may be necessary to add a small amount in large quantities, and the impact resistance of the molded product may be impaired. The specific gravity is measured in accordance with ASTM-D2840 (using an air comparison pycnometer).
本発明に用いる(B)中空充填材は、その耐圧強度(体積減少率が10重量%以下となる静水圧)が5MPa以上であることが好ましく、100MPa以上がより好ましく、150MPa以上がさらに好ましい。耐圧強度が5MPa未満の場合、一般的な押出機による押出成形中に、中空充填材が樹脂の圧力により破壊されないようにするのが難しくなることがある。なお、耐圧強度はASTM−D3102(グリセロール使用)に準拠して測定された平均耐圧強度の値である。 The (B) hollow filler used in the present invention preferably has a pressure strength (hydrostatic pressure at which the volume reduction rate is 10% by weight or less) of 5 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, and even more preferably 150 MPa or more. When the pressure strength is less than 5 MPa, it may be difficult to prevent the hollow filler from being destroyed by the pressure of the resin during extrusion molding by a general extruder. The pressure strength is a value of average pressure strength measured in accordance with ASTM-D3102 (using glycerol).
本発明における(B)中空充填材はシランカップリング剤を用いて表面処理を行ったものを用いることができる。 As the (B) hollow filler in the present invention, those subjected to surface treatment using a silane coupling agent can be used.
シランカップリング剤としては、アミノ基を有するシランカップリング剤、エポキシ基を有するシランカップリング剤、メルカプト基を有するシランカップリング剤、イソシアネート基を有するシランカップリング剤等が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent include an amino group-containing silane coupling agent, an epoxy group-containing silane coupling agent, a mercapto group-containing silane coupling agent, and an isocyanate group-containing silane coupling agent.
アミノ基を有するシランカップリング剤には、例えば、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1、3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどを用いることができる。 Examples of the silane coupling agent having an amino group include N-2 (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-2 (aminoethyl). 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3- Aminopropyltrimethoxysilane or the like can be used.
エポキシ基を有するシランカップリング剤には、2−(3、4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを用いることができる。 Examples of the silane coupling agent having an epoxy group include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycoxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-glycidoxy. Propyltriethoxysilane can be used.
メルカプト基を有するシランカップリング剤には、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどを用いることができる。 As the silane coupling agent having a mercapto group, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and the like can be used.
イソシアネート基を有するシランカップリング剤には3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどを用いることができる。 As the silane coupling agent having an isocyanate group, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane or the like can be used.
本発明に用いる(B)中空充填材の添加方法としては、特に制限はないが、溶融状態の樹脂へ、サイドフィーダー等を用いて配合する方法が、微小中空球体の破砕を最小限に抑えると言う点で好ましい方法である。 The method for adding the (B) hollow filler used in the present invention is not particularly limited, but the method of blending into the molten resin using a side feeder or the like minimizes the crushing of the hollow microspheres. This is a preferable method.
本発明に用いる(B)中空充填材の配合量は、(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物100重量部に対し、0.1〜50重量部であり、1〜30重量部であることが好ましく、3〜20重量部がより好ましい。 The blending amount of the (B) hollow filler used in the present invention is 0.1 to 50 parts by weight and 1 to 30 parts by weight with respect to (A) 100 parts by weight of the at least two-component thermoplastic resin composition. It is preferably 3 to 20 parts by weight.
(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物100重量部に対して0.1重量部未満であると熱可塑性樹脂組成物の密度に対する影響度が低く、中空ガラス球を重量軽減のために用いる意味が薄れることがある。30重量部%超であると熱可塑性樹脂組成物の全体の体積に占める中空ガラス球の体積が過大になり、混練性、成形性が著しく低下し、中空ガラス球及び強化繊維が破損することがある。 (A) When the amount is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of at least the two-component thermoplastic resin composition, the degree of influence on the density of the thermoplastic resin composition is low, and hollow glass spheres are used for weight reduction. Meaning may fade. If it exceeds 30 parts by weight, the volume of the hollow glass sphere occupying the entire volume of the thermoplastic resin composition becomes excessive, and the kneadability and moldability are significantly reduced, and the hollow glass sphere and the reinforcing fiber may be damaged. is there.
本発明において、樹脂組成物の機械強度等、その他の特性を付与するために、(C)中空状充填材以外の充填剤を配合することができる。 In the present invention, in order to impart other properties such as mechanical strength of the resin composition, fillers other than (C) the hollow filler can be blended.
(C)中空充填材以外の充填剤の種類としては、繊維状、針状、板状、粒状などのいずれの充填剤も使用することができる。具体的には、ガラス繊維、PAN系やピッチ系の炭素繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維や黄銅繊維などの金属繊維、芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維、石膏繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、ジルコニア繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、酸化チタン繊維、炭化ケイ素繊維等の繊維状の充填剤、ワラステナイト、チタン酸カリウムウィスカー、チタン酸バリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、窒化ケイ素ウィスカーなどの針状の充填剤、タルク、マイカ、ガラスフレーク、合成ハイドロタルサイト、グラファイト、カオリン、クレー等の板状の充填剤、二硫化モリブデン、モンモリロナイト、酸化チタン、硫酸バリウムなどの粒状の充填剤が例示される。 (C) As a kind of filler other than the hollow filler, any filler such as fibrous, needle-like, plate-like, and granular can be used. Specifically, glass fibers, PAN-based and pitch-based carbon fibers, stainless steel fibers, metal fibers such as aluminum fibers and brass fibers, organic fibers such as aromatic polyamide fibers, gypsum fibers, ceramic fibers, asbestos fibers, zirconia fibers Fibrous fillers such as alumina fiber, silica fiber, titanium oxide fiber, silicon carbide fiber, etc., acicular fillers such as wollastonite, potassium titanate whisker, barium titanate whisker, aluminum borate whisker, silicon nitride whisker Examples thereof include plate-like fillers such as talc, mica, glass flake, synthetic hydrotalcite, graphite, kaolin, and clay, and granular fillers such as molybdenum disulfide, montmorillonite, titanium oxide, and barium sulfate.
本発明の(C)中空充填材以外の充填材でタルクを用いる場合、タルクの嵩密度は、0.1〜2.0が好ましく、0.3〜1.5がより好ましく、0.5〜1.0であることが最も好ましい。嵩比重が0.1以上であることで樹脂組成物の剛性、耐衝撃性、熱安定性がより向上する傾向にあり、嵩比重が2.0以下であることで樹脂組成物の成形品外観や耐衝撃性がより向上する傾向にある。 When talc is used as a filler other than the hollow filler (C) of the present invention, the bulk density of talc is preferably 0.1 to 2.0, more preferably 0.3 to 1.5, and 0.5 to Most preferably, it is 1.0. When the bulk specific gravity is 0.1 or more, the rigidity, impact resistance and thermal stability of the resin composition tend to be further improved. When the bulk specific gravity is 2.0 or less, the appearance of the molded product of the resin composition And impact resistance tends to be further improved.
ここで嵩密度とは、以下の方法により求めた値である。
(1)タルクを目開きが1.4mmの篩上に乗せ、ハケで均等に軽く掃きながら篩を通す。
(2)篩に通したタルクをJISK5101に規定された嵩密度測定装置に付属する受器に山盛りになるまで投入する。
(3)受器の投入口から上部の山盛りになったタルクをヘラで削り取り、受器内のタルクの重量を測定し、下式にて嵩密度を算出する。
嵩密度= 受器内のタルクの重量(g)/受器の容量(ml)。
Here, the bulk density is a value obtained by the following method.
(1) Place talc on a sieve with an opening of 1.4 mm, and pass the sieve while sweeping lightly with a brush.
(2) The talc passed through the sieve is put into a receiver attached to the bulk density measuring device specified in JISK5101 until it reaches a heap.
(3) The top pile of talc is scraped off with a spatula from the inlet of the receiver, the weight of the talc in the receiver is measured, and the bulk density is calculated by the following equation.
Bulk density = weight of talc in the receiver (g) / capacity of receiver (ml).
原料タルクを用いて嵩密度を高くする方法としては従来公知の任意の造粒方法を使用でき、バインダーを使用しない場合とバインダーを使用する方法とがある。 As a method of increasing the bulk density using raw material talc, any conventionally known granulation method can be used, and there are a case where a binder is not used and a method where a binder is used.
バインダーを使用しない方法の例として、通常脱気圧縮の方法が挙げられる。かかる方法は、脱気しながらブリケッティングマシーンなどでローラー圧縮する方法を代表例として挙げることができる。 As an example of a method not using a binder, there is usually a method of deaeration compression. A typical example of such a method is a method of performing roller compression with a briquetting machine or the like while degassing.
バインダーを使用する方法の例として、バインダーとなる樹脂などが溶解または分散した液体とタルクをスーパーミキサーなどの混合機で均一に混合し、造粒機を通して造粒する方法がある。更にその後かかるタルクを乾燥処理をして十分に水などの成分をそこから取り除くことが好ましい。 As an example of a method using a binder, there is a method in which a liquid in which a resin or the like serving as a binder is dissolved or dispersed and talc are uniformly mixed with a mixer such as a super mixer and granulated through a granulator. Further, it is preferable to dry the talc and remove components such as water from the talc.
前記タルクは、予め表面処理をすることもできる。表面処理としては例えば、シランカップリング剤、高級脂肪酸、脂肪酸金属塩、およびポリアルキレングリコールなどの各種処理剤での化学的処理のほか、メカノフュージョン法、高速気流中衝撃法などの物理的な表面処理も可能である。好適なタルクの具体的な事例としては、ハリマ化成(株)製HT−7000、松村産業(株)製B−10、R−10が挙げられる。 The talc can be surface-treated in advance. Examples of surface treatment include chemical treatment with various treatment agents such as silane coupling agents, higher fatty acids, fatty acid metal salts, and polyalkylene glycols, as well as physical surfaces such as mechanofusion methods and high-speed air-flow impact methods. Processing is also possible. Specific examples of suitable talc include HT-7000 manufactured by Harima Kasei Co., Ltd., and B-10 and R-10 manufactured by Matsumura Sangyo Co., Ltd.
本発明の(C)中空充填材以外の充填材で炭素繊維を用いる場合、特に制限がなく、公知の各種炭素繊維、例えばポリアクリロニトリル、ピッチ、レーヨン、リグニン、炭化水素ガス等を用いて製造される炭素質繊維や黒鉛質繊維であり、また、これらの繊維を金属でコートした繊維でもよい。炭素繊維は通常チョップドストランド、ロービングストランド、ミルドファイバーなどの形状であり、直径15μm以下、好ましくは5〜10μmである。 When carbon fiber is used as a filler other than the hollow filler (C) of the present invention, there is no particular limitation, and it is produced using various known carbon fibers such as polyacrylonitrile, pitch, rayon, lignin, hydrocarbon gas and the like. Carbon fiber or graphite fiber, or a fiber obtained by coating these fibers with metal may be used. The carbon fibers are usually in the form of chopped strands, roving strands, milled fibers, etc., and have a diameter of 15 μm or less, preferably 5 to 10 μm.
本発明に用いる炭素繊維はチョップドストランドを用いることが好ましく、チョップド炭素繊維の前駆体である炭素繊維ストランドのフィラメント数は1,000〜150,000本が好ましい。フィラメント数が1,000本未満であると、製造コストが上昇し、150,000本を越えると製造コストが上昇するとともに、生産工程における安定性が大きく損なわれることがある。 The carbon fiber used in the present invention is preferably a chopped strand, and the number of filaments of the carbon fiber strand which is a precursor of the chopped carbon fiber is preferably 1,000 to 150,000. If the number of filaments is less than 1,000, the production cost increases, and if it exceeds 150,000, the production cost increases and the stability in the production process may be greatly impaired.
本発明に用いる炭素繊維は各種のサイジング剤で集束されたものが好適に使用できる。サイジング剤としてはエポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、エポキシ変性ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分からなるものである。本発明では、かかる樹脂成分の中でも、エポキシ樹脂とポリウレタン樹脂を含むものが、熱可塑性樹脂との相溶性の観点から好適に用いられる。 The carbon fibers used in the present invention can be suitably used that are bundled with various sizing agents. Sizing agents include epoxy resin, urethane-modified epoxy resin, epoxy-modified urethane resin, phenol resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyimide resin, polyetherimide resin, bismaleimide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyvinylpyrrolidone resin And at least one resin component selected from the group consisting of a polyacrylic resin and a polyurethane resin. In the present invention, among these resin components, those containing an epoxy resin and a polyurethane resin are preferably used from the viewpoint of compatibility with the thermoplastic resin.
本発明の(C)中空充填材以外の充填材でガラス繊維を用いる場合、特に制限はないが、チョップドストランドタイプやロービングタイプのガラス繊維を用いることができ、アミノシラン化合物やエポキシシラン化合物などのシランカップリング剤および/またはウレタン、酢酸ビニル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ノボラック系エポキシ化合物などの一種以上のエポキシ化合物などを含有した集束剤で処理されたガラス繊維が好ましく用いられ、シランカップリング剤および/または集束剤はエマルジョン液に混合されて使用されていても良い。また、繊維径は1〜30μm、好ましくは5〜15μmである。また、前記の繊維断面は円形状であるが任意の縦と横比の楕円形ガラス繊維、扁平ガラス繊維およびまゆ型形状ガラス繊維など任意な断面を持つ繊維強化材を用いることもでき、射出成形時の流動性向上と、ソリの少ない成形品が得られる特徴がある。 When glass fiber is used as a filler other than the hollow filler (C) of the present invention, there is no particular limitation, but chopped strand type or roving type glass fiber can be used, and silanes such as aminosilane compounds and epoxysilane compounds. Glass fibers treated with a sizing agent containing a coupling agent and / or one or more epoxy compounds such as urethane, vinyl acetate, bisphenol A diglycidyl ether, and novolak epoxy compounds are preferably used, and silane coupling agents and The sizing agent may be used by being mixed with the emulsion liquid. The fiber diameter is 1 to 30 μm, preferably 5 to 15 μm. In addition, although the fiber cross section is circular, a fiber reinforcing material having an arbitrary cross section such as an elliptical glass fiber, a flat glass fiber and an eyebrow-shaped glass fiber having an arbitrary aspect ratio can be used. It is characterized by improved fluidity at the time and a molded product with less warping.
これら(C)中空充填材以外の充填剤のうち、得られる熱可塑性樹脂組成物において、良好な表面外観、優れた面衝撃強度および低線膨張率が必要である場合は、板状または粒状の充填材が好ましく、板状の充填材がより好ましく、タルクが特に好ましい。また、高剛性および低線膨張率が必要な場合は、繊維状の充填材が好ましく、ガラス繊維が特に好ましい。更には高剛性、低比重および低線膨張率が必要な場合は、繊維状の充填材が好ましく、炭素繊維が特に好ましい。 Among the fillers other than these (C) hollow fillers, in the obtained thermoplastic resin composition, when a good surface appearance, an excellent surface impact strength and a low linear expansion coefficient are required, a plate-like or granular shape Fillers are preferred, plate-like fillers are more preferred, and talc is particularly preferred. Moreover, when high rigidity and a low linear expansion coefficient are required, a fibrous filler is preferable and glass fiber is particularly preferable. Furthermore, when high rigidity, low specific gravity, and a low linear expansion coefficient are required, a fibrous filler is preferable and carbon fiber is particularly preferable.
上記の(C)中空充填材以外の充填剤は、2種以上を併用して使用することもでき、タルク/ガラス繊維、タルク/炭素繊維の2種を併用することにより、良好な表面外観と高剛性とを高度に両立することが可能になる。 Fillers other than the above (C) hollow filler can also be used in combination of two or more. By using two types of talc / glass fiber and talc / carbon fiber in combination, a good surface appearance can be obtained. It becomes possible to achieve both high rigidity and high degree.
上記の(C)中空充填材以外の充填剤の配合量は、(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物100重量部に対し、0.1〜200重量部の範囲で配合することが機械物性の点で好ましく、1〜150重量部の範囲で配合することがより好ましく、5〜100重量部の範囲で配合することがさらに好ましい。 The blending amount of the filler other than (C) the hollow filler is 0.1 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (A) the thermoplastic resin composition of at least two components. It is preferable at the point of a physical property, It is more preferable to mix | blend in 1-150 weight part, It is further more preferable to mix | blend in 5-100 weight part.
本発明において、熱可塑性樹脂組成物の熱安定性、耐衝撃性等を向上する目的で、(D)有機酸を用いることができる。 In the present invention, (D) an organic acid can be used for the purpose of improving the thermal stability, impact resistance and the like of the thermoplastic resin composition.
(D)有機酸には種々のタイプのものを使用することができ、例えば、炭素数6〜30の脂肪酸が挙げられ、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、無水マレイン酸、酸変性のシロキサンなどが代表的な化合物として例示される。とりわけ無水マレイン酸、カプリン酸が好適に用いられる。 (D) Various types of organic acids can be used, for example, fatty acids having 6 to 30 carbon atoms such as caprylic acid, capric acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, Examples of representative compounds include maleic anhydride and acid-modified siloxane. In particular, maleic anhydride and capric acid are preferably used.
(D)有機酸の配合量は、熱安定性の向上効果と流動性の点から、(A)少なくとも2成分の熱可塑性樹脂組成物100重量部に対し、0.001〜〜5重量部であることが好ましく、0.01〜1重量部であることがより好ましい。(D)有機酸の配合量が0.001重量部未満であると溶融安定性の向上効果が発現せず、5重量部を超えると流動性、耐衝撃性が低下する。 (D) The blending amount of the organic acid is 0.001 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (A) of at least two components, from the viewpoint of improving thermal stability and fluidity. It is preferable that it is 0.01 to 1 part by weight. (D) If the blending amount of the organic acid is less than 0.001 part by weight, the effect of improving the melt stability is not exhibited, and if it exceeds 5 parts by weight, the fluidity and impact resistance are lowered.
なお、本発明の熱可塑性樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲でさらに他の各種の添加剤を含有せしめることもできる。これら他の添加剤としては、例えば、酸化防止剤(リン系、硫黄系など)、紫外線吸収剤、熱安定剤(ヒンダードフェノール系など)、滑剤、離型剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、染料および顔料を含む着色剤、難燃剤(ハロゲン系、リン系など)、難燃助剤(三酸化アンチモンに代表されるアンチモン化合物、酸化ジルコニウム、酸化モリブデンなど)、発泡剤、カップリング剤(エポキシ基、アミノ基メルカプト基、ビニル基、イソシアネート基を一種以上含むシランカップリング剤やチタンカップリング剤)、抗菌剤等が挙げられる。 The thermoplastic resin composition of the present invention may further contain other various additives as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of these other additives include, for example, antioxidants (phosphorus, sulfur, etc.), ultraviolet absorbers, heat stabilizers (hindered phenols, etc.), lubricants, mold release agents, antistatic agents, antiblocking agents. , Colorants including dyes and pigments, flame retardants (halogen, phosphorus, etc.), flame retardant aids (antimony compounds typified by antimony trioxide, zirconium oxide, molybdenum oxide, etc.), foaming agents, coupling agents ( Examples thereof include silane coupling agents and titanium coupling agents containing at least one epoxy group, amino group mercapto group, vinyl group, and isocyanate group, and antibacterial agents.
これらの添加剤は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造する任意の段階で配合することが可能であり、例えば、少なくとも2成分の樹脂を配合する際に同時に添加する方法や、予め2成分の樹脂を溶融混練した後に添加する方法や、始めに片方の樹脂に添加し溶融混練後、残りの樹脂を配合する方法等が挙げられる。 These additives can be blended at an arbitrary stage for producing the thermoplastic resin composition of the present invention. For example, a method of adding at least two resins at the same time, or two components in advance. And a method of adding the resin after melt-kneading, or a method of adding the resin to one resin first and then melt-kneading, and then blending the remaining resin.
本発明から得られる熱可塑性樹脂組成物の成形方法は、任意の方法が可能であり、成形形状は、任意の形状が可能である。成形方法としては、例えば、射出成形、押出成形、インフレーション成形、ブロー成形などを挙げることができるが、中でも射出成形は射出時の可塑化工程で相溶解させ、射出後、スピノーダル分解し金型内で熱処理と構造固定化が同時にできることから好ましく、またフィルムおよび/またはシート押出成形であれば、押出時に相溶解させ、吐出後、スピノーダル分解しフィルムおよび/またはシート延伸時に熱処理し、その後の巻き取り前の自然冷却時に構造固定ができることから好ましい。もちろん上記成形品を別途熱処理し構造形成させることも可能である。またかかるフィルムおよび/またはシート化の製造方法としては、単軸あるいは2軸押出機を用いてTダイから溶融押出し、キャストドラムで冷却固化してシート化する方法、溶融押出シートを2つのロール間で成形するポリッシング方法やカレンダーリング方法などがあるが、ここでは特に限定されるものではない。またキャストドラムにキャストする際、溶融樹脂をキャストドラムに密着させるには、静電印加を与える方法、エアーナイフを用いる方法、キャストドラムに対向する押さえのドラムを用いる方法等を用いることもできる。さらにはフィルムおよび/またはシート化用の押出機に供給する前に、予め2軸押出機を用いて相溶化させその構造を凍結させたペレットを用いることがより好ましい。また延伸してフィルム化する方法は、特に制限はなく、逐次2軸延伸、同時2軸延伸でも構わなく、また通常延伸倍率は2〜8倍の間、延伸速度は500〜5000%/分の間が多く用いられる。さらに延伸時の熱処理温度は、熱可塑性樹脂組成物を構成する個々の樹脂成分のガラス転移温度のうち最も低い温度以上で熱処理する方法が通常好ましく用いられるが、熱可塑性樹脂組成物が相溶化状態で単一のガラス転移温度を有する場合や、相分解が進行しつつある状態で熱可塑性樹脂組成物中でのガラス転移温度が、熱可塑性樹脂組成物を構成する個々の樹脂成分のガラス転移温度間にある場合には、その熱可塑性樹脂組成物中のガラス転移温度のうち最も低い温度以上で熱処理することがより好ましい。また熱可塑性樹脂組成物を構成する個々の樹脂成分として結晶性樹脂を用いる場合、該熱処理温度を結晶性樹脂の昇温結晶化温度以下とすることは、結晶性樹脂の結晶化による延伸の阻害を受けにくくする観点から好ましい。 The thermoplastic resin composition obtained from the present invention can be molded by any method, and the molded shape can be any shape. Examples of the molding method include injection molding, extrusion molding, inflation molding, blow molding and the like. Among them, injection molding is dissolved in the plasticizing process at the time of injection, and after injection, the spinodal is disassembled and the mold is formed. In the case of film and / or sheet extrusion molding, it is preferable to dissolve at the time of extrusion, to dissolve the spinodal after discharge, and to heat-treat at the time of stretching the film and / or sheet, and then to wind It is preferable because the structure can be fixed during the previous natural cooling. Of course, it is possible to heat-treat the molded product separately to form a structure. In addition, as a method for producing such a film and / or sheet, a method of melt extrusion from a T die using a single-screw or twin-screw extruder, cooling and solidifying with a cast drum, and forming a sheet between two rolls There are polishing methods, calendering methods, and the like, which are not particularly limited here. In addition, when casting the cast drum, in order to bring the molten resin into close contact with the cast drum, a method of applying an electrostatic force, a method using an air knife, a method using a pressing drum facing the cast drum, or the like can be used. Furthermore, it is more preferable to use pellets that have been previously compatibilized using a twin-screw extruder and frozen in their structure before being supplied to the extruder for film and / or sheeting. The method of stretching to form a film is not particularly limited, and may be sequential biaxial stretching or simultaneous biaxial stretching. Usually, the stretching ratio is 2 to 8 times, and the stretching speed is 500 to 5000% / min. Many are used. Furthermore, the heat treatment temperature at the time of stretching is usually preferably a method in which the heat treatment is performed at the lowest temperature or higher among the glass transition temperatures of the individual resin components constituting the thermoplastic resin composition, but the thermoplastic resin composition is in a compatible state. When the glass transition temperature in the thermoplastic resin composition has a single glass transition temperature or in the state where phase decomposition is proceeding, the glass transition temperatures of the individual resin components constituting the thermoplastic resin composition When it is in between, it is more preferable to heat-treat at the lowest temperature or higher among the glass transition temperatures in the thermoplastic resin composition. In addition, when a crystalline resin is used as the individual resin component constituting the thermoplastic resin composition, setting the heat treatment temperature to be equal to or lower than the temperature rising crystallization temperature of the crystalline resin may hinder stretching due to crystallization of the crystalline resin. From the viewpoint of making it difficult to receive.
本発明における熱可塑性樹脂組成物は、一般にその構成成分の特徴によって様々な利用方法があるが、中でも片方の樹脂として、耐衝撃性に優れる樹脂を用いて耐衝撃性を高めた構造材料や、片方の樹脂として、耐熱性に優れる樹脂を用いて耐熱性を高めた耐熱樹脂材料や、片方の樹脂に磁性体や触媒等を坦時させ機能性成分を微細分散化させた機能性樹脂材料に好適に用いることができる。 The thermoplastic resin composition in the present invention generally has various usage methods depending on the characteristics of its constituent components, among them, as one of the resins, a structural material having improved impact resistance using a resin having excellent impact resistance, A heat-resistant resin material with improved heat resistance using a resin with excellent heat resistance as one resin, or a functional resin material in which a functional substance is finely dispersed by loading a magnetic substance or catalyst on one resin It can be used suitably.
かかる耐衝撃性を高めた構造材料は、例えば自動車部品や電機部品などに好適に使用することができる。 Such a structural material with improved impact resistance can be suitably used for, for example, automobile parts and electric parts.
自動車部品の例としては、オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター、ICレギュレーター、ライトディヤー用ポテンシオメーターベース、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、エアフローメーター、エアポンプ、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、サーモスタットハウジング、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、エンジンマウント、イグニッションホビン、イグニッションケース、クラッチボビン、センサーハウジング、アイドルスピードコントロールバルブ、バキュームスイッチングバルブ、ECUハウジング、バキュームポンプケース、インヒビタースイッチ、回転センサー、加速度センサー、ディストリビューターキャップ、コイルベース、ABS用アクチュエーターケース、ラジエータタンクのトップ及びボトム、クーリングファン、ファンシュラウド、エンジンカバー、シリンダーヘッドカバー、オイルキャップ、オイルパン、オイルフィルター、フューエルキャップ、フューエルストレーナー、ディストリビューターキャップ、ベーパーキャニスターハウジング、エアクリーナーハウジング、タイミングベルトカバー、ブレーキブ−スター部品、各種ケース、燃料関係・排気系・吸気系等の各種チューブ、各種タンク、燃料関係・排気系・吸気系等の各種ホース、各種クリップ、排気ガスバルブ等の各種バルブ、各種パイプ、排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサー、ブレーキパットウェアーセンサー、ブレーキパッド摩耗センサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアコン用サーモスタットベース、エアコンパネルスイッチ基板、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラー、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、ステップモーターローター、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置ケース、トルクコントロールレバー、スタータースイッチ、スターターリレー、安全ベルト部品、レジスターブレード、ウオッシャーレバー、ウインドレギュレーターハンドル、ウインドレギュレーターハンドルのノブ、パッシングライトレバー、デュストリビューター、サンバイザーブラケット、各種モーターハウジング、ルーフレール、フェンダー、ガーニッシュ、バンパー、ドアミラーステー、ホーンターミナル、ウィンドウォッシャーノズル、スポイラー、フードルーバー、ホイールカバー、ホイールキャップ、グリルエプロンカバーフレーム、ランプリフレクター、ランプソケット、ランプハウジング、ランプベゼル、ドアハンドル、ワイヤーハーネスコネクター、SMJコネクター、PCBコネクター、ドアグロメットコネクター、ヒューズ用コネクターなどの各種コネクターなどが挙げられる。 Examples of automobile parts include alternator terminals, alternator connectors, IC regulators, potentiometer bases for light dials, air intake nozzles snorkels, intake manifolds, air flow meters, air pumps, fuel pumps, engine coolant joints, thermostat housings, carburetors Main body, carburetor spacer, engine mount, ignition hobbin, ignition case, clutch bobbin, sensor housing, idle speed control valve, vacuum switching valve, ECU housing, vacuum pump case, inhibitor switch, rotation sensor, acceleration sensor, distributor cap, Coil base, Actuator for ABS -Case, radiator tank top and bottom, cooling fan, fan shroud, engine cover, cylinder head cover, oil cap, oil pan, oil filter, fuel cap, fuel strainer, distributor cap, vapor canister housing, air cleaner housing, timing belt Covers, brake booster parts, various cases, various tubes for fuel / exhaust / intake systems, various tanks, various hoses for fuel / exhaust / intake systems, various clips, various valves such as exhaust gas valves, various Pipe, exhaust gas sensor, cooling water sensor, oil temperature sensor, brake pad wear sensor, brake pad wear sensor, throttle position sensor, crankshaft Transition sensor, thermostat base for air conditioner, air conditioner panel switch board, heating hot air flow control valve, brush holder for radiator motor, water pump impeller, turbine vane, wiper motor related parts, step motor rotor, brake piston, solenoid bobbin, engine oil Filter, igniter case, torque control lever, starter switch, starter relay, safety belt parts, register blade, washer lever, window regulator handle, knob of window regulator handle, passing light lever, distributor, sun visor bracket, various motors Housing, roof rail, fender, garnish, bumper, door Mirror stay, horn terminal, window washer nozzle, spoiler, hood louver, wheel cover, wheel cap, grill apron cover frame, lamp reflector, lamp socket, lamp housing, lamp bezel, door handle, wire harness connector, SMJ connector, PCB connector And various connectors such as a door grommet connector and a fuse connector.
また電気部品の例としては、コネクター、コイル、各種センサー、LEDランプ、ソケット、抵抗器、リレーケース、小型スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品、発電機、電動機、変圧器、変流器、電圧調整器、整流器、インバーター、継電器、電力用接点、開閉器、遮断機、ナイフスイッチ、他極ロッド、電気部品キャビネット、VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク・コンパクトディスク・DVD等の音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品、オフィスコンピューター関連部品、電話器関連部品、携帯電話関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、ライター、タイプライター関連部品、顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等の光学機器/精密機械関連部品などが挙げられる。 Examples of electrical components include connectors, coils, various sensors, LED lamps, sockets, resistors, relay cases, small switches, coil bobbins, capacitors, variable capacitor cases, optical pickups, oscillators, various terminal boards, transformers, and plugs. , Printed circuit board, tuner, speaker, microphone, headphones, small motor, magnetic head base, power module, semiconductor, liquid crystal, FDD carriage, FDD chassis, motor brush holder, parabolic antenna, computer related parts, generator, motor, transformer , Current transformer, voltage regulator, rectifier, inverter, relay, power contact, switch, circuit breaker, knife switch, other pole rod, electrical component cabinet, VTR component, TV component, iron, hair dryer, rice cooker component Microwave oven parts, acoustic parts, audio equipment parts such as audio / laser discs / compact discs / DVDs, lighting parts, refrigerator parts, air conditioner parts, typewriter parts, word processor parts, office computer parts, telephone equipment parts, mobile phones Related parts, facsimile-related parts, copier-related parts, cleaning jigs, motor parts, lighters, typewriter-related parts, microscopes, binoculars, cameras, watches, and other optical equipment / precision machine-related parts.
以下に実施例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例および比較例の評価方法を次に示す。なお特に断りがない限り、「部」は「重量部」を示し、「%」は「重量%」を示す。 The evaluation method of an Example and a comparative example is shown next. Unless otherwise specified, “part” indicates “part by weight” and “%” indicates “% by weight”.
(1)落球衝撃強度
上記で作製した厚み3mmの角板を、(縦)85mm×(横)85mm×(高さ)50mmの受け台上に置き、その中心に100cmの高さより500gの剛球を落下し、割れや亀裂発生の有無を確認した。−30℃に調製したサンプル10枚について試験を行った後、高さを変更して同様の試験を行い、5枚以上の試験片が破壊した高さを求めた。
(1) Falling ball impact strength The 3 mm thick square plate produced above is placed on a (vertical) 85 mm × (horizontal) 85 mm × (height) 50 mm cradle, and a 500 g hard ball from a height of 100 cm is placed in the center. It dropped and checked for cracks and cracks. After testing 10 samples prepared at −30 ° C., the height was changed and the same test was performed to obtain the height at which five or more test pieces were broken.
(2)成形収縮率
上記で作製した成形品の流れ方向(MD方向)と流れに直角な方向(TD方向)の寸法を測定し、金型原寸に対する比として求めた。また、この試験片から、反りの状態も鴫察した。
(2) Mold Shrinkage Ratio The dimension in the flow direction (MD direction) and the direction perpendicular to the flow (TD direction) of the molded product produced above was measured and obtained as a ratio to the original mold size. Moreover, the state of curvature was also observed from this test piece.
(3)成形外観
上記で作製した厚み3mmの角板について、表面粗さ測定装置(ACCRTECH社製)を用いてRa(中心線平均粗さ、μm)を測定することにより表面外観の評価を行った。
(3) Molding appearance The surface appearance of the 3 mm thick square plate produced above is evaluated by measuring Ra (center line average roughness, μm) using a surface roughness measuring device (manufactured by ACCRTECH). It was.
(4)密度
引張試験片を用いてASTM D−792に準拠して測定した。なお、計算で求めた理論値と比較し、ガラスバル−ンの破壊状態を考察した。
(4) Density Measured according to ASTM D-792 using a tensile test piece. In addition, compared with the theoretical value calculated | required by calculation, the destruction state of the glass balloon was considered.
(5)構造周期または粒子間距離の測定
上記で作成した厚み3mmの角板から、厚み100μmの切片を切り出し、ヨウ素染色法によりポリカーボネートを染色後、超薄切片を切り出したサンプルについて、透過型電子顕微鏡にて1万倍に拡大して観察を行い、構造の観察が可能な箇所を任意で100箇所選び出し、それぞれの構造周期を測定した上で、平均値を計算した。
(5) Measurement of structural period or interparticle distance From a 3 mm thick square plate created above, a 100 μm thick section was cut out, stained with polycarbonate by iodine staining method, and then a sample obtained by cutting out an ultrathin section. Observation was performed with a microscope at a magnification of 10,000 times, and 100 locations where the structure could be observed were arbitrarily selected, and after measuring each structural period, an average value was calculated.
以下に実施例および比較例に使用した配合組成物を示す。
(A)熱可塑性樹脂組成物
A−1:芳香族ポリカーボネート樹脂;商品名「“タフロン”A1900」、出光興産(株)製、粘度均分子量19、000
A−2:ポリブチレンテレフタレート樹脂;商品名「“トレコン”1100M」、東レ(株)製、融点225℃
A−3:スチレン−アクリロニトリル共重合体;商品名「“トヨラック”1050B」、東レ(株)製、ガラス転移温度102℃
(B)中空充填材
B−1:ガラスバルーン;商品名「グラスバブルズS60HS」(真比重0.60、平均粒子径30μm、耐圧強度124MPa)
B−2:ガラスバルーン;商品名「グラスバブルズiM30K」真比重0.60、平均粒子径18μm、耐圧強度190MPa)
(C)中空充填材以外の充填剤
C−1:タルク;商品名「HT−7000」、ハリマ化成(株)製
C−2:タルク;商品名「LMS200」、富士タルク工業(株)製
C−3:ガラス繊維;商品名「CS3J948」、日東紡績(株)製、繊維径約10μmのチョップドストランド状
C−4:炭素繊維;商品名「TS−15」、東レ(株)製
D−1:無水マレイン酸;商品名「CRYSTAL MAN AB」、日油(株)製。
The compounding composition used for the Example and the comparative example below is shown.
(A) Thermoplastic resin composition A-1: aromatic polycarbonate resin; trade name “Toughlon” A1900, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., viscosity average molecular weight 19,000
A-2: Polybutylene terephthalate resin; trade name “Toraycon” 1100M, manufactured by Toray Industries, Inc., melting point 225 ° C.
A-3: Styrene-acrylonitrile copolymer; trade name “Toyolac” 1050B, manufactured by Toray Industries, Inc., glass transition temperature 102 ° C.
(B) Hollow filler B-1: glass balloon; trade name “Glass Bubbles S60HS” (true specific gravity 0.60, average particle size 30 μm, pressure strength 124 MPa)
B-2: Glass balloon; trade name “Glass Bubbles iM30K” true specific gravity 0.60, average particle diameter 18 μm, pressure strength 190 MPa)
(C) Filler other than hollow filler C-1: Talc; Trade name “HT-7000”, Harima Kasei Co., Ltd. C-2: Talc; Trade name “LMS200”, Fuji Talc Kogyo C -3: glass fiber; trade name “CS3J948”, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., chopped strand shape with a fiber diameter of about 10 μm C-4: carbon fiber; trade name “TS-15”, manufactured by Toray Industries, Inc. D-1 : Maleic anhydride; trade name “CRYSTAL MAN AB”, manufactured by NOF Corporation.
実施例1〜18、比較例1、比較例3、比較例5〜7
表1〜2に示す組成になるように(B)中空充填材以外の原料を配合し、ドライブレンドした後、シリンダー温度を240℃、スクリュー回転数を250rpmに設定した、3ヶ所のニーディングブロック部を有するTEX30α二軸押出機(日本製鋼所製)でダイ部の樹脂圧力が2〜5MPaとなるよう溶融混練したところへ、サイドフィーダーより(B)中空充填材をフィードし、ダイスから吐出されたストランドを冷却バス内で冷却した後、ストランドカッターにてペレット化した。得られた各ペレットは、110℃の熱風乾燥機で8時間乾燥した後、前記の評価方法で成形し、評価を行った。
Examples 1-18, Comparative Example 1, Comparative Example 3, Comparative Examples 5-7
Three kneading blocks were prepared by blending raw materials other than the hollow filler (B) so as to have the composition shown in Tables 1 and 2, dry blending, and then setting the cylinder temperature to 240 ° C. and the screw speed to 250 rpm. (B) The hollow filler is fed from the side feeder to the place where the resin pressure of the die part is melted and kneaded so that the resin pressure of the die part becomes 2 to 5 MPa with a TEX30α twin screw extruder having a part (manufactured by Nippon Steel), and discharged from the die. The strands were cooled in a cooling bath and pelletized with a strand cutter. Each pellet obtained was dried by a hot air dryer at 110 ° C. for 8 hours, and then molded by the evaluation method described above and evaluated.
比較例2、比較例4、比較例6
表1〜2に示す組成になるように原料を配合し、シリンダー温度を280℃、スクリュー回転数を100rpmに設定したニーディングブロック部を有しないPCM30押出機を用いた以外は、実施例1と同様の方法により溶融混練し、ペレットを作製した。この時の樹脂圧力は0.2MPaであった。得られた各ペレットを用い、実施例1と同様の方法で評価を行った。
Comparative Example 2, Comparative Example 4, Comparative Example 6
Except for using a PCM30 extruder that does not have a kneading block part in which the raw materials are blended so as to have the compositions shown in Tables 1 and 2 and the cylinder temperature is set to 280 ° C. and the screw rotation speed is set to 100 rpm, Example 1 and Pellets were prepared by melt kneading in the same manner. The resin pressure at this time was 0.2 MPa. Each pellet obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
表1、2に示すように、実施例1〜18の熱可塑性樹脂組成物は軽量でかつ、低温耐衝撃性、表面外観、寸法安定性に優れている。一方比較例1〜8の熱可塑性樹脂組成物は上記特性のいずれかが劣っていることが分かる。 As shown in Tables 1 and 2, the thermoplastic resin compositions of Examples 1 to 18 are lightweight and excellent in low-temperature impact resistance, surface appearance, and dimensional stability. On the other hand, it can be seen that any of the above properties is inferior in the thermoplastic resin compositions of Comparative Examples 1-8.
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