JP6426460B2 - Melt molding pellet mixture and molded article produced using the same - Google Patents
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Description
本発明は、溶融成形用ペレット混合物およびこれを用いて製造された成形品に関する。 The present invention relates to a melt molding pellet mixture and a molded article produced using the same.
従来より、ポリマー成形品の分野では、成形品の強度向上の観点から、成形品には炭素繊維やガラス繊維等の強化剤が含有する方法が使われている。このような成形品は、界面接着性の確保の観点から、予め、強化剤をポリマー中に含有させてなるペレットを用いて成形品を製造することが一般的である(例えば、特許文献1)。 Heretofore, in the field of polymer molded articles, a method containing a reinforcing agent such as carbon fiber or glass fiber has been used for molded articles from the viewpoint of improving the strength of the molded articles. From the viewpoint of securing interfacial adhesion, such molded articles are generally produced in advance using pellets formed by incorporating a reinforcing agent in a polymer (for example, Patent Document 1). .
しかしながら、2種類の強化剤をポリマー中に含有させてなる1種類のペレットを用いて成形品を製造すると、十分に良好な強度が得られない、という問題が生じていた。 However, when a molded article is manufactured using one type of pellet in which two types of reinforcing agents are contained in a polymer, there arises a problem that a sufficiently good strength can not be obtained.
本発明は、十分に良好な強度を有する成形品を製造することができる溶融成形用ペレット混合物およびこれを用いて製造された成形品を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a melt-molding pellet mixture capable of producing a molded article having sufficiently good strength and a molded article produced using the same.
本発明は、
第1強化剤および第1熱可塑性ポリマーを含有する第1ペレット;および
第2強化剤および第2熱可塑性ポリマーを含有する第2ペレットを含む溶融成形用ペレット混合物であって、
第1強化剤および第2強化剤が、それぞれの弾性率をE1(GPa)およびE2(GPa)としたとき、以下の関係式:
E1>E2
を満たし、
第1ペレットおよび第2ペレットが、せん断速度8270/sかつ温度230℃でのそれぞれの溶融粘度をη1(Pa・s)およびη2(Pa・s)としたとき、以下の関係式:
η1<η2
を満たす溶融成形用ペレット混合物、および該溶融成形用ペレット混合物を用いて溶融成形してなる成形品に関する。
The present invention
A melt-forming pellet mixture comprising: a first pellet containing a first toughening agent and a first thermoplastic polymer; and a second pellet containing a second toughening agent and a second thermoplastic polymer,
When the first toughening agent and the second toughening agent have their respective elastic moduli E 1 (GPa) and E 2 (GPa), the following relational expressions are given:
E 1 > E 2
The filling,
Assuming that the melt viscosity of the first pellet and the second pellet is 8 1 (Pa · s) and η 2 (Pa · s) at a shear rate of 8270 / s and a temperature of 230 ° C., the following relational expression:
η 1 < 2 2
The present invention relates to a melt-forming pellet mixture satisfying the above, and a molded article obtained by melt-forming using the melt-forming pellet mixture.
本発明に係る溶融成形用ペレット混合物を用いると、十分に良好な強度を有する成形品を製造することができる。 By using the melt molding pellet mixture according to the present invention, molded articles having sufficiently good strength can be produced.
本発明においては、弾性率が異なる少なくとも2種類の強化剤を含有するペレット混合物において、弾性率が比較的高い強化剤を含有するペレットの特定条件での溶融粘度を、弾性率が比較的低い強化剤を含有するペレットの同条件での溶融粘度よりも低くする。これにより、十分に良好な強度を有する成形品を製造することができる。本発明において、成形品の強度が十分に良好になるメカニズムの詳細は明らかではないが、以下のメカニズムに基づくものと考えられる。成形時のせん断流動下における溶融粘度が低い第1のペレットは、同条件での溶融粘度が高い第2のペレットよりも、溶融成形時において流動し易い。このような第1のペレットはこれに含有される弾性率の高い第1の強化剤とともに流動するので、第1の強化剤は、第2のペレットに含有される第2の強化剤と、あまり絡み合うことなく、十分に分散される。例えば、射出成形法、押出成形法などのような成形方向(例えば、射出方向、押出方向)が規定される溶融成形法により成形品を製造する場合においては、成形方向および当該成形方向に対して垂直な方向(例えば、幅方向および厚み方向)のいずれの方向においても、第1の強化剤は十分に分散される。この結果、本発明において、成形品の強度が十分に良好になるものと考えられる。 In the present invention, in a pellet mixture containing at least two types of reinforcing agents having different elastic moduli, the melt viscosity of the pellet containing the reinforcing agent having a relatively high elastic modulus under a specific condition is reinforced with a relatively low elastic modulus. Lower than the melt viscosity at the same conditions of the pellet containing the agent. Thereby, a molded article having sufficiently good strength can be manufactured. In the present invention, the details of the mechanism by which the strength of the molded article becomes sufficiently good is not clear, but is considered to be based on the following mechanism. The first pellet with low melt viscosity under shear flow at the time of molding tends to flow at the time of melt molding than the second pellet with high melt viscosity under the same conditions. Since such first pellets flow with the high modulus first toughening agent contained therein, the first toughening agent may be combined with the second toughening agent contained in the second pellet. It is well dispersed without intertwining. For example, in the case of producing a molded article by melt molding in which a molding direction (for example, injection direction, extrusion direction) such as injection molding, extrusion molding, etc. is defined, the molding direction and the molding direction The first reinforcing agent is well dispersed in any of the vertical directions (for example, the width direction and the thickness direction). As a result, in the present invention, it is considered that the strength of the molded article becomes sufficiently good.
例えば、1種類のペレットに、弾性率が比較的高い強化剤も、弾性率が比較的低い強化剤も含有させると、得られる成形品において強度が低下する。当該1種類のペレットに含有される弾性率が異なる強化剤は通常、異種材料からなり、溶融成形時において、絡み合い易い。異種材料の強化剤は、接触時において、静電的に互いに反対の電荷を僅かに有するようになる。このため、異種材料の強化剤は静電的に引き合い、分散性が低下し、結果として強度が低下するものと考えられる。特に、成形方向が規定される溶融成形法においては、強化剤全体に関する当該成形方向での分散性が低下するために、強度が低下するものと考えられる。 For example, when one type of pellet contains a reinforcing agent having a relatively high elastic modulus and a reinforcing agent having a relatively low elastic modulus, the strength of the resulting molded article is reduced. The reinforcing agents having different elastic moduli contained in the one kind of pellet are usually made of different materials, and are easily entangled in melt molding. The toughening agents of different materials come to have a slight opposite electrostatic charge electrostatically upon contact. For this reason, it is considered that the reinforcing agents of different materials are electrostatically attracted to each other, the dispersibility is lowered, and as a result, the strength is lowered. In particular, in the melt-forming method in which the forming direction is defined, it is considered that the strength is lowered because the dispersibility in the forming direction with respect to the entire reinforcing agent is reduced.
また例えば、弾性率が比較的高い強化剤を含有するペレットおよび弾性率が比較的低い強化剤を含有するペレットの2種類のペレットを使用する場合であっても、前者のペレットの溶融粘度が後者のペレットの溶融粘度よりも高いと、得られる成形品において強度が低下する。弾性率が比較的高い強化剤は成形品の強度の向上に比較的大きく寄与するものであるところ、当該強化剤を含有するペレットは流動し難いために、当該強化剤の分散性が低下し、結果として成形品の強度が低下するものと考えられる。特に、成形方向が規定される溶融成形法においては、弾性率が比較的高い強化剤に関する当該成形方向での分散性が低下するために、強度が低下するものと考えられる。 Also, for example, even when using two kinds of pellets of a pellet containing a reinforcing agent having a relatively high elastic modulus and a pellet containing a reinforcing agent having a relatively low elastic modulus, the melt viscosity of the former pellet is the latter When the melt viscosity of the pellet is higher than that of the pellet, the strength of the resulting molded article decreases. A reinforcing agent having a relatively high elastic modulus contributes a relatively large amount to the improvement of the strength of the molded product, but since the pellet containing the reinforcing agent is hard to flow, the dispersibility of the reinforcing agent decreases. As a result, the strength of the molded article is considered to be reduced. In particular, in the melt-molding method in which the molding direction is specified, it is considered that the strength is lowered because the dispersibility in the molding direction with respect to the reinforcing agent having a relatively high elastic modulus is reduced.
[ペレット混合物]
本発明のペレット混合物は、少なくとも第1ペレットおよび第2ペレットをドライブレンドしてなる混合物である。
[Pellet mixture]
The pellet mixture of the present invention is a mixture obtained by dry blending at least a first pellet and a second pellet.
第1ペレットは第1強化剤および第1熱可塑性ポリマーを含有する。
第2ペレットは第2強化剤および第2熱可塑性ポリマーを含有する。
The first pellet contains a first toughening agent and a first thermoplastic polymer.
The second pellet contains a second toughening agent and a second thermoplastic polymer.
第1強化剤および第2強化剤は、それぞれの弾性率をE1(GPa)およびE2(GPa)としたとき、以下の関係式:
E1>E2
を満たす。
The first reinforcing agent and the second reinforcing agent have the following relations, where E 1 (GPa) and E 2 (GPa) are elastic moduli:
E 1 > E 2
Meet.
第1強化剤および第2強化剤は、成形品強度のさらなる向上の観点から好ましくは以下の関係式:
30≦E1−E2≦1200
を満たし、より好ましくは以下の関係式:
100≦E1−E2≦1200
を満たす。
Preferably, the first reinforcing agent and the second reinforcing agent have the following relation in view of further improvement of molded article strength:
30 ≦ E 1 −E 2 ≦ 1200
And more preferably the following relationship:
100 ≦ E 1 −E 2 ≦ 1200
Meet.
本明細書中、強化剤の弾性率は引張弾性率を意味し、JIS R7606またはL1013 によって測定された値を用いている。但し、強化剤が後述のタルクの場合、タルクの弾性率は産地などで大きく異なること、単体で測定することが難しいことから、弾性率は以下の方法により計算される値を用いている。例えば、ポリプロピレン60重量%およびタルク40重量%からなる試料の弾性率Esを求めた結果、Es=4GPaだとする。この時、弾性率の測定はJIS K7113に基づいて行い、試料はJIS K7152に規定される方法により所定の寸法で製造される。この試料においてタルクの配合量を「体積%」単位に換算すると、17.91体積%となる。ポリプロピレンの弾性率は1GPa程度なので、以下の複合則の式より、タルクの弾性率Etが求まる。
4=Et×0.1791+1×(1−0.1791)
Et=21.3
In the present specification, the elastic modulus of a reinforcing agent means a tensile elastic modulus, and the value measured by JIS R7606 or L1013 is used. However, when the reinforcing agent is talc, which is described later, the elastic modulus of talc is largely different depending on the place of production and the like, and it is difficult to measure alone, so the elastic modulus uses a value calculated by the following method. For example, the results of obtaining the elastic modulus E s of samples of polypropylene 60% by weight, and talc 40 weight%, and it E s = 4 GPa. At this time, the measurement of the elastic modulus is performed based on JIS K7113, and the sample is manufactured to a predetermined size by the method defined in JIS K7152. When the blending amount of talc in this sample is converted to “volume%” unit, it is 17.91 volume%. Since the modulus of elasticity of polypropylene is about 1 GPa, the modulus of elasticity E t of talc can be obtained from the following formula of the composite law.
4 = E t × 0.1791 + 1 × (1−0.1791)
E t = 21.3
第1強化剤の弾性率E1は通常、50〜1500GPaであり、成形品強度のさらなる向上の観点から好ましくは200〜1000GPa、より好ましくは230〜300GPaである。
第2強化剤の弾性率E2は通常、10〜250GPaであり、成形品強度のさらなる向上の観点から好ましくは15〜100GPa、より好ましくは50〜100GPaである。
Elastic modulus E 1 of the first reinforcement is typically a 50~1500GPa, preferably from the viewpoint of further improvement of a molded
The elastic modulus E 2 of the second reinforcing agents usually from 10~250GPa, preferably from the viewpoint of further improvement of a molded
第1強化剤および第2強化剤は、上記した弾性率の関係式を満たす限り、それぞれ独立して、炭素繊維、ガラス繊維、タルクからなる群から選択される。 The first reinforcing agent and the second reinforcing agent are each independently selected from the group consisting of carbon fiber, glass fiber, and talc, as long as the above-described elastic modulus relationship formula is satisfied.
炭素繊維は、石油、石炭、コールタールなどの副生成物(ピッチ)またはポリアクリロニトル(PAN)を原料に、高温で炭化して製造された繊維であり、原料に基づいてピッチ系炭素繊維およびPAN系炭素繊維が挙げられる。炭素繊維が第1強化剤または第2強化剤のいずれの強化剤として使用される場合であっても、炭素繊維の平均繊維径は通常、7〜10μmである。炭素繊維は通常、ペレット中、平均繊維長0.5〜25mm、好ましくは6〜13mmで含有される。 Carbon fiber is a fiber produced by carbonizing at a high temperature a by-product such as petroleum, coal, coal tar (pitch) or polyacrylonitrile (PAN), and based on the material, pitch-based carbon fiber and PAN type carbon fiber is mentioned. The average fiber diameter of the carbon fiber is usually 7 to 10 μm, regardless of whether the carbon fiber is used as the first reinforcing agent or the second reinforcing agent. Carbon fibers are usually contained in the pellets at an average fiber length of 0.5 to 25 mm, preferably 6 to 13 mm.
炭素繊維は市販品として入手可能である。
ピッチ系炭素繊維の製品として、三菱樹脂製ダイアリードK13C6U(弾性率900GPa)、日本グラファイトファイバー社製XN−60−60S(弾性率620GPa)等が挙げられる。
PAN系炭素繊維の製品として、東レ製トレカT700(弾性率230GPa)、三菱レイヨン製パイロフィルTR−50S(弾性率240GPa)、東邦テナックス製HTA40(弾性率240GPa)等が挙げられる。
Carbon fibers are commercially available.
Examples of pitch-based carbon fiber products include Dielead K13C6U (elastic modulus 900 GPa) manufactured by Mitsubishi Plastics, XN-60-60S (elastic modulus 620 GPa) manufactured by Japan Graphite Fiber Co., and the like.
Examples of PAN-based carbon fiber products include Toraya Toreca T700 (elastic modulus 230 GPa), Mitsubishi Rayon Pyrofil TR-50 S (elastic modulus 240 GPa), Toho Tenax HTA 40 (elastic modulus 240 GPa), and the like.
ガラス繊維が第1強化剤または第2強化剤のいずれの強化剤として使用される場合であっても、ガラス繊維の平均繊維径は通常、5〜30μmであり、好ましくは10〜24μmである。ガラス繊維は通常、ペレット中、平均繊維長0.5〜25mm、好ましくは6〜13mmで含有される。 Even when glass fibers are used as either the first reinforcing agent or the second reinforcing agent, the average fiber diameter of the glass fibers is usually 5 to 30 μm, preferably 10 to 24 μm. Glass fibers are usually contained in pellets at an average fiber length of 0.5 to 25 mm, preferably 6 to 13 mm.
ガラス繊維もまた市販品として入手可能である。
ガラス繊維の製品として、日東紡社製RS240(弾性率75GPa)、セントラルグラスファイバー社製ERS2310(弾性率72.6GPa)等が挙げられる。
Glass fibers are also commercially available.
Examples of glass fiber products include RS240 (elastic modulus 75 GPa) manufactured by Nittobo, ERS 2310 (elastic modulus 72.6 GPa) manufactured by Central Glass Fibers, and the like.
タルクは葉片形状または鱗形状の無機物質である。タルクが第1強化剤または第2強化剤のいずれの強化剤として使用される場合であっても、タルクの平均粒径は通常、0.2〜10μmであり、好ましくは1〜3μmである。タルクの平均粒径は、レーザー回折法などの常法により測定される値を用いている。 Talc is a leaf-shaped or rod-shaped inorganic substance. When talc is used as a first toughening agent or a second toughening agent, the average particle size of talc is usually 0.2 to 10 μm, preferably 1 to 3 μm. The average particle diameter of talc is a value measured by a conventional method such as a laser diffraction method.
タルクもまた市販品として入手可能である。
タルクの製品として、竹原化学製ハイミクロンHE5(平均粒径1.6μm)、日本タルク製ナノエースD−1000(平均粒径1.0μm)等が挙げられる。
Talc is also commercially available.
Examples of products of talc include High Micron HE5 (average particle diameter: 1.6 μm) manufactured by Takehara Chemical Co., Ltd., Nano Ace D-1000 manufactured by Nippon Talc (average particle diameter: 1.0 μm), and the like.
第1強化剤および第2強化剤の組み合わせは、上記した弾性率の関係式を満たす限り、いかなる組み合わせであってもよく、例えば、異種材料の組み合わせであってもよいし、または同種材料の組み合わせであってもよい。第1強化剤および第2強化剤の組み合わせの具体例として、例えば、以下の組み合わせが挙げられる:
(R1)炭素繊維(第1強化剤)−ガラス繊維(第2強化剤);
(R2)炭素繊維(第1強化剤)−タルク(第2強化剤);
(R3)ガラス繊維(第1強化剤)−タルク(第2強化剤);
(R4)ピッチ系炭素繊維(第1強化剤)−PAN系炭素繊維(第2強化剤)。
The combination of the first toughening agent and the second toughening agent may be any combination as long as the above-described elastic modulus relationship formula is satisfied, for example, it may be a combination of different materials, or a combination of similar materials It may be Specific examples of the combination of the first toughening agent and the second toughening agent include, for example, the following combinations:
(R1) Carbon fiber (first reinforcing agent) -glass fiber (second reinforcing agent);
(R2) carbon fiber (first reinforcing agent) -talc (second reinforcing agent);
(R3) glass fiber (first reinforcing agent) -talc (second reinforcing agent);
(R4) pitch-based carbon fiber (first reinforcing agent) -PAN-based carbon fiber (second reinforcing agent).
第1強化剤および第2強化剤の好ましい組み合わせは、上記した組み合わせ(R1)である。 A preferred combination of the first toughening agent and the second toughening agent is the combination (R1) described above.
第1強化剤の含有量は通常、第1ペレット全量に対して5〜40重量%であり、好ましくは10〜30重量%である。
第2強化剤の含有量は通常、第2ペレット全量に対して5〜70重量%であり、好ましくは20〜60重量%である。
The content of the first strengthening agent is usually 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight, based on the total weight of the first pellet.
The content of the second toughening agent is usually 5 to 70% by weight, preferably 20 to 60% by weight, based on the total amount of the second pellets.
本発明は、本発明の効果が得られる限り、第1ペレットが2種類以上の第1強化剤を含むこと、および第2ペレットが2種類以上の第2強化剤を含むことを妨げるものではないが、第1ペレットは通常、第1強化剤として1種類の強化剤のみを含むものであり、第2ペレットは通常、第2強化剤として1種類の強化剤のみを含むものである。第1ペレットが2種類以上の第1強化剤を含む場合、それらの合計含有量が上記範囲内であればよい。第2ペレットが2種類以上の第2強化剤を含む場合、それらの合計含有量が上記範囲内であればよい。 The present invention does not prevent that the first pellet contains two or more types of the first reinforcement and that the second pellet contains two or more types of the second reinforcement as long as the effects of the present invention can be obtained. However, the first pellet usually contains only one type of strengthening agent as the first strengthening agent, and the second pellet usually contains only one type of strengthening agent as the second strengthening agent. When the first pellet contains two or more types of first strengthening agents, the total content thereof may be in the above range. When a 2nd pellet contains 2 or more types of 2nd strengthening agents, those total content should just be in the said range.
本発明において、第1ペレットおよび第2ペレットは、それぞれの溶融粘度をη1(Pa・s)およびη2(Pa・s)としたとき、以下の関係式:
η1<η2
を満たす。当該関係式が満たされないと、上記したように、弾性率が比較的高い強化剤を含有する第1ペレットの溶融粘度が、弾性率が比較的低い強化剤を含有する第2ペレットの溶融粘度よりも高くなるため、成形品の強度が低下する。
In the present invention, when the first pellet and the second pellet have respective melt viscosity η 1 (Pa · s) and η 2 (Pa · s), the following relational expressions are given:
η 1 < 2 2
Meet. If the relationship is not satisfied, as described above, the melt viscosity of the first pellet containing a reinforcing agent having a relatively high modulus of elasticity is higher than the melt viscosity of the second pellet containing a reinforcing agent having a relatively low modulus of elasticity. Also, the strength of the molded article decreases.
第1ペレットおよび第2ペレットは、成形品強度のさらなる向上の観点から好ましくは以下の関係式:
1.1≦η2/η1≦10
を満たし、より好ましくは以下の関係式:
1.2≦η2/η1≦10
を満たし、さらに好ましくは以下の関係式:
1.2≦η2/η1≦3
を満たす。
Preferably, the first pellet and the second pellet have the following relationship from the viewpoint of further improving the molded article strength:
1.1 ≦ η 2 / η 1 ≦ 10
And more preferably the following relationship:
1.2 ≦ η 2 / η 1 ≦ 10
And more preferably the following relationship:
1.2 ≦ η 2 / η 1 ≦ 3
Meet.
本明細書中、溶融粘度は、せん断速度8270/sかつ温度230℃での粘度を意味し、後述する測定装置および測定方法によって測定された値を用いている。 In the present specification, the melt viscosity means a viscosity at a shear rate of 8270 / s and a temperature of 230 ° C., and a value measured by a measuring device and a measuring method described later is used.
第1ペレットの溶融粘度η1は通常、10〜40Pa・sであり、好ましくは15〜25である。
第2ペレットの溶融粘度η2は通常、15〜50Pa・sであり、好ましくは20〜30である。
Melt viscosity (eta) 1 of a 1st pellet is 10-40 Pa * s normally, Preferably it is 15-25.
The melt viscosity η 2 of the second pellet is usually 15 to 50 Pa · s, preferably 20 to 30.
溶融粘度は、強化剤の種類、含有量および繊維長、熱可塑性ポリマーの種類および分子量などを調整することにより制御することができる。
例えば、熱可塑性ポリマーとして、所定温度でのMFR値の大きいポリマーを用いた方が、複合材の溶融粘度は低くなる。
The melt viscosity can be controlled by adjusting the type, content and fiber length of the reinforcing agent, type and molecular weight of the thermoplastic polymer, and the like.
For example, when a polymer having a large MFR value at a predetermined temperature is used as the thermoplastic polymer, the melt viscosity of the composite is lower.
本発明は、本発明の効果が得られる限り、第1ペレットが第1強化剤以外に他の強化剤を含むこと、および第2ペレットが第2強化剤以外に他の強化剤を含むことを妨げるものではないが、第1ペレットは通常、強化剤として第1強化剤のみを含むものであり、第2ペレットは通常、強化剤として第2強化剤のみを含むものである。 According to the present invention, as long as the effects of the present invention can be obtained, the first pellet contains other strengthening agents in addition to the first strengthening agent, and the second pellet contains other strengthening agents in addition to the second strengthening agent. Although not disturbing, the first pellet usually contains only the first strengthening agent as a strengthening agent, and the second pellet usually contains only the second strengthening agent as a strengthening agent.
第1熱可塑性ポリマーおよび第2熱可塑性ポリマーはそれぞれ独立して、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミドなどからなる群から選択されるが、第1熱可塑性ポリマーおよび第2熱可塑性ポリマーは、相溶性を有するものの組合せから選択される。 The first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer are each independently selected from the group consisting of polyolefins, polyesters, polyurethanes, polyamides, etc., but the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer are compatible. It is selected from the combination of what it has.
ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体が挙げられる。 Examples of the polyolefin include polyethylene, polypropylene and ethylene / propylene copolymer.
第1熱可塑性ポリマーのメルトフローレートM1は通常、40〜200g/10分であり、好ましくは65〜100g/10分である。
第2熱可塑性ポリマーのメルトフローレートM2は通常、3〜50g/10分であり、好ましくは5〜30g/10分である。
The melt flow rate M1 of the first thermoplastic polymer is usually 40 to 200 g / 10 min, preferably 65 to 100 g / 10 min.
The melt flow rate M2 of the second thermoplastic polymer is usually 3 to 50 g / 10 min, preferably 5 to 30 g / 10 min.
本明細書中、熱可塑性ポリマーのメルトフローレートは、JIS K7210によって測定された値を用いている。ポリマーがPPの場合の測定条件は、230℃、0.45MPaである。 In the present specification, as the melt flow rate of the thermoplastic polymer, the value measured by JIS K7210 is used. The measurement conditions when the polymer is PP are 230 ° C. and 0.45 MPa.
本発明は、本発明の効果が得られる限り、第1ペレットが2種類以上の第1熱可塑性ポリマーを含むこと、および第2ペレットが2種類以上の第2熱可塑性ポリマーを含むことを妨げるものではないが、第1ペレットは通常、第1熱可塑性ポリマーとして1種類の熱可塑性ポリマーのみを含むものであり、第2ペレットは通常、第2熱可塑性ポリマーとして1種類の熱可塑性ポリマーのみを含むものである。第1ペレットが2種類以上の第1熱可塑性ポリマーを含む場合、それらの混合物を含む第1ペレットの溶融粘度が第2ペレットの溶融粘度と前述の関係を満たせば良い。第2ペレットが2種類以上の第2熱可塑性ポリマーを含む場合、それらの混合物を含む第2ペレットの溶融粘度が第1ペレットの溶融粘度と前述の関係を満たせば良い。 The present invention prevents that the first pellet contains two or more first thermoplastic polymers and the second pellet contains two or more second thermoplastic polymers as long as the effects of the present invention can be obtained. Although not preferred, the first pellet usually contains only one thermoplastic polymer as the first thermoplastic polymer, and the second pellet usually contains only one thermoplastic polymer as the second thermoplastic polymer. It is When the first pellet contains two or more types of first thermoplastic polymers, the melt viscosity of the first pellet containing the mixture thereof may satisfy the above-described relationship with the melt viscosity of the second pellet. When the second pellet contains two or more types of second thermoplastic polymers, the melt viscosity of the second pellet containing the mixture thereof may satisfy the above-mentioned relationship with the melt viscosity of the first pellet.
第1熱可塑性ポリマーおよび第2熱可塑性ポリマーの組み合わせとして、例えば、以下の組み合わせが挙げられる:
(P1)ポリオレフィン−ポリオレフィン;
(P2)ポリエステル−ポリエステル;
(P3)熱可塑性ポリウレタン−熱可塑性ポリウレタン;
(P4)ポリエチレン−ポリエチレン;
(P5)ポリプロピレン−ポリプロピレン;
(P6)ポリエチレン−ポリプロピレン;
(P7)ポリエチレン−エチレン・プロピレン共重合体;
(P8)ポリプロピレン−エチレン・プロピレン共重合体。
Examples of combinations of the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer include the following combinations:
(P1) polyolefin-polyolefin;
(P2) polyester-polyester;
(P3) thermoplastic polyurethane-thermoplastic polyurethane;
(P4) polyethylene-polyethylene;
(P5) polypropylene-polypropylene;
(P6) polyethylene-polypropylene;
(P7) polyethylene-ethylene-propylene copolymer;
(P8) polypropylene-ethylene / propylene copolymer.
第1熱可塑性ポリマーおよび第2熱可塑性ポリマーの好ましい組み合わせは、上記した組み合わせ(P1)、特に組み合わせ(P5)である。 A preferred combination of the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer is the combination (P1) described above, in particular the combination (P5).
第1ペレットは、本発明の効果が得られる限り、第1強化剤および第1熱可塑性ポリマー以外に他の添加剤を含有してもよい。他の添加剤として、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。第1ペレットにおける他の添加剤の含有量は通常、第1熱可塑性ポリマーに対して1重量%以下である。 The first pellet may contain other additives in addition to the first toughening agent and the first thermoplastic polymer as long as the effects of the present invention can be obtained. Other additives include, for example, antioxidants, ultraviolet light absorbers, and the like. The content of other additives in the first pellet is usually 1% by weight or less based on the first thermoplastic polymer.
第2ペレットもまた、本発明の効果が得られる限り、第2強化剤および第2熱可塑性ポリマー以外に他の添加剤を含有してもよい。他の添加剤は、第1ペレットにおいて含有されてもよい他の添加剤と同様である。第2ペレットにおける他の添加剤の含有量は通常、第2熱可塑性ポリマーに対して1重量%以下である。 The second pellet may also contain other additives in addition to the second toughening agent and the second thermoplastic polymer as long as the effects of the present invention can be obtained. Other additives are similar to other additives that may be contained in the first pellet. The content of other additives in the second pellet is usually 1% by weight or less based on the second thermoplastic polymer.
第1ペレットおよび第2ペレットは、公知のペレット化方法により、製造することができる。例えば、所定の強化剤および熱可塑性ポリマーを溶融および混練し、押出した後、押し出された混練物を冷却し、回転刃物等の切断機によりカットすることにより製造することができる。あるいは、電線被覆のようにして、強化剤の周囲に溶融させたポリマーを含浸させながら引抜き、冷却・カットすることによっても製造できる。 The first pellet and the second pellet can be produced by a known pelletizing method. For example, it can be manufactured by melting and kneading a predetermined toughening agent and a thermoplastic polymer, extruding, cooling the extruded kneaded material, and cutting with a cutting machine such as a rotary blade. Alternatively, it can be produced by drawing, cooling, and cutting while impregnating a molten polymer around a reinforcing agent, as in the case of a wire coating.
第1ペレットおよび第2ペレットの形状は特に限定されるものではなく、それぞれ独立して、例えば、円柱形状、楕円柱形状等で良い。 The shape of the first pellet and the second pellet is not particularly limited, and may be, independently, for example, a cylindrical shape, an elliptic cylindrical shape, or the like.
第1ペレットおよび第2ペレットの1粒あたりの長さ(最大長)は通常、それぞれ独立して、3〜25mmであり、好ましくは6〜12mmである。 The length (maximum length) per particle of the first pellet and the second pellet is usually independently 3 to 25 mm, preferably 6 to 12 mm.
第1ペレットと第2ペレットとの混合比率は特に限定されるものではないが、通常、重量比で1/9〜9/1であり、好ましくは2/8〜6/4である。 The mixing ratio of the first pellet to the second pellet is not particularly limited, but is usually 1/9 to 9/1 by weight, and preferably 2/8 to 6/4.
本発明のペレット混合物は、第1ペレットおよび第2ペレット以外に、他のペレットを含んでもよい。他のペレットとしては、色付けのための顔料を高濃度に含有させた熱可塑性ポリマーのペレット(いわゆるカラーマスターバッチ)が挙げられる。他のペレットの含有量は通常、ペレット混合物全量に対して3重量%以下である。 The pellet mixture of the present invention may contain other pellets in addition to the first pellet and the second pellet. Other pellets include pellets of a thermoplastic polymer (so-called color masterbatch) containing a high concentration of pigment for coloring. The content of other pellets is usually at most 3% by weight based on the total weight of the pellet mixture.
[溶融粘度の測定装置および測定方法]
まず、測定装置について詳しく説明する。
ペレットの溶融粘度は樹脂粘度測定装置50によって測定され、当該樹脂粘度測定装置50は図1に示すように射出成形機10に接続して使用される。図1に示す射出成形機10はインラインスクリュー式であり、同図において、1は加熱シリンダ、2は加熱シリンダ1にペレット(ペレット状樹脂材料)を供給するためのホッパ、3は射出シリンダを内蔵する射出装置、4は固定盤、5は可動盤である。加熱シリンダ1は、樹脂材料を溶融可塑化させて輸送するためのものであって、外周にはバンドヒーター(図示せず)が取り付けられ、内部にはスクリュー8が設けられている。樹脂材料は、外部よりの伝熱と、スクリュー8の回転によるせん断力とによって加熱されて可塑化される。スクリュー8の先端には逆流防止弁9が設けられており、スクリュー8の前進によって、加熱シリンダ1の先端の射出ノズル7から溶融樹脂が成形用金型のキャビティに射出される。
[Measuring apparatus and measuring method of melt viscosity]
First, the measuring apparatus will be described in detail.
The melt viscosity of the pellet is measured by a resin
溶融粘度測定時には、図1に示すように、樹脂粘度測定装置50を射出成形機10に取り付ける。樹脂粘度測定装置50において、固定盤4には測定用固定型20が取り付けられ、可動盤5には測定用可動型30が取り付けられる。
At the time of melt viscosity measurement, as shown in FIG. 1, the resin
図2は可動型30における固定型20との合わせ面(成形面)31の具体的な構造を示している。可動型30の成形面31には流路(溝部)32が略渦巻き状に形成されており、流路32の一端の流入口33は、固定型20に形成されたスプル21に接続され、流路32の他端の流出口34は可動型30の下方に開放されている。従って、スプル21から流入口33を経て流路32に流入する溶融樹脂は高いせん断速度でもって流路32を流出口34に向かって流れる。なお流入口33は流路32の一端で孔として形成されているわけではなく、固定型20のスプル21と通じて、溶融樹脂を流路32へ流入させる入口である。
固定型20における可動型30との合わせ面(成形面)は平面である。
FIG. 2 shows the specific structure of the mating surface (molding surface) 31 of the
The mating surface (molding surface) of the fixed die 20 with the
可動型30の流路32内には、流動方向に間隔をおいて2箇所に、流路32を流れる溶融樹脂の圧力勾配を検出するための圧力センサ35aおよび35bが設けられている。溶融樹脂の温度は、図1に示す射出成形機10の射出ノズル7に配設された温度センサー(図示せず)により測定される。
In the
次いで、測定方法について詳しく説明する。
樹脂粘度測定装置50の固定型20および可動型30を射出成形機10に、その固定盤4と可動盤5とによって取り付ける。射出成形機10の射出ノズル7を前進させてスプル21に接続する(ノズルタッチ)。
Next, the measurement method will be described in detail.
The fixed
加熱シリンダ1を所定温度に加熱した状態でスクリュー8を回転・後退させる。これにより、ホッパ2から投入された樹脂材料を加熱可塑化させ、溶融樹脂を加熱シリンダ1の先端部に溜めていく(計量)。スクリュー8を前進させることにより、加熱シリンダ1の先端部の計量された溶融樹脂を射出ノズル7からスプル21を介して、固定型20と可動型30との間の流路32に流入させ、流出口34から流出させる。このときの流路32を流れる溶融樹脂の圧力勾配∂P/∂xを圧力センサ35a、35bの検出値から求める。また、流路32を流れる溶融樹脂の流量Qを別に求める。上記圧力勾配∂P/∂xと流量Qとに基いて、当該温度Tでの溶融樹脂の粘度ηを求める。
The
すなわち、図3(A)において、Hは流路32の高さ(深さ)、P1及びP2は圧力センサ35a、35bの検出値である。粘度ηは、せん断速度をγとして、せん断応力をτWとすると、次式(1)で表すことができる。また、流路32の幅をWとすると、せん断速度γは次式(2)で表すことができ、さらに、せん断応力τWは次式(3)で表すことができる。
That is, in FIG. 3 (A), the height of H is the channel 32 (depth), P 1 and P 2 is the detection value of the
H及びWは樹脂流路32の高さ及び幅であるから、圧力勾配∂P/∂xと流量Qが得られると、当該温度Tでの粘度ηが求まることになる。樹脂温度Tは、例えば図1に示す射出成形機10の射出ノズル7に配設された温度センサー(図示せず)の検出値にて与えることができる。粘度測定後は、固定型20および可動型30の型開きを行ない、流路32内の樹脂固化物を取り除くことができる。
Since H and W are the height and width of the
次に流量Qの求め方について説明する。図3(B)はそのための説明図である。上記圧力勾配を求めるときと同じ条件で(加熱可塑化条件、射出速度(スクリュー前進速度))、溶融樹脂の射出量を変えて少なくとも2回、流路32への溶融樹脂の射出を行なう。
Next, how to find the flow rate Q will be described. FIG. 3 (B) is an explanatory view for that. The molten resin is injected into the
図3(B)は異なる実射出量(Q1およびQ2)で射出を行なったときの、圧力センサ35aで検出される溶融樹脂の圧力波形を模式的に示している。実射出量Q1およびQ2は、流路32からの溶融樹脂の流出量及び流路32における溶融樹脂の残量から求めることができる。これらの圧力波形に基づいて、実射出量Q1およびQ2各々における溶融樹脂の安定流動期の終期t1,t2を特定し、その差Δt=t2−t1を求める。このΔtは、実射出量がQ1からQ2に変わったことに伴う、安定流動期間の変化量に相当する。次いで、実射出量Q1およびQ2の差ΔQ(=Q2−Q1)を求める。従って、流路32における溶融樹脂の安定流動期の流量Qは、ΔQをΔtで除することによって求めることができる(Q=ΔQ/Δt)。
FIG. 3B schematically shows the pressure waveform of the molten resin detected by the
本発明においては、上記のような測定装置および測定方法において、せん断速度γが8270/sであり、かつ温度Tが230℃であるときの溶融粘度ηを測定する。 In the present invention, the melt viscosity η is measured when the shear rate γ is 8270 / s and the temperature T is 230 ° C. in the above-described measurement apparatus and measurement method.
本発明においてはペレットの溶融粘度を以上のような方法で測定するため、以下のような利点を有する:
(1)実際の成形時の溶融粘度とよく近似した溶融粘度によりペレットを規定することができる。
(2)ポリマーの溶融粘度ではなく、強化剤を含む複合材としての溶融粘度を測定することができる。
In the present invention, since the melt viscosity of the pellet is measured by the above method, it has the following advantages:
(1) The pellet can be defined by the melt viscosity which closely approximates the actual melt viscosity at the time of molding.
(2) It is possible to measure not the melt viscosity of the polymer but the melt viscosity as a composite material containing a reinforcing agent.
[成形品]
本発明のペレット混合物を溶融成形法に供することにより成形品を製造することができる。溶融成形法とは、ペレットを可塑化溶融し、成形した後、冷却により固化させる方法である。このような溶融成形法として、例えば、射出成形法、押出成形法、プレス成形法等が挙げられる。溶融成形法の中でも、複雑形状を高い生産性で成形できる射出成形法、長尺ものが連続的に成形できる押出成形法等を採用して成形品を製造することが好ましい。より好ましくは射出成形法を採用する。
[Molding]
A molded article can be produced by subjecting the pellet mixture of the present invention to a melt molding method. The melt-forming method is a method of plasticizing and melting a pellet, forming it, and then solidifying it by cooling. As such a melt molding method, an injection molding method, an extrusion molding method, a press molding method etc. are mentioned, for example. Among the melt molding methods, it is preferable to manufacture molded products by employing an injection molding method capable of molding a complicated shape with high productivity, an extrusion molding method capable of continuously molding a long shape, or the like. More preferably, an injection molding method is employed.
射出成形法を採用する場合、本発明のペレット混合物を用いて射出成形するのに適した低せん断型の射出成形機の一例を図4に示す。 When employing the injection molding method, an example of a low shear type injection molding machine suitable for injection molding using the pellet mixture of the present invention is shown in FIG.
図4に示す射出成形機において、101は加熱シリンダ、102は加熱シリンダ101内に回転可能にかつ進退自在に配置された低せん断型スクリューである。射出成形機は、図示は省略しているが、スクリュー102を回転駆動するモータ及びスクリュー102を進退駆動する射出シリンダを備えている。また、スクリューヘッド部に顔料などの分散性を高めるためのミキシングヘッドは備えていない。
In the injection molding machine shown in FIG. 4,
加熱シリンダ101の基端側には成形材料を投入するホッパ103が設けられ、加熱シリンダ101の先端には射出ノズル104が設けられている。加熱シリンダ101の外周には外部ヒータ105としてのバンドヒータが巻かれている。射出ノズル104は繊維強化樹脂成形品を成形する金型106のランナー107に接続されている。金型106はランナー107を有する固定型106aと可動型106bとによって構成されている。固定型106aと可動型106bによってキャビティ108が形成されている。
A
スクリュー102は、スクリュー本体111と、スクリュー本体111の先端に結合されたスクリューヘッド112とを備えている。スクリュー本体111は、フライト113が1条で形成されているシングルフライト型である。スクリュー本体111の長さ(材料供給口113からスクリュー先端までの長さ)Lとスクリュー本体111の直径Dの比L/Dは22以上が良い。L/D比の上限は例えば30程度とすればよい。
The
スクリュー本体111は、基端側(上流側)から先端側(下流側)に向かって順に供給部114、圧縮部115及び計量部116を備えている。供給部114は、直径Dの10倍以上15倍以下の長さを有する。図5に示すように、供給部114のスクリュー溝深さ(フライト113の高さ)dは供給部114の全長にわたって一定であり、その溝深さdは成形材料117のいずれのペレット長さよりも大きい。ホッパ103から供給部114に供給された成形材料117は、外部ヒータ105の熱を受けて軟化しながら、スクリュー102の回転によって、フライト113で区切られた空間内を圧縮部115に向かって送られる。
The screw
圧縮部115はスクリュー溝深さが漸減する区間である。成形材料117は、圧縮部115において、スクリュー102の回転によって圧縮されて大きなせん断力と熱を受けて可塑化して溶融し、溶融樹脂として計量部116に送られる。計量部116は、溶融樹脂をスクリュー102の前方の樹脂溜め部に貯えられるように、スクリュー溝深さが計量部116の全長にわたって一定で、かつ圧縮部115のスクリュー溝深さの最小値と同等で形成されている。
The compression section 115 is a section in which the screw groove depth gradually decreases. The
スクリュー102の圧縮比(供給部114と計量部116の溝部の1ピッチ当たりの体積の比)は通常1.6以上1.8以下である。 The compression ratio of the screw 102 (the ratio of the volume per pitch of the grooves of the supply portion 114 and the metering portion 116) is usually 1.6 or more and 1.8 or less.
図6に示すように、スクリューヘッド112の背部には共回り構造の逆流防止リング118が設けられている。逆流防止リング118は、スクリュー本体111とスクリューヘッド112とを結合する結合軸119に溶融樹脂の流路となる隙間120を存して進退自在に嵌められている。スクリューヘッド112の基端部外周には、当該ヘッド112の基端面に開口した溝121が周方向に間隔をおいて形成されており、この溝121に逆流防止リング118より前方に突出した突起122が係合している。この係合により、逆流防止リング118は、スクリュー102と共に回転するようになっている。
As shown in FIG. 6, the back of the
(ペレットA)
図7に示すペレット製造装置を用いて、ペレットを製造した。詳しくは、二軸押出機(プラスチック工学研究所製、スクリュー直径:30mm)200を用いて、以下の材料を以下の条件で溶融および混練し、押出した。押し出された混練物を水浴201により冷却した後、ペレタイザー202の回転刃によりカットし、1粒あたり平均長さ4mmのペレットA(円柱形状)を得た。
材料:
・ポリプロピレン、日本ポリプロ製、MFR75g/10分、80重量%、および
・PAN系炭素繊維、東レ社製、弾性率230GPa、20重量%。
条件:
加熱シリンダの設定温度:230℃;
押し出し量:8kg/時;
スクリュー回転数:180rpm。
(Pellets A)
The pellet was manufactured using the pellet manufacturing apparatus shown in FIG. Specifically, using a twin-screw extruder (manufactured by Plastic Engineering Laboratory, screw diameter: 30 mm) 200, the following materials were melted, kneaded and extruded under the following conditions. After the extruded kneaded material was cooled by a
material:
Polypropylene, manufactured by Japan Polypropylene Corporation, MFR 75 g / 10 min, 80% by weight, and PAN-based carbon fiber, manufactured by Toray Industries, elastic modulus 230 GPa, 20% by weight.
conditions:
Set temperature of heating cylinder: 230 ° C;
Extruded amount: 8 kg / hour;
Screw rotational speed: 180 rpm.
(ペレットB)
以下の材料を溶融および混練したこと以外、ペレットAと同様の方法によりペレットBを得た。
材料:
・ポリプロピレン、日本ポリプロ製、MFR75/10分、80重量%、および
・ガラス繊維、日東紡社製、弾性率75GPa、20重量%。
(Pellets B)
Pellets B were obtained in the same manner as the pellets A, except that the following materials were melted and kneaded.
material:
Polypropylene, manufactured by Japan Polypropylene Corporation, MFR 75/10 minutes, 80% by weight, and Glass fiber, manufactured by NITTOBO CO., LTD., Elastic modulus 75 GPa, 20% by weight.
(ペレットC)
以下の材料を溶融および混練したこと以外、ペレットAと同様の方法によりペレットCを得た。
材料:
・ポリプロピレン、日本ポリプロ製、MFR21g/10分、80重量%、および
・ガラス繊維、日東紡社製、弾性率75GPa、20重量%。
(Pellets C)
Pellets C were obtained in the same manner as the pellets A, except that the following materials were melted and kneaded.
material:
Polypropylene, manufactured by Japan Polypropylene Corporation, MFR 21 g / 10 min, 80% by weight, and Glass fiber, manufactured by Nittobo, elastic modulus 75 GPa, 20% by weight.
(ペレットD)
以下の材料を溶融および混練したこと以外、ペレットAと同様の方法によりペレットDを得た。
材料:
・ポリプロピレン、日本ポリプロ製、MFR11g/10分、80重量%、および
・ガラス繊維、日東紡社製、弾性率75GPa、20重量%。
(Pellets D)
Pellets D were obtained in the same manner as the pellets A, except that the following materials were melted and kneaded.
material:
Polypropylene, manufactured by Japan Polypropylene Corporation, MFR 11 g / 10 min, 80% by weight, and Glass fiber, manufactured by Nittobo, elastic modulus 75 GPa, 20% by weight.
(ペレットE)
以下の材料を同時に溶融および混練したこと以外、ペレットAと同様の方法によりペレットEを得た。
材料:
・ポリプロピレン、日本ポリプロ製、MFR75g/10分、40重量%
・ポリプロピレン、日本ポリプロ製、MFR11g/10分、40重量%
・PAN系炭素繊維、東レ社製、弾性率230GPa、10重量%、および
・ガラス繊維、日東紡社製、弾性率75GPa、10重量%。
(Pellets E)
Pellets E were obtained in the same manner as the pellets A, except that the following materials were simultaneously melted and kneaded.
material:
・ Polypropylene, made by Japan Polypropylene, MFR 75g / 10 min, 40% by weight
・ Polypropylene, made by Japan Polypropylene, MFR 11 g / 10 min, 40% by weight
PAN-based carbon fiber, manufactured by Toray Industries, Inc., elastic modulus 230 GPa, 10% by weight, and glass fiber, manufactured by Nittobo, elastic modulus 75 GPa, 10% by weight.
(ペレットの溶融粘度)
ペレットの溶融粘度を前記した測定装置および測定方法を用いて測定した。より詳しい測定条件は以下の通りであった。
せん断速度γ:8270/s;
流路32(図2)の断面形状:長方形状
流路32(図2)の幅W:20mm
流路32(図2)の高さH:2mm
加熱シリンダ1(図1)の内部温度T:230℃
スクリュー8(図1)の回転速度:60rpm
金型設定温度:40℃
圧力センサ35aおよび35bの位置:流入口33の端部からそれぞれ80mmおよび110mmの位置。
(Melt viscosity of pellet)
The melt viscosity of the pellets was measured using the above-described measuring apparatus and measuring method. The more detailed measurement conditions were as follows.
Shear rate γ: 8270 / s;
Cross-sectional shape of the flow path 32 (FIG. 2): Width W of the flow path 32 (FIG. 2): 20 mm
Height H of the flow path 32 (FIG. 2): 2 mm
Internal temperature T of heating cylinder 1 (Fig. 1): 230 ° C
Rotation speed of screw 8 (Fig. 1): 60 rpm
Mold set temperature: 40 ° C
Positions of
(実施例および比較例)
表に示すペレットをドライブレンドしてペレット混合物を得た。得られたペレット混合物を図4〜図6に示す射出成形機に供し、以下に示す条件で射出成形を行い、平板状成形品(MD方向長さ180mm×TD方向長さ180mm×厚み3mm)を得た。MD方向とは流動方向のことであり、TD方向とは平板平面においてMD方向に対して垂直な方向のことである。
(Example and Comparative Example)
The pellets shown in the table were dry blended to obtain a pellet mixture. The obtained pellet mixture is applied to an injection molding machine shown in FIGS. 4 to 6, and injection molding is performed under the following conditions to obtain a flat molded article (MD direction length 180 mm × TD direction length 180 mm ×
射出成形条件:
装置:日本製鋼所製;
型締力:220トン電動機;
背圧:3MPa;
シリンダ設定温度:230℃;
スクリュータイプ:低せん断タイプ(シングルフライト型、ミキシングヘッドなし);
スクリュー回転数:60rpm;
射出圧力:250MPa;
射出速度:50mm/秒;
保圧:25MPa;
保圧時間:8秒;
金型設定温度:40℃。
Injection molding conditions:
Equipment: Made in Japan Steel Works;
Clamping force: 220 tons electric motor;
Back pressure: 3 MPa;
Cylinder set temperature: 230 ° C;
Screw type: low shear type (single flight type, no mixing head);
Screw rotational speed: 60 rpm;
Injection pressure: 250MPa;
Injection speed: 50 mm / sec;
Holding pressure: 25 MPa;
Holding time: 8 seconds;
Mold set temperature: 40 ° C.
(評価)
得られた平板状成形品をカットして80mm×10mm×3mm寸法の試料を作成した。試料は、長軸方向がMD方向に平行になるように位置取りした試料MDが5個と、長軸方向がTD方向に平行になるように位置取りした試料TDが5個とを含む。
試料の曲げ弾性率をJIS K7171に準拠して測定した。表には試料MDについての平均値と、試料TDについての平均値とを示す。
(Evaluation)
The obtained flat plate was cut to prepare a sample of 80 mm × 10 mm × 3 mm in size. The sample includes five samples MD positioned such that the long axis direction is parallel to the MD direction, and five samples TD positioned such that the long axis direction is parallel to the TD direction.
The flexural modulus of the sample was measured in accordance with JIS K7171. The table shows the mean value for sample MD and the mean value for sample TD.
実施例で得られた成形品は、比較例で得られた成形品よりも、弾性率が十分に優れていた。特に実施例で得られた成形品の試料MDは、比較例で得られた成形品の試料MDよりも、弾性率が著しく優れていた。
これらの結果より、本発明のペレット混合物を用いて得られた成形品は、従来の成形品と比較して、強化剤の分散性に優れているものと考えられる。本発明のペレット混合物を用いて得られた成形品は、従来の成形品と比較して、特にMD方向での強化剤の分散性に優れているものと考えられる。
The molded article obtained in the example had a sufficiently higher elastic modulus than the molded article obtained in the comparative example. In particular, the sample MD of the molded article obtained in the example had a significantly superior modulus of elasticity than the sample MD of the molded article obtained in the comparative example.
From these results, it is considered that the molded article obtained using the pellet mixture of the present invention is superior to the conventional molded article in the dispersibility of the reinforcing agent. Molded articles obtained using the pellet mixture of the present invention are considered to be excellent in the dispersibility of the reinforcing agent particularly in the MD direction as compared to conventional molded articles.
本発明のペレット混合物は、自動車分野のドアモジュールキャリアやリフトゲートインナーなどの構造部品を製造するための材料として有用である。 The pellet mixture of the present invention is useful as a material for manufacturing structural parts such as door module carriers and lift gate inners in the automotive field.
1:加熱シリンダ
2:ホッパ
3:射出装置
4:固定盤
5:可動盤
10:射出成形機
20:固定型
30:可動型
50:樹脂粘度測定装置
102:低せん断型スクリュー
113:フライト
118:共回り構造型逆流防止リング
1: heating cylinder 2: hopper 3: injection device 4: fixed plate 5: movable plate 10: injection molding machine 20: fixed type 30: movable type 50: resin viscosity measuring device 102: low shear type screw 113: flight 118: common Rotating structure backflow prevention ring
Claims (8)
第2強化剤および第2熱可塑性ポリマーを含有する第2ペレットを含む溶融成形用ペレット混合物であって、
第1強化剤および第2強化剤が、それぞれの弾性率をE1(GPa)およびE2(GPa)としたとき、以下の関係式:
E1>E2
を満たし、
第1ペレットおよび第2ペレットが、せん断速度8270/sおよび温度230℃でのそれぞれの溶融粘度をη1(Pa・s)およびη2(Pa・s)としたとき、以下の関係式:
η1<η2
を満たし、
第1強化剤が炭素繊維であり、
第2強化剤がガラス繊維であり、
第1熱可塑性ポリマーおよび第2熱可塑性ポリマーの組み合わせが、以下の組み合わせ:
(P1)ポリオレフィン−ポリオレフィン;
(P2)ポリエステル−ポリエステル;
(P3)熱可塑性ポリウレタン−熱可塑性ポリウレタン;
(P4)ポリエチレン−ポリエチレン;
(P5)ポリプロピレン−ポリプロピレン;
(P6)ポリエチレン−ポリプロピレン;
(P7)ポリエチレン−エチレン・プロピレン共重合体;および
(P8)ポリプロピレン−エチレン・プロピレン共重合体、
からなる群から選択される、溶融成形用ペレット混合物。 A melt-forming pellet mixture comprising: a first pellet containing a first toughening agent and a first thermoplastic polymer; and a second pellet containing a second toughening agent and a second thermoplastic polymer,
When the first toughening agent and the second toughening agent have their respective elastic moduli E 1 (GPa) and E 2 (GPa), the following relational expressions are given:
E 1 > E 2
The filling,
Assuming that the melt viscosity of the first pellet and the second pellet is η 1 (Pa · s) and η 2 (Pa · s) at a shear rate of 8270 / s and a temperature of 230 ° C., respectively:
η 1 < 2 2
Meet the,
The first reinforcing agent is carbon fiber,
The second reinforcing agent is glass fiber,
The combination of the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer is the following combination:
(P1) polyolefin-polyolefin;
(P2) polyester-polyester;
(P3) thermoplastic polyurethane-thermoplastic polyurethane;
(P4) polyethylene-polyethylene;
(P5) polypropylene-polypropylene;
(P6) polyethylene-polypropylene;
(P7) polyethylene-ethylene-propylene copolymer;
(P8) polypropylene-ethylene / propylene copolymer,
Melt forming pellet mixture selected from the group consisting of
1.1≦η2/η1≦10
を満たし、
第1強化剤および第2強化剤が以下の関係式:
30≦E1−E2≦1200
を満たす請求項1に記載の溶融成形用ペレット混合物。 The first and second pellets have the following relationship:
1.1 ≦ η 2 / η 1 ≦ 10
The filling,
The first strengthening agent and the second strengthening agent have the following relationship:
30 ≦ E 1 −E 2 ≦ 1200
The melt molding pellet mixture according to claim 1, wherein
第2ペレットの溶融粘度η2が15〜50Pa・sであり、
第1強化剤の弾性率E1が50〜1500GPaであり、
第2強化剤の弾性率E2が10〜250GPaである請求項1または2に記載の溶融成形用ペレット混合物。 The melt viscosity η 1 of the first pellet is 10 to 40 Pa · s,
The melt viscosity η 2 of the second pellet is 15 to 50 Pa · s,
The elastic modulus E 1 of the first reinforcing agent is 50 to 1,500 GPa,
Melt molding pellets mixture according to claim 1 or 2 elastic modulus E 2 of the second reinforcing agent is 10~250GPa.
第2ペレットが第2強化剤を5〜70重量%で含有する請求項1〜3のいずれかに記載の溶融成形用ペレット混合物。 The first pellet contains 5 to 40% by weight of the first strengthening agent,
The melt-forming pellet mixture according to any one of claims 1 to 3 , wherein the second pellet contains 5 to 70% by weight of the second strengthening agent.
第2熱可塑性ポリマーがポリプロピレンである請求項1〜4のいずれかに記載の溶融成形用ペレット混合物。 The first thermoplastic polymer is polypropylene,
The melt-forming pellet mixture according to any one of claims 1 to 4 , wherein the second thermoplastic polymer is polypropylene.
ポリエステル−ポリエステル; Polyester-polyester;
熱可塑性ポリウレタン−熱可塑性ポリウレタン; Thermoplastic polyurethane-Thermoplastic polyurethane;
ポリエチレン−ポリエチレン;および Polyethylene-polyethylene; and
ポリプロピレン−ポリプロピレン、 Polypropylene-polypropylene,
からなる群から選択される、請求項1〜4のいずれかに記載の溶融成形用ペレット混合物。The melt-forming pellet mixture according to any one of claims 1 to 4, which is selected from the group consisting of
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