JP7613892B2 - Resin composition and molded article - Google Patents
Resin composition and molded article Download PDFInfo
- Publication number
- JP7613892B2 JP7613892B2 JP2020192238A JP2020192238A JP7613892B2 JP 7613892 B2 JP7613892 B2 JP 7613892B2 JP 2020192238 A JP2020192238 A JP 2020192238A JP 2020192238 A JP2020192238 A JP 2020192238A JP 7613892 B2 JP7613892 B2 JP 7613892B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin composition
- mass
- parts
- whiskers
- polyamide resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、樹脂組成物および成形品に関する。特に、ポリアミド樹脂を含む樹脂組成物等に関する。 The present invention relates to a resin composition and a molded article. In particular, the present invention relates to a resin composition containing a polyamide resin.
従来から、ポリアミド樹脂に炭素繊維を配合し、ポリアミド樹脂から構成される成形品の強度を高めることが検討されている。
例えば、特許文献1には、半結晶化時間(ST(P))が20~500秒であるポリアミド樹脂100質量部と、数平均繊維長が3~10mmである炭素繊維20~75質量部と、ウィスカーを含み、ウィスカーを、数平均繊維長が3~10mmである炭素繊維100質量部に対し、20~210質量部含む、ポリアミド樹脂組成物が開示されている。また、特許文献2には、キシリレンジアミンと炭素数6~12の直鎖脂肪挨ジカルボン酸とを反応させて得られるポリアミド樹脂20~90質量%、炭素繊維5~60質量%およびチタン酸カリウム繊維5~60質量%を含有してなるポリアミド樹脂組成物が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, attempts have been made to increase the strength of molded articles made of polyamide resin by blending carbon fibers with the polyamide resin.
For example, Patent Document 1 discloses a polyamide resin composition containing 100 parts by mass of a polyamide resin having a crystallization half time (ST(P)) of 20 to 500 seconds, 20 to 75 parts by mass of carbon fibers having a number average fiber length of 3 to 10 mm, and whiskers, the amount of whiskers being 20 to 210 parts by mass per 100 parts by mass of carbon fibers having a number average fiber length of 3 to 10 mm. Patent Document 2 discloses a polyamide resin composition containing 20 to 90% by mass of a polyamide resin obtained by reacting xylylenediamine with a linear aliphatic dicarboxylic acid having 6 to 12 carbon atoms, 5 to 60% by mass of carbon fibers, and 5 to 60% by mass of potassium titanate fibers.
ここで、炭素繊維を配合したポリアミド樹脂組成物は、機械的強度に非常に優れ有益であるが、表面光沢性が劣ってしまう。しかしながら、用途によっては、表面光沢性は高い需要がある。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであって、機械的強度に優れ、かつ、表面光沢性が高い樹脂組成物および成形品を提供することを目的とする。
Polyamide resin compositions containing carbon fibers are advantageous in that they have excellent mechanical strength, but they have poor surface gloss, although there is a high demand for high surface gloss depending on the application.
The present invention has an object to solve the above problems, and to provide a resin composition and a molded article having excellent mechanical strength and high surface gloss.
上記課題のもと、本発明者が検討を行った結果、ポリアミド樹脂に、炭素繊維と共に、ウィスカーおよび粒状充填材から選択される少なくとも1種の強化材を併用し、かつ、その質量比率を精密に調整することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
<1>ポリアミド樹脂100質量部と、炭素繊維76~120質量部と、ウィスカーおよび粒状充填材から選択される少なくとも1種の強化材とを含む樹脂組成物であって、前記強化材を、前記炭素繊維100質量部に対して、合計で10~120質量部含み、前記炭素繊維と前記強化材の合計量が、前記樹脂組成物全体の50質量%以上を占める、樹脂組成物。
<2>前記ウィスカーは、アスペクト比が5~50である、<1>に記載の樹脂組成物。
<3>前記粒状充填材が、炭酸カルシウムを含む、<1>または<2>に記載の樹脂組成物。
<4>前記炭素繊維と前記強化材の質量比である、炭素繊維/強化材が4.3以下である、<1>~<3>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<5>前記ポリアミド樹脂が、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位から構成され、前記ジアミン由来の構成単位の70モル%以上がメタキシリレンジアミンおよびパラキシリレンジアミンの少なくとも一方に由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上が、炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する、<1>~<4>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<6>前記炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸が、アジピン酸および/またはセバシン酸を含む、<5>に記載の樹脂組成物。
<7>前記炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸が、アジピン酸を含む、<5>に記載の樹脂組成物。
<8>前記ポリアミド樹脂が、さらに、ポリアミド66を含む、<5>~<7>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<9>さらに、黒色着色剤を含む、<1>~<8>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<10>前記樹脂組成物を100×100×2mmtのプレートに成形し、JIS K7105に従って測定したL*値が、24以上である、<1>~<9>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<11><1>~<10>のいずれか1つに記載の樹脂組成物から形成された成形品。
In light of the above-mentioned problems, the present inventors conducted research and found that the above-mentioned problems can be solved by using at least one reinforcing material selected from whiskers and granular fillers in addition to carbon fibers in a polyamide resin and by precisely adjusting the mass ratio thereof.
Specifically, the above problems were solved by the following means.
<1> A resin composition comprising 100 parts by mass of a polyamide resin, 76 to 120 parts by mass of carbon fiber, and at least one reinforcing material selected from whiskers and a granular filler, wherein the reinforcing material is contained in a total amount of 10 to 120 parts by mass per 100 parts by mass of the carbon fiber, and the total amount of the carbon fiber and the reinforcing material accounts for 50% by mass or more of the entire resin composition.
<2> The resin composition according to <1>, wherein the whiskers have an aspect ratio of 5 to 50.
<3> The resin composition according to <1> or <2>, wherein the granular filler contains calcium carbonate.
<4> The resin composition according to any one of <1> to <3>, wherein the mass ratio of the carbon fiber to the reinforcing material, carbon fiber/reinforcing material, is 4.3 or less.
<5> The polyamide resin is composed of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units, 70 mol % or more of the diamine-derived structural units are derived from at least one of meta-xylylenediamine and para-xylylenediamine, and 70 mol % or more of the dicarboxylic acid-derived structural units are derived from an α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms. The resin composition according to any one of <1> to <4>.
<6> The resin composition according to <5>, wherein the α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms includes adipic acid and/or sebacic acid.
<7> The resin composition according to <5>, wherein the α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms includes adipic acid.
<8> The resin composition according to any one of <5> to <7>, wherein the polyamide resin further contains polyamide 66.
<9> The resin composition according to any one of <1> to <8>, further comprising a black colorant.
<10> The resin composition according to any one of <1> to <9>, wherein the resin composition is molded into a plate of 100 x 100 x 2 mmt and has an L * value measured according to JIS K7105 of 24 or more.
<11> A molded article formed from the resin composition according to any one of <1> to <10>.
本発明により、機械的強度に優れ、かつ、表面光沢性が高い樹脂組成物および成形品を提供可能になった。 The present invention makes it possible to provide a resin composition and molded article that have excellent mechanical strength and high surface gloss.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という)について詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。
なお、本明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、23℃におけるものとする。
本明細書で示す規格が年度によって、測定方法等が異なる場合、特に述べない限り、出願時点における規格に基づくものとする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter, simply referred to as the present embodiment) will be described in detail. Note that the present embodiment is an example for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment.
In this specification, the word "to" is used to mean that the numerical values before and after it are included as the lower limit and upper limit.
In this specification, various physical properties and characteristic values are those at 23° C. unless otherwise specified.
In cases where the standards shown in this specification differ depending on the year and the measurement method, etc., the standards shall be those in effect at the time of filing, unless otherwise stated.
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂100質量部と、炭素繊維76~120質量部と、ウィスカーおよび粒状充填材から選択される少なくとも1種の強化材とを含む樹脂組成物であって、前記強化材を、前記炭素繊維100質量部に対して、合計で10~120質量部含み、前記炭素繊維と前記ウィスカーと前記粒状充填材の合計量が、前記樹脂組成物全体の50質量%以上を占めることを特徴とする。このように、ポリアミド樹脂に対し、炭素繊維とウィスカーおよび粒状充填材から選択される少なくとも1種の強化材とを配合し、これらの量比を精密に調整することにより、機械的強度に優れ、かつ、表面光沢性が高い樹脂組成物が得られる。 The resin composition of this embodiment is a resin composition containing 100 parts by mass of polyamide resin, 76 to 120 parts by mass of carbon fiber, and at least one reinforcing material selected from whiskers and granular fillers, and is characterized in that the reinforcing material is contained in a total of 10 to 120 parts by mass per 100 parts by mass of the carbon fiber, and the total amount of the carbon fiber, the whiskers, and the granular fillers accounts for 50% by mass or more of the entire resin composition. In this way, by blending the polyamide resin with the carbon fiber and at least one reinforcing material selected from the whiskers and granular fillers and precisely adjusting the quantitative ratio between them, a resin composition having excellent mechanical strength and high surface gloss can be obtained.
すなわち、ポリアミド樹脂に炭素繊維を配合すると機械的強度が向上する。しかしながら、表面光沢度(グロス値)は低下してしまう。一方、炭素繊維の配合量を減らすと、表面光沢度は向上するが、機械的強度が落ちてしまう。また、炭素繊維をガラス繊維やワラストナイトに変更することも考えられるが、炭素繊維を用いる場合に比べ、機械的強度が落ちてしまう。特に、ガラス繊維やワラストナイトでは、強化材として知られてはいるが、高い曲げ特性が用途によっては足りない場合がある。
そして、本発明者が検討した結果、炭素繊維の量を調整しつつ、ウィスカーおよび粒状充填材から選択される少なくとも1種の強化材を配合することにより、機械的強度を高いレベルで維持しつつ、表面光沢度を下げないことに成功した。
That is, when carbon fiber is blended with polyamide resin, the mechanical strength is improved. However, the surface glossiness (gloss value) is reduced. On the other hand, when the amount of carbon fiber is reduced, the surface glossiness is improved but the mechanical strength is reduced. Also, it is possible to replace carbon fiber with glass fiber or wollastonite, but the mechanical strength is reduced compared to when carbon fiber is used. In particular, glass fiber and wollastonite are known as reinforcing materials, but their high bending properties may not be sufficient depending on the application.
As a result of the inventor's investigations, it has been found that by adjusting the amount of carbon fiber and compounding at least one reinforcing material selected from whiskers and granular fillers, it is possible to maintain a high level of mechanical strength without reducing the surface gloss.
<ポリアミド樹脂>
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂を含む。
本実施形態で用いるポリアミド樹脂は、その種類を特に定めるものではなく、脂肪族ポリアミド樹脂であっても、半芳香族ポリアミド樹脂であっても、そのブレンド物であってもよい。例えば、ポリアミド樹脂としては、特開2011-132550号公報の段落0011~0013の記載を参酌することができる。
脂肪族ポリアミド樹脂としては、ポリアミド6、ポリアミド66が例示され、ポリアミド66が好ましい。
本実施形態で用いるポリアミド樹脂は、半芳香族ポリアミド樹脂を含むことが好ましい。例えば、本実施形態の樹脂組成物に含まれるポリアミド樹脂の80質量%以上(好ましくは85~95質量%)が半芳香族ポリアミド樹脂であることが好ましい。ここで、半芳香族ポリアミド樹脂とは、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位から構成され、ジアミン由来の構成単位およびジカルボン酸由来の構成単位の合計構成単位の20~80モル%が芳香環を含む構成単位であることをいう。このような半芳香族ポリアミド樹脂を用いることにより、得られる樹脂成形品の機械的強度を高くすることができる。半芳香族ポリアミド樹脂としては、テレフタル酸系ポリアミド樹脂(ポリアミド6T、ポリアミド9T、ポリアミド10T)、後述するキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂などが例示される。
<Polyamide resin>
The resin composition of the present embodiment contains a polyamide resin.
The type of polyamide resin used in the present embodiment is not particularly limited, and may be an aliphatic polyamide resin, a semi-aromatic polyamide resin, or a blend thereof. For example, the description of the polyamide resin in paragraphs 0011 to 0013 of JP 2011-132550 A may be referred to.
Examples of the aliphatic polyamide resin include polyamide 6 and polyamide 66, with polyamide 66 being preferred.
The polyamide resin used in this embodiment preferably contains a semi-aromatic polyamide resin. For example, it is preferable that 80% by mass or more (preferably 85 to 95% by mass) of the polyamide resin contained in the resin composition of this embodiment is a semi-aromatic polyamide resin. Here, the semi-aromatic polyamide resin is composed of a diamine-derived structural unit and a dicarboxylic acid-derived structural unit, and 20 to 80 mol% of the total structural units of the diamine-derived structural unit and the dicarboxylic acid-derived structural unit are structural units containing an aromatic ring. By using such a semi-aromatic polyamide resin, the mechanical strength of the obtained resin molded product can be increased. Examples of semi-aromatic polyamide resins include terephthalic acid-based polyamide resins (polyamide 6T, polyamide 9T, polyamide 10T) and xylylenediamine-based polyamide resins described later.
本実施形態で用いるポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位から構成され、前記ジアミン由来の構成単位の70モル%以上がメタキシリレンジアミンおよびパラキシリレンジアミンの少なくとも一方に由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上が、炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来することが好ましい。以下、このようなポリアミド樹脂を、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂ということがある。キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂を用いることにより、機械的強度に優れた成形品が得られる。
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂のジアミン由来の構成単位は、より好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、一層好ましくは85モル%以上、より一層好ましくは90モル%以上、さらに一層好ましくは95モル%以上がメタキシリレンジアミンまたはパラキシリレンジアミンに由来する。
本実施形態において、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンの比率は、メタキシリレンジアミン10~100モル%に対し、パラキシリレンジアミン0~90モル%であることが好ましく、メタキシリレンジアミン30~100モル%に対し、パラキシリレンジアミン0~70モル%であることがより好ましく、メタキシリレンジアミン70~100モル%に対し、パラキシリレンジアミン0~30モル%であることがさらに好ましく、メタキシリレンジアミン90~100モル%に対し、パラキシリレンジアミン0~10モル%であることが一層好ましく、メタキシリレンジアミン98~100モル%に対し、パラキシリレンジアミン0~2モル%であることがより一層好ましい。
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂のジカルボン酸由来の構成単位は、より好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、一層好ましくは90モル%以上、より一層好ましくは95モル%以上が、さらに一層好ましくは98モル%以上が、炭素数が4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する。
The polyamide resin used in this embodiment is composed of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units, and it is preferable that 70 mol % or more of the diamine-derived structural units are derived from at least one of metaxylylenediamine and paraxylylenediamine, and 70 mol % or more of the dicarboxylic acid-derived structural units are derived from α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms. Hereinafter, such polyamide resins may be referred to as xylylenediamine-based polyamide resins. By using xylylenediamine-based polyamide resins, molded products having excellent mechanical strength can be obtained.
The diamine-derived constituent units of the xylylenediamine-based polyamide resin are more preferably 75 mol% or more, even more preferably 80 mol% or more, still more preferably 85 mol% or more, even more preferably 90 mol% or more, and still more preferably 95 mol% or more derived from metaxylylenediamine or paraxylylenediamine.
In this embodiment, the ratio of meta-xylylenediamine to para-xylylenediamine is preferably 10 to 100 mol% meta-xylylenediamine and 0 to 90 mol% para-xylylenediamine, more preferably 30 to 100 mol% meta-xylylenediamine and 0 to 70 mol% para-xylylenediamine, even more preferably 70 to 100 mol% meta-xylylenediamine and 0 to 30 mol% para-xylylenediamine, still more preferably 90 to 100 mol% meta-xylylenediamine and 0 to 10 mol% para-xylylenediamine, and even more preferably 98 to 100 mol% meta-xylylenediamine and 0 to 2 mol% para-xylylenediamine.
The dicarboxylic acid-derived constituent units of the xylylenediamine-based polyamide resin are more preferably 75 mol % or more, even more preferably 80 mol % or more, still more preferably 90 mol % or more, even more preferably 95 mol % or more, and still more preferably 98 mol % or more, of which the dicarboxylic acid-derived constituent units are derived from linear α,ω-aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms.
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂の原料ジアミン成分として用いることができるメタキシリレンジアミンおよびパラキシリレンジアミン以外のジアミンとしては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2-メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、2,2-ビス(4-アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環式ジアミン、ビス(4-アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン等を例示することができ、1種または2種以上を混合して使用できる。 Diamines other than meta-xylylenediamine and para-xylylenediamine that can be used as raw diamine components for xylylenediamine-based polyamide resins include aliphatic diamines such as tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, 2-methylpentanediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 1,3-bis(a Examples of such diamines include alicyclic diamines such as bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis(4-aminocyclohexyl)methane, 2,2-bis(4-aminocyclohexyl)propane, bis(aminomethyl)decalin, and bis(aminomethyl)tricyclodecane; and diamines having an aromatic ring such as bis(4-aminophenyl)ether, paraphenylenediamine, and bis(aminomethyl)naphthalene. These can be used alone or in combination of two or more.
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂の原料ジカルボン酸成分として用いるのに好ましい炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸が例示でき、1種または2種以上を混合して使用できるが、これらの中でもポリアミド樹脂の融点が成形加工するのに適切な範囲となることから、アジピン酸および/またはセバシン酸がより好ましく、アジピン酸がさらに好ましい。 Examples of α,ω-straight-chain aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms that are suitable for use as the raw dicarboxylic acid component of xylylenediamine-based polyamide resins include aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. One or more of these can be used in combination, but among these, adipic acid and/or sebacic acid are more preferred, and adipic acid is even more preferred, since the melting point of the polyamide resin falls within a range suitable for molding.
上記炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸以外のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、テレフタル酸、オルソフタル酸等のフタル酸化合物、1,2-ナフタレンジカルボン酸、1,3-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、1,6-ナフタレンジカルボン酸、1,7-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸といったナフタレンジカルボン酸の異性体等を例示することができ、1種または2種以上を混合して使用できる。 Examples of dicarboxylic acid components other than the α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms include phthalic acid compounds such as isophthalic acid, terephthalic acid, and orthophthalic acid, and isomers of naphthalene dicarboxylic acids such as 1,2-naphthalene dicarboxylic acid, 1,3-naphthalene dicarboxylic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 1,6-naphthalene dicarboxylic acid, 1,7-naphthalene dicarboxylic acid, 1,8-naphthalene dicarboxylic acid, 2,3-naphthalene dicarboxylic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, and 2,7-naphthalene dicarboxylic acid, and these can be used alone or in combination of two or more.
本実施形態におけるキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位の70モル%以上(より好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、一層好ましくは90モル%以上、より一層好ましくは95モル%以上が、さらに一層好ましくは98モル%以上)がメタキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上(より好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、一層好ましくは90モル%以上、より一層好ましくは95モル%以上が、さらに一層好ましくは98モル%以上)がアジピン酸に由来するものが特に好ましい。 In the present embodiment, the xylylenediamine-based polyamide resin is particularly preferably one in which 70 mol% or more (more preferably 75 mol% or more, even more preferably 80 mol% or more, even more preferably 90 mol% or more, even more preferably 95 mol% or more, even more preferably 98 mol% or more) of the diamine-derived structural units are derived from meta-xylylenediamine, and 70 mol% or more (more preferably 75 mol% or more, even more preferably 80 mol% or more, even more preferably 90 mol% or more, even more preferably 95 mol% or more, even more preferably 98 mol% or more) of the dicarboxylic acid-derived structural units are derived from adipic acid.
なお、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を主成分として構成されるが、これら以外の構成単位を完全に排除するものではなく、ε-カプロラクタムやラウロラクタム等のラクタム類、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸等の脂肪族アミノカルボン酸類由来の構成単位を含んでいてもよいことは言うまでもない。ここで主成分とは、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂を構成する構成単位のうち、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位の合計数が全構成単位のうち最も多いことをいう。本実施形態では、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂における、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位の合計は、全構成単位の90%以上を占めることが好ましく、95%以上を占めることがより好ましい。 It should be noted that although the diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units are the main components, other structural units are not completely excluded, and it goes without saying that the resin may contain structural units derived from lactams such as ε-caprolactam and laurolactam, and aliphatic aminocarboxylic acids such as aminocaproic acid and aminoundecanoic acid. Here, the main component means that, among the structural units constituting the xylylenediamine-based polyamide resin, the total number of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units is the largest among all structural units. In this embodiment, the total of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units in the xylylenediamine-based polyamide resin preferably accounts for 90% or more of all structural units, and more preferably accounts for 95% or more.
本実施形態では、ポリアミド樹脂が、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂とポリアミド66を含むことが好ましく、ポリアミド樹脂が85~95質量%のキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂と、5~15質量%のポリアミド66を含むことがより好ましい。ただし、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂とポリアミド66の合計が100質量%を超えることはなく、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂とポリアミド66の合計が95~100質量%を占めることが好ましく、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂とポリアミド66の合計が98~100質量%を占めることがより好ましい。 In this embodiment, the polyamide resin preferably contains a xylylenediamine-based polyamide resin and polyamide 66, and more preferably contains 85 to 95% by mass of the xylylenediamine-based polyamide resin and 5 to 15% by mass of polyamide 66. However, the total of the xylylenediamine-based polyamide resin and polyamide 66 does not exceed 100% by mass, and it is preferable that the total of the xylylenediamine-based polyamide resin and polyamide 66 is 95 to 100% by mass, and it is more preferable that the total of the xylylenediamine-based polyamide resin and polyamide 66 is 98 to 100% by mass.
本実施形態の樹脂組成物におけるポリアミド樹脂の含有量は、20質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましく、35質量%以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、押出性がより安定する傾向にある。
また、本実施形態の樹脂組成物におけるポリアミド樹脂の含有量は、50質量%以下であり、45質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、樹脂成形品の機械的強度がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The content of the polyamide resin in the resin composition of the present embodiment is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, even more preferably 30% by mass or more, and even more preferably 35% by mass or more. By making it equal to or more than the lower limit, extrudability tends to be more stable.
The content of the polyamide resin in the resin composition of the present embodiment is 50% by mass or less, preferably 45% by mass or less, and more preferably 40% by mass or less. By making the content less than the upper limit, the mechanical strength of the resin molded product tends to be further improved.
The resin composition of the present embodiment may contain only one type of polyamide resin, or may contain two or more types. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。本実施形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂の含有量が本実施形態の樹脂組成物の5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが一層好ましい。 The resin composition of this embodiment may or may not contain a thermoplastic resin other than polyamide resin. The content of the thermoplastic resin other than polyamide resin in the resin composition of this embodiment is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less of the resin composition of this embodiment.
<炭素繊維>
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、炭素繊維を76~120質量部含む。炭素繊維を含むことにより、機械的強度、特に、曲げ特性に優れた樹脂組成物および成形品が得られる。
炭素繊維は、その種類等を特に定めるものではなく、ポリアクリロニトリル系炭素繊維(PAN系繊維)およびピッチを使ったピッチ系炭素繊維のいずれも好ましく用いられ、ポリアクリロニトリル系炭素繊維(PAN系繊維)がより好ましい。
<Carbon fiber>
The resin composition of the present embodiment contains 76 to 120 parts by mass of carbon fiber per 100 parts by mass of polyamide resin. By containing the carbon fiber, a resin composition and a molded product having excellent mechanical strength, particularly bending properties, can be obtained.
The type of carbon fiber is not particularly limited, and either polyacrylonitrile-based carbon fiber (PAN-based fiber) or pitch-based carbon fiber using pitch is preferably used, with polyacrylonitrile-based carbon fiber (PAN-based fiber) being more preferred.
炭素繊維は、チョップトストランドであることが好ましい。
炭素繊維は、数平均繊維長の下限が3mm以上であることが好ましく、4mm以上がより好ましい。前記数平均繊維長の上限は、10mm以下であることが好ましく、8mm以下がより好ましく、7mm以下がさらに好ましい。
炭素繊維は、数平均繊維径が3~20μmのものが好ましく、5~15μmのものがより好ましい。このような範囲の炭素繊維を用いることにより、得られる成形品が機械的強度と外観のバランスに優れたものとすることができる。
また、炭素繊維は、炭素繊維の23℃におけるJIS R7601準拠による測定で引張強度が5.0GPa以下であるもの(好ましくは、3.5~5.0GPa)を用いることもできる。
炭素繊維の具体例としては、例えば、東レ(株)製のトレカ、東邦テナックス(株)製のベスファイトフィラメント、三菱レイヨン(株)製のパイロフィル等が挙げられる。
The carbon fibers are preferably chopped strands.
The carbon fibers preferably have a number average fiber length of 3 mm or more, more preferably 4 mm or more, and more preferably 10 mm or less, more preferably 8 mm or less, and even more preferably 7 mm or less.
The carbon fibers preferably have a number average fiber diameter of 3 to 20 μm, more preferably 5 to 15 μm. By using carbon fibers in such a range, the obtained molded product can have an excellent balance between mechanical strength and appearance.
The carbon fibers used may have a tensile strength of 5.0 GPa or less (preferably 3.5 to 5.0 GPa) measured at 23° C. in accordance with JIS R7601.
Specific examples of carbon fibers include Torayca manufactured by Toray Industries, Inc., Besfight Filament manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., and Pyrofil manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
本実施形態の樹脂組成物にける炭素繊維の含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、76質量部以上であり、78質量部以上であることが好ましく、81質量部以上であってもよい。前記下限値以上とすることにより、得られる成形品の曲げ特性、特に曲げ弾性率を効果的に向上させることができる。本実施形態の樹脂組成物における炭素繊維の含有量は、また、ポリアミド樹脂100質量部に対し、120質量部以下であり、110質量部以下であることが好ましく、105質量部以下であることがより好ましく、100質量部以下であることがさらに好ましく、95質量部以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより、表面光沢度がより向上する傾向にある。また、ペレットの成形性が向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、炭素繊維を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The content of carbon fiber in the resin composition of this embodiment is 76 parts by mass or more, preferably 78 parts by mass or more, and may be 81 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of polyamide resin. By making it equal to or more than the lower limit, the bending properties of the obtained molded product, particularly the bending modulus, can be effectively improved. The content of carbon fiber in the resin composition of this embodiment is also 120 parts by mass or less, preferably 110 parts by mass or less, more preferably 105 parts by mass or less, even more preferably 100 parts by mass or less, and may be 95 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of polyamide resin. By making it equal to or less than the upper limit, the surface gloss tends to be further improved. In addition, the moldability of the pellets tends to be improved.
The resin composition of the present embodiment may contain only one type of carbon fiber, or may contain two or more types. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.
<ウィスカーおよび粒状充填材から選択される少なくとも1種の強化材>
本実施形態の樹脂組成物は、ウィスカーおよび粒状充填材から選択される少なくとも1種の強化材(以下、単に、「特定強化材」ということがある)を、炭素繊維100質量部に対し、合計で10~120質量部含み、さらに、炭素繊維と特定強化材の合計量が、樹脂組成物全体の50質量%以上を占める。
特定強化材を上記所定の比率で含むことにより、樹脂組成物の機械的強度を高く維持しつつ、表面光沢度を高くすることができる。
<At least one reinforcing material selected from whiskers and particulate fillers>
The resin composition of this embodiment contains at least one type of reinforcing material selected from whiskers and granular fillers (hereinafter, simply referred to as the "specific reinforcing material") in a total amount of 10 to 120 parts by mass per 100 parts by mass of carbon fiber, and further, the total amount of the carbon fiber and the specific reinforcing material accounts for 50% by mass or more of the entire resin composition.
By including the specific reinforcing material in the above-mentioned predetermined ratio, it is possible to increase the surface gloss while maintaining high mechanical strength of the resin composition.
本実施形態では、特定強化材として、ウィスカーを用いることができる。ウィスカーは、繊維状または針状の短い無機物の結晶である。
ウィスカーは、アスペクト比が5~50であることが好ましく、10~40であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、得られる成形品の外観をより向上させることができる。
ウィスカーは、数平均繊維長が5~200μmであることが好ましく、5~150μmであることがより好ましい。このような範囲とすることにより、得られる成形品の外観をより向上させることができる。
ウィスカーは、数平均繊維径が0.1~20μmであることが好ましく、0.3~15μmであることがより好ましい。このような範囲とすることにより、得られる成形品の外観をより向上させることができる。
ウィスカーの数平均繊維長および数平均繊維径は、アルコール等の溶剤に分散させた状態での電子顕微鏡による観察によって測定することができる。通常は、100本の平均値を取る。
In this embodiment, whiskers can be used as the specific reinforcing material. Whiskers are short fibrous or needle-like inorganic crystals.
The whiskers preferably have an aspect ratio of 5 to 50, and more preferably 10 to 40. By setting the aspect ratio within such a range, the appearance of the resulting molded article can be further improved.
The number average fiber length of the whiskers is preferably 5 to 200 μm, and more preferably 5 to 150 μm. By setting the number average fiber length in this range, the appearance of the obtained molded article can be further improved.
The whiskers preferably have a number average fiber diameter of 0.1 to 20 μm, and more preferably 0.3 to 15 μm. By setting the diameter within such a range, the appearance of the resulting molded article can be further improved.
The number-average fiber length and number-average fiber diameter of the whiskers can be measured by observing the whiskers under an electron microscope in a state where the whiskers are dispersed in a solvent such as alcohol, and are usually taken as an average value of 100 whiskers.
ウィスカーは、モース硬度が2.5~5.0であることが好ましく、3.0~4.8であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、押出機のバレルやスクリュウの摩耗を低減させ、安定した押出ができるようになる。
ウィスカーは、比重が、2.0~4.0であることが好ましく、2.2~3.8であることがより好ましい。このような範囲のウィスカーを用いることにより、成形品中の体積比率が小さくなり、成形品中の樹脂の体積を多くでき、成形品の外観がより向上する傾向にある。
The whiskers preferably have a Mohs hardness of 2.5 to 5.0, and more preferably 3.0 to 4.8. By setting the hardness within such a range, wear on the barrel and screw of the extruder can be reduced, enabling stable extrusion.
The whiskers preferably have a specific gravity of 2.0 to 4.0, and more preferably 2.2 to 3.8. By using whiskers in such a range, the volume ratio of the whiskers in the molded article becomes smaller, the volume of the resin in the molded article can be increased, and the appearance of the molded article tends to be improved.
ウィスカーの原料としては、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、塩基性硫酸マグネシウム、二ホウ化チタン、グラファイト、硫酸カルシウム、α-アルミナ、クリソタイル、ワラストナイト、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム等が挙げられる。本実施形態では、ワラストナイトおよび/またはチタン酸カリウムが好ましい。ワラストナイトを用いることにより、表面光沢度を低下させることなく、より高剛性で高強度の成形品が得られる。チタン酸カリウムを用いることにより、表面光沢度を低下させることなく、より高剛性で高強度の成形品が得られる。 Raw materials for the whiskers include zinc oxide, potassium titanate, aluminum borate, silicon carbide, silicon nitride, magnesium oxide, magnesium borate, basic magnesium sulfate, titanium diboride, graphite, calcium sulfate, α-alumina, chrysotile, wollastonite, aluminum silicate, calcium silicate, titanium oxide, zirconium oxide, and the like. In this embodiment, wollastonite and/or potassium titanate are preferred. By using wollastonite, a molded product with higher rigidity and strength can be obtained without decreasing the surface gloss. By using potassium titanate, a molded product with higher rigidity and strength can be obtained without decreasing the surface gloss.
本実施形態で用いるウィスカーは、公知の表面処理(例えば、金属酸化物、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、有機酸、ポリオール、シリコーン等の表面処理剤による表面処理等)が施されたものであってもよい。このような表面処理を施すことにより、本実施形態の樹脂組成物における他の成分との相溶性や分散性を向上させることができる場合がある。 The whiskers used in this embodiment may be subjected to a known surface treatment (e.g., a surface treatment using a surface treatment agent such as a metal oxide, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, an organic acid, a polyol, or silicone). By subjecting the whiskers to such a surface treatment, it may be possible to improve the compatibility and dispersibility with other components in the resin composition of this embodiment.
なお、ウィスカーとしては、例えば、商品名「パナテトラWZ-0501」、「パナテトラWZ-0501L」、「パナテトラWZ-0511」、「パナテトラWZ-0511L」、「パナテトラWZ-0531」、「パナテトラWZ-05E1」、「パナテトラWZ-05F1」(以上、酸化亜鉛ウィスカー、(株)アムテック製);商品名「FTL-100」、「FTL-110」、「FTL-200」、「FTL-300」(以上、酸化チタンウィスカー、石原産業(株)製);商品名「TOFIX-P」(酸化チタンウィスカー、東邦チタニウム(株)製)等の市販品を使用することもできる。 As the whiskers, for example, commercially available products such as "Pana-Tetra WZ-0501", "Pana-Tetra WZ-0501L", "Pana-Tetra WZ-0511", "Pana-Tetra WZ-0511L", "Pana-Tetra WZ-0531", "Pana-Tetra WZ-05E1", and "Pana-Tetra WZ-05F1" (all zinc oxide whiskers, manufactured by Amtec Co., Ltd.); "FTL-100", "FTL-110", "FTL-200", and "FTL-300" (all titanium oxide whiskers, manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.); and "TOFIX-P" (titanium oxide whiskers, manufactured by Toho Titanium Co., Ltd.) can also be used.
本実施形態の樹脂組成物は、また、特定強化材として、粒状充填材を用いることができる。粒状充填材とは、粒子状の充填材であり、通常は、アスペクト比が5未満である。
粒状充填材は、平均粒子径が0.01~2μmであることが好ましく、0.05~1μmであることが好ましい。このような範囲とすることにより、得られる成形品の外観をより向上させることができる。ここでの平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定される粒度分布図から求めたメジアン径(D50)をいう。
The resin composition of the present embodiment may also use a granular filler as the specific reinforcing material. The granular filler is a filler in the form of particles, and typically has an aspect ratio of less than 5.
The granular filler preferably has an average particle size of 0.01 to 2 μm, more preferably 0.05 to 1 μm. By setting the average particle size within such a range, the appearance of the resulting molded article can be further improved. The average particle size here refers to the median diameter (D50) determined from a particle size distribution diagram measured with a laser diffraction particle size distribution measuring device.
粒状充填材は、モース硬度が2.5~5.0であることが好ましく、2.5~4.5であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、押出機のバレルやスクリュウの摩耗を低減させ、安定した押出ができるようになる。
粒状充填材は、比重が、2.0~4.0であることが好ましく、2.2~3.8であることがより好ましい。このような範囲の粒状充填材を用いることにより、成形品中の体積比率が小さくなり、成形品中の樹脂の体積を多くでき、成形品の外観がより向上する傾向にある。
The granular filler preferably has a Mohs hardness of 2.5 to 5.0, more preferably 2.5 to 4.5. By setting the hardness within this range, wear on the barrel and screw of the extruder can be reduced, enabling stable extrusion.
The specific gravity of the granular filler is preferably 2.0 to 4.0, and more preferably 2.2 to 3.8. By using a granular filler in such a range, the volume ratio in the molded article becomes smaller, the volume of the resin in the molded article can be increased, and the appearance of the molded article tends to be improved.
粒状充填材の原料としては、炭酸カルシウムおよびカオリンが例示され、炭酸カルシウムが好ましい。炭酸カルシウムを用いることにより、表面光沢度を低下させることなく、より高剛性で高強度の成形品を得ることができる。
炭酸カルシウムは、合成炭酸カルシウム、天然炭酸カルシウム、それらをケイ酸等または有機酸等で表面処理して得られる表面処理炭酸カルシウム等が挙げられる。炭酸カルシウムの詳細は、特開2019-077778号公報の段落0049~0054の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
Examples of raw materials for the granular filler include calcium carbonate and kaolin, with calcium carbonate being preferred. By using calcium carbonate, it is possible to obtain a molded product with higher rigidity and strength without reducing the surface gloss.
Examples of calcium carbonate include synthetic calcium carbonate, natural calcium carbonate, and surface-treated calcium carbonate obtained by surface-treating these with silicic acid or an organic acid. For details of calcium carbonate, see paragraphs 0049 to 0054 of JP 2019-077778 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
本実施形態の樹脂組成物にける特定強化材の含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、10質量部以上であることが好ましく、20質量部以上であてもよい。前記下限値以上とすることにより、表面光沢度がより向上する傾向にある。本実施形態の樹脂組成物における炭素繊維の含有量は、また、ポリアミド樹脂100質量部に対し、100質量部以下であることが好ましく、90質量部以下であることがより好ましく、60質量部以下であってもよく、さらには、52質量部以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより、表面光沢度を効果的に向上させることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、特定強化材を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The content of the specific reinforcement material in the resin composition of this embodiment is preferably 10 parts by mass or more, and may be 20 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of polyamide resin. By making it equal to or more than the lower limit, the surface gloss tends to be further improved. The content of the carbon fiber in the resin composition of this embodiment is also preferably 100 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less, and may be 60 parts by mass or less, or even 52 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of polyamide resin. By making it equal to or less than the upper limit, the surface gloss can be effectively improved.
The resin composition of the present embodiment may contain only one type of specific reinforcement material, or may contain two or more types. When two or more types are contained, it is preferable that the total amount is in the above range.
<炭素繊維と特定強化材の含有量>
本実施形態の樹脂組成物では、特定強化材を炭素繊維100質量部に対して、合計で10~120質量部含む。10質量部以上とすることにより、得られる成形品の表面光沢度を高くできる。また、120質量部以下とすることにより、機械的強度を高くすることができる。前記特定強化材の含有量は、炭素繊維100質量部に対して、20質量部以上であることが好ましく、25質量部以上であることがより好ましく、40質量部以上であることがさらに好ましく、45質量部以上であることが一層好ましく、50質量部以上であることがより一層好ましい。また、前記特定強化材の含有量は、炭素繊維100質量部に対して、110質量部以下であることが好ましく、105質量部以下であることがより好ましく、90質量部以下であることがさらに好ましく、75質量部以下であることが一層好ましく、65質量部以下であることがより一層好ましい。
<Carbon fiber and specific reinforcement material content>
In the resin composition of this embodiment, the specific reinforcement material is contained in a total of 10 to 120 parts by mass relative to 100 parts by mass of carbon fiber. By making it 10 parts by mass or more, the surface glossiness of the obtained molded article can be increased. In addition, by making it 120 parts by mass or less, the mechanical strength can be increased. The content of the specific reinforcement material is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 25 parts by mass or more, even more preferably 40 parts by mass or more, even more preferably 45 parts by mass or more, and even more preferably 50 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of carbon fiber. In addition, the content of the specific reinforcement material is preferably 110 parts by mass or less, more preferably 105 parts by mass or less, even more preferably 90 parts by mass or less, even more preferably 75 parts by mass or less, and even more preferably 65 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of carbon fiber.
本実施形態の樹脂組成物においては、炭素繊維と特定強化材の質量比である、炭素繊維/特定強化材が、4.5以下であることが好ましく、4.3以下であることがより好ましく、3.5以下であることがさらに好ましく、3.0以下であることが一層好ましく、2.5以下であることがより一層好ましく、2.0以下であることがさらに一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、表面光沢度がより向上する傾向にある。また、前記炭素繊維/特定強化材は、0.9以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましく、1.2以上であることがさらに好ましく、1.5以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、弾性率および強度がより向上する傾向にある。 In the resin composition of this embodiment, the mass ratio of carbon fiber to specific reinforcement, carbon fiber/specific reinforcement, is preferably 4.5 or less, more preferably 4.3 or less, even more preferably 3.5 or less, even more preferably 3.0 or less, even more preferably 2.5 or less, and even more preferably 2.0 or less. By making it below the upper limit value, the surface gloss tends to be further improved. In addition, the carbon fiber/specific reinforcement is preferably 0.9 or more, more preferably 1.0 or more, even more preferably 1.2 or more, and even more preferably 1.5 or more. By making it above the lower limit value, the elastic modulus and strength tend to be further improved.
さらに、本実施形態の樹脂組成物においては、炭素繊維と特定強化材の合計量が、前記樹脂組成物全体の50質量%以上を占める。50質量%以上とすることにより、得られる成形品の機械的強度を高めることができる。前記炭素繊維と特定強化材の合計量は、52質量%以上であることが好ましく、53質量%以上であることがより好ましい。また、前記炭素繊維と特定強化材の合計量は、樹脂組成物全体の70質量%以下であることが好ましく、67質量%以下であることがより好ましく、64質量%以下であることがさらに好ましく、62質量%以下であることが一層好ましく、58質量%以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、成形性がより向上する傾向にある。 Furthermore, in the resin composition of this embodiment, the total amount of the carbon fiber and the specific reinforcement material accounts for 50% by mass or more of the entire resin composition. By making it 50% by mass or more, the mechanical strength of the obtained molded product can be increased. The total amount of the carbon fiber and the specific reinforcement material is preferably 52% by mass or more, and more preferably 53% by mass or more. Furthermore, the total amount of the carbon fiber and the specific reinforcement material is preferably 70% by mass or less of the entire resin composition, more preferably 67% by mass or less, even more preferably 64% by mass or less, even more preferably 62% by mass or less, and even more preferably 58% by mass or less. By making it below the upper limit value, moldability tends to be further improved.
<黒色着色剤>
本実施形態の樹脂組成物は、黒色着色剤を含むことが好ましい。黒色着色剤を含むことにより、剛性が高く、かつ、弾性率が高く、外観に優れた成形品を提供可能になる。
<Black colorant>
The resin composition of the present embodiment preferably contains a black colorant. By containing a black colorant, it is possible to provide a molded article having high rigidity, high elastic modulus, and excellent appearance.
黒色着色剤の種類は特に定めるものではないが、カーボンブラック、チタンブラックなどの顔料、ニグロシンおよびアニリンブラックが例示され、カーボンブラックが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物では、カーボンブラックを配合することにより、カーボンブラックが核剤として働き、薄肉成形した際にも、良好な成形性を達成できる。
The type of black colorant is not particularly limited, but examples include pigments such as carbon black and titanium black, nigrosine and aniline black, with carbon black being preferred.
In the resin composition of the present embodiment, by blending carbon black, the carbon black acts as a nucleating agent, and good moldability can be achieved even when a thin-walled molding is performed.
本実施形態に用いるカーボンブラックとしては、従来公知の任意のカーボンブラックを用いることができる。例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。中でも隠蔽力に優れる、DBP吸収量が30~300g/100cm3のカーボンブラック、特にファーネスブラックを用いることにより、安定した色調を発現させることができるので好ましい。 The carbon black used in this embodiment may be any conventionally known carbon black. Examples include furnace black, channel black, ketjen black, acetylene black, etc. Among these, it is preferable to use carbon black with excellent hiding power and DBP absorption of 30 to 300 g/100 cm3 , particularly furnace black, because it is possible to develop a stable color tone.
本実施形態の樹脂組成物における黒色着色剤の含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.1質量部以上であることが好ましく、0.5質量部以上であることがより好ましく、1質量部以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、より安定した色調を得ることができる。また、前記含有量は、10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、4質量部以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、より高い機械特性が得られる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、黒色着色剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The content of the black colorant in the resin composition of this embodiment is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and even more preferably 1 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of the polyamide resin. By making it equal to or more than the lower limit, a more stable color tone can be obtained. In addition, the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and even more preferably 4 parts by mass or less. By making it equal to or less than the upper limit, higher mechanical properties tend to be obtained.
The resin composition of the present embodiment may contain only one type of black colorant, or may contain two or more types. When two or more types are contained, it is preferable that the total amount is in the above range.
<核剤>
本実施形態の樹脂組成物は、結晶化速度を調整するために、核剤を含んでいてもよい。核剤の種類は、特に、限定されるものではないが、タルク、窒化ホウ素、マイカ、カオリン、硫酸バリウム、窒化珪素および二硫化モリブデンが好ましく、タルクおよび窒化ホウ素がより好ましく、タルクがさらに好ましい。
本実施形態の樹脂組成物が核剤を含む場合、その含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.01質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、0.5質量部以上であることがさらに好ましい。前記含有量の上限は、10質量部以下であることが好ましく、8質量部以下であることがより好ましく、6質量部以下であることがさらに好ましく、4質量部以下であることが一層好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、核剤を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<Nucleating agent>
The resin composition of the present embodiment may contain a nucleating agent to adjust the crystallization rate. The type of nucleating agent is not particularly limited, but talc, boron nitride, mica, kaolin, barium sulfate, silicon nitride, and molybdenum disulfide are preferable, talc and boron nitride are more preferable, and talc is even more preferable.
When the resin composition of the present embodiment contains a nucleating agent, the content thereof is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and even more preferably 0.5 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the polyamide resin. The upper limit of the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less, even more preferably 6 parts by mass or less, and even more preferably 4 parts by mass or less.
The resin composition of the present embodiment may contain only one type of nucleating agent, or may contain two or more types. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.
<離型剤>
本実施形態の樹脂組成物は、離型剤を含んでいてもよい。
離型剤としては、例えば、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸の塩、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、脂肪族カルボン酸アミド、数平均分子量200~15,000の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーンオイル、ワックスなどが挙げられる。
ワックスとしては、ポリオレフィンワックスまたはケトンワックス、アミドワックス、エステルワックス、パラフィンワックスが好ましく、ケトンワックスがより好ましい。
離型剤の詳細は、特開2017-115093号公報の段落0034~0039の記載、特開2018-184575号公報の段落0068~0091の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
<Release Agent>
The resin composition of the present embodiment may contain a release agent.
Examples of the release agent include aliphatic carboxylic acids, salts of aliphatic carboxylic acids, esters of aliphatic carboxylic acids and alcohols, aliphatic carboxylic acid amides, aliphatic hydrocarbon compounds having a number average molecular weight of 200 to 15,000, polysiloxane-based silicone oils, and waxes.
As the wax, polyolefin wax, ketone wax, amide wax, ester wax, and paraffin wax are preferable, and ketone wax is more preferable.
For details of the release agent, please refer to the descriptions in paragraphs 0034 to 0039 of JP2017-115093A and paragraphs 0068 to 0091 of JP2018-184575A, the contents of which are incorporated herein by reference.
本実施形態の樹脂組成物が離型剤を含む場合、その含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.05質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、0.2質量部以上であることがさらに好ましい。また、前記含有量は、5質量部以下であることが好ましく、4質量部以下であることがより好ましく、3質量部以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、離型剤を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
When the resin composition of the present embodiment contains a release agent, the content thereof is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and even more preferably 0.2 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the polyamide resin. The content is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less, and even more preferably 3 parts by mass or less.
The resin composition of the present embodiment may contain only one type of release agent, or may contain two or more types. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.
<その他の成分>
本実施形態の樹脂組成物は、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で他の成分を含んでいてもよい。このような添加剤としては、炭素繊維および特定強化材以外の充填材、光安定剤、酸化防止剤、難燃剤、難燃助剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、滴下防止剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、流動性改良剤、耐候性改良剤、耐光性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤などが挙げられる。これらの成分は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの成分の含有量は、樹脂組成物の5質量%以下の範囲であることが好ましい。
なお、本実施形態の樹脂組成物は、各成分の合計が100質量%となるように、ポリアミド樹脂、炭素繊維、および、特定強化材、ならびに、必要に応じて配合される他の添加剤の含有量が調整される。本実施形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂、核剤、炭素繊維、特定強化材、黒色着色剤、および、離型剤の合計が樹脂組成物の90質量%以上を占めることが好ましく、95質量%以上を占めることが好ましく、98質量%以上を占めることがさらに好ましい。
<Other ingredients>
The resin composition of this embodiment may contain other components within the scope of this embodiment. Examples of such additives include fillers other than carbon fibers and specific reinforcement materials, light stabilizers, antioxidants, flame retardants, flame retardant assistants, ultraviolet absorbers, fluorescent brighteners, drip prevention agents, antistatic agents, antifogging agents, antiblocking agents, flowability improvers, weather resistance improvers, light resistance improvers, plasticizers, dispersants, and antibacterial agents. These components may be used alone or in combination of two or more. The content of these components is preferably in the range of 5% by mass or less of the resin composition.
In addition, the content of the polyamide resin, carbon fiber, and specific reinforcement material, as well as other additives that are blended as necessary, is adjusted so that the total of each component in the resin composition of this embodiment is 100 mass%. In the resin composition of this embodiment, the total of the polyamide resin, nucleating agent, carbon fiber, specific reinforcement material, black colorant, and release agent preferably accounts for 90 mass% or more of the resin composition, more preferably 95 mass% or more, and even more preferably 98 mass% or more.
<樹脂組成物の特性>
本実施形態の樹脂組成物は、表面光沢性に優れていることが好ましい。具体的には、光沢度(Gs60)が45以上であることが好ましく、50以上であることがより好ましく、54以上であることがさらに好ましく、58以上であることが一層好ましく、60以上であることがより一層好ましい。前記光沢度(Gs60)の上限は100が実際的であり、80以下であっても要求性能を満たすものである。
グロス値(Gs60)は、後述する実施例の記載に従って測定される。
<Characteristics of Resin Composition>
The resin composition of the present embodiment is preferably excellent in surface gloss. Specifically, the gloss (Gs60) is preferably 45 or more, more preferably 50 or more, even more preferably 54 or more, even more preferably 58 or more, and even more preferably 60 or more. The upper limit of the gloss (Gs60) is practically 100, and even if it is 80 or less, the required performance is satisfied.
The gloss value (Gs60) is measured according to the description in the Examples section described later.
本実施形態の樹脂組成物は、100×100×2mmtのプレートに成形し、JIS K7105に従って測定したL*値が、24以上であることが好ましく、26以上であることがより好ましい。L*値を24以上とするためには、特定強化材としてチタン酸カリウムウィスカーを用いることが好ましい。
また、本実施形態の樹脂組成物は、100×100×2mmtのプレートに成形し、JIS K7105に従って測定したL*値が、24未満であることが好ましく、20以下であることがより好ましく、16以下であることがさらに好ましい。L*値を24未満とするためには、特定強化材として、ウィスカーや炭酸カルシウムを用いることが好ましい。
L*値は、後述する実施例の記載に従って測定される。
The resin composition of the present embodiment is molded into a plate of 100 x 100 x 2 mmt, and the L * value measured according to JIS K7105 is preferably 24 or more, and more preferably 26 or more. In order to make the L * value 24 or more, it is preferable to use potassium titanate whiskers as the specific reinforcing material.
Furthermore, the resin composition of the present embodiment is molded into a plate of 100 x 100 x 2 mmt, and the L * value measured according to JIS K7105 is preferably less than 24, more preferably 20 or less, and even more preferably 16 or less. In order to make the L * value less than 24, it is preferable to use whiskers or calcium carbonate as the specific reinforcing material.
The L * value is measured as described in the Examples section below.
本実施形態の樹脂組成物は、ISO178に準拠して、ISO引張り試験片(4mm厚)に成形したときの、23℃の温度における曲げ強さが360MPa以上であることが好ましく、380MPa以上であることがより好ましく、395MPa以上であることがさらに好ましい。前記曲げ強さの上限値は、特に定めるものではないが、550MPa以下が実際的である。 When the resin composition of this embodiment is molded into an ISO tensile test piece (4 mm thick) in accordance with ISO 178, the bending strength at a temperature of 23°C is preferably 360 MPa or more, more preferably 380 MPa or more, and even more preferably 395 MPa or more. The upper limit of the bending strength is not particularly set, but 550 MPa or less is practical.
本実施形態の樹脂組成物は、ISO178に準拠して、ISO引張り試験片(4mm厚)に成形したときの、23℃の温度で曲げ弾性率が32.0GPa以上であることが好ましく、35.0GPa以上であることがより好ましく、38.0GPa以上であることがさらに好ましい。また、前記曲げ弾性率の上限値については特に定めるものではないが、55.0GPa以下が実際的であり、50.0GPa以下であっても十分に要求性能を満たすものである。
曲げ強さおよび曲げ弾性率は、後述する実施例に記載の方法で測定される。
The resin composition of this embodiment preferably has a flexural modulus of 32.0 GPa or more, more preferably 35.0 GPa or more, and even more preferably 38.0 GPa or more at a temperature of 23° C. when molded into an ISO tensile test piece (4 mm thick) in accordance with ISO 178. The upper limit of the flexural modulus is not particularly specified, but 55.0 GPa or less is practical, and even 50.0 GPa or less sufficiently satisfies the required performance.
The bending strength and bending modulus are measured by the method described in the examples below.
<樹脂組成物の製造方法>
本実施形態の樹脂組成物は、公知の熱可塑性樹脂組成物の製造方法によって製造できる。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法の一実施形態として、ポリアミド樹脂に、炭素繊維と特定強化材を配合して混練することが好ましい。このような樹脂組成物の一例として、ペレットが挙げられる。
具体的には、ポリアミド樹脂、炭素繊維および特定強化材、ならびに、必要に応じて配合されるその他の成分を、例えばタンブラーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機を用い予め混合した後、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダーなどの混合機で溶融混練する方法が挙げられる。
<Method of producing resin composition>
The resin composition of the present embodiment can be produced by a known method for producing a thermoplastic resin composition.
As an embodiment of the method for producing the resin composition of the present embodiment, it is preferable to mix and knead the polyamide resin with the carbon fiber and the specific reinforcing material. An example of such a resin composition is pellets.
Specifically, the polyamide resin, carbon fiber, specific reinforcing material, and other components to be blended as necessary may be premixed using various mixers such as a tumbler or a Henschel mixer, and then melt-kneaded using a mixer such as a Banbury mixer, a roll, a Brabender, a single-screw kneading extruder, a twin-screw kneading extruder, or a kneader.
また、例えば、各成分を予め混合せずに、または、一部の成分(例えば、炭素繊維および特定強化材)のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練して、本実施形態の樹脂組成物を製造することもできる。
また、例えば、一部の成分(例えば、黒色着色剤)を予め混合し押出機に供給して溶融混練することで得られる組成物をマスターバッチとし、このマスターバッチを再度残りの成分と混合し、溶融混練することによって本実施形態の樹脂組成物を製造することもできる。
また、例えば、分散し難い成分を混合する際には、その分散し難い成分を予め水や有機溶剤等の溶媒に溶解または分散させ、その溶液または分散液と混練するようにすることで、分散性を高めることもできる。
In addition, for example, the resin composition of the present embodiment can be produced by premixing only some of the components (e.g., carbon fiber and a specific reinforcing material) without premixing the components, and then feeding the mixture to an extruder using a feeder and melt-kneading the mixture.
In addition, for example, some of the components (e.g., a black colorant) can be mixed in advance, fed to an extruder, and melt-kneaded to obtain a composition, which can be used as a master batch. The master batch can then be mixed again with the remaining components and melt-kneaded to produce the resin composition of the present embodiment.
In addition, for example, when mixing a component that is difficult to disperse, the dispersibility can be improved by dissolving or dispersing the component in advance in a solvent such as water or an organic solvent, and then kneading the component with the solution or dispersion.
<成形品>
本実施形態の成形品は、本実施形態の樹脂組成物から形成される。
本実施形態の成形品の製造方法は、特に定めるものではない。
例えば、本実施形態の成形品は、各成分を溶融混練した後、直接に各種成形法で成形してもよいし、各成分を溶融混練してペレット化した後、再度、溶融して、各種成形法で成形してもよい。
<Molded products>
The molded article of the present embodiment is formed from the resin composition of the present embodiment.
The method for producing the molded article of the present embodiment is not particularly limited.
For example, the molded product of this embodiment may be produced by melt-kneading the components and then directly molding the components using various molding methods, or by melt-kneading the components and pelletizing them, and then melting them again and molding them using various molding methods.
成形品を成形する方法としては、特に制限されず、従来公知の成形法を採用でき、例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、異形押出法、トランスファー成形法、中空成形法、ガスアシスト中空成形法、ブロー成形法、押出ブロー成形、IMC(インモールドコーティング成形)成形法、回転成形法、多層成形法、2色成形法、インサート成形法、サンドイッチ成形法、発泡成形法、加圧成形法等が挙げられる。 The method for forming the molded product is not particularly limited, and any conventionally known molding method can be used, such as injection molding, injection compression molding, extrusion molding, profile extrusion, transfer molding, hollow molding, gas-assisted hollow molding, blow molding, extrusion blow molding, IMC (in-mold coating molding), rotational molding, multi-layer molding, two-color molding, insert molding, sandwich molding, foam molding, and pressure molding.
本実施形態の成形品の形状としては、特に制限はなく、成形品の用途、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状、ロッド状、シート状、フィルム状、円筒状、環状、円形状、楕円形状、歯車状、多角形形状、異形品、中空品、枠状、箱状、パネル状のもの等が挙げられる。 The shape of the molded product of this embodiment is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the application and purpose of the molded product. Examples include plate-like, plate-like, rod-like, sheet-like, film-like, cylindrical, annular, circular, elliptical, gear-like, polygonal, irregularly shaped, hollow, frame-like, box-like, panel-like, etc.
本実施形態の成形品の利用分野については特に定めるものではなく、自動車等輸送機部品、一般機械部品、精密機械部品、電子・電気機器部品、OA機器部品、建材・住設関連部品、医療装置、レジャースポーツ用品、遊戯具、医療品、食品包装用フィルム等の日用品、防衛および航空宇宙製品等に広く用いられる。
特に、本実施形態の成形品は、機械的強度および光沢性を求められる用途に好ましく用いられる。
The application field of the molded product of this embodiment is not particularly limited, and it is widely used in automobile and other transportation machinery parts, general machine parts, precision machine parts, electronic and electrical equipment parts, office equipment parts, building materials and housing related parts, medical devices, leisure sports goods, play equipment, medical products, daily necessities such as food packaging films, defense and aerospace products, etc.
In particular, the molded article of the present embodiment is preferably used in applications requiring mechanical strength and gloss.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples. The materials, amounts, ratios, processing contents, processing procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
If the measuring instruments used in the examples are difficult to obtain due to discontinuation or the like, measurements can be made using other instruments with equivalent performance.
1.原料
<ポリアミド樹脂>
MXD6:三菱ガス化学社製、#6000、融点237℃、ガラス転移温度85℃
PA66:ポリアミド66、デュポン社製、Zytel 101NC-10、融点265℃、ガラス転移温度55℃
<核剤>
タルク:林化成社製、ミクロンホワイト5000A
1. Raw material <Polyamide resin>
MXD6: Mitsubishi Gas Chemical Company, #6000, melting point 237°C, glass transition temperature 85°C
PA66: Polyamide 66, DuPont, Zytel 101NC-10, melting point 265°C, glass transition temperature 55°C
<Nucleating agent>
Talc: Hayashi Kasei Co., Ltd., Micron White 5000A
<炭素繊維>
炭素繊維:ポリアクリロニトリル系炭素繊維、三菱レイヨン社製、パイロフィルTR06NL、引張強度4.9GPa、数平均繊維径7μm、数平均繊維長6mm
<Carbon fiber>
Carbon fiber: polyacrylonitrile carbon fiber, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Pyrofil TR06NL, tensile strength 4.9 GPa, number average fiber diameter 7 μm, number average fiber length 6 mm
<特定強化材>
ワラストナイト:巴工業社製、ワラストナイトウィスカー、アスペクト比17、NYGLOS8-10013、数平均繊維長136μm、数平均繊維径8μm、モース硬度4.5、比重2.9
ティスモ:チタン酸カリウムウィスカー、大塚化学製、ティスモD-101、アスペクト比30、数平均繊維長15μm、数平均繊維径0.5μm、モース硬度4.0、比重3.5
炭酸カルシウム:粒状充填材、日東粉化工業社製、品番:NS#100、平均粒子径2.1μm、モース硬度3.0、比重2.7
<Specific reinforcement material>
Wollastonite: Tomoe Engineering Co., Ltd., wollastonite whisker, aspect ratio 17, NYGLOS8-10013, number average fiber length 136 μm, number average fiber diameter 8 μm, Mohs hardness 4.5, specific gravity 2.9
TISMO: Potassium titanate whisker, manufactured by Otsuka Chemical, TISMO D-101, aspect ratio 30, number average fiber length 15 μm, number average fiber diameter 0.5 μm, Mohs hardness 4.0, specific gravity 3.5
Calcium carbonate: granular filler, manufactured by Nitto Funka Kogyo Co., Ltd., product number: NS#100, average particle size 2.1 μm, Mohs hardness 3.0, specific gravity 2.7
<黒色着色剤>
カーボンブラックMB:カーボンブラックマスターバッチ、三菱ケミカル製、カーボンブラック#45(ファーネスブラック、DBP吸収量53g/100cm3)
<Black colorant>
Carbon black MB: Carbon black master batch, manufactured by Mitsubishi Chemical, carbon black #45 (furnace black, DBP absorption 53 g/100 cm 3 )
<離型剤>
離型剤:日東化成工業製、品番:CS-8CP
<Release Agent>
Release agent: Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd., product number: CS-8CP
2.実施例1~6、比較例1~4
各成分を後述する表1に従って秤量し(表1の各成分は質量部表記である)、炭素繊維および特定強化材を除く成分をタンブラーにてブレンドし、二軸押出機(芝浦機械社製、TEM26SS)の根本から投入し、溶融し、混練した。混練後、炭素繊維および特定強化材をサイドフィードしてペレット(樹脂組成物)を作製した。押出機の設定温度は、280℃にて実施した。
得られたペレットを用いて以下の評価を行った。尚、比較例4は押出が困難であり、ペレットが得られなかった。
2. Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4
Each component was weighed according to Table 1 (each component in Table 1 is expressed in parts by mass), and the components except for the carbon fiber and the specific reinforcement were blended in a tumbler, fed into the base of a twin-screw extruder (Shibaura Machine Co., Ltd., TEM26SS), melted, and kneaded. After kneading, the carbon fiber and the specific reinforcement were side-fed to prepare pellets (resin composition). The extruder was set at a temperature of 280°C.
The obtained pellets were used for the following evaluations. In Comparative Example 4, extrusion was difficult, and pellets could not be obtained.
<曲げ特性>
上記ペレットを120℃で3時間乾燥させた後、射出成形機(日精樹脂工業社製、「NEX140III」)にて、シリンダー温度280℃、金型温度130℃の条件で、ISO引張り試験片(4mm厚)を射出成形した。
ISO178に準拠して、上記ISO引張り試験片(4mm厚)を用いて、曲げ強さ(単位:MPa)および曲げ弾性率(単位:GPa)を測定した。結果を表1に示す。
<Bending properties>
The pellets were dried at 120°C for 3 hours, and then injection molded into ISO tensile test pieces (4 mm thick) using an injection molding machine (manufactured by Nissei Plastic Industrial Co., Ltd., "NEX140III") under conditions of a cylinder temperature of 280°C and a mold temperature of 130°C.
The flexural strength (unit: MPa) and flexural modulus (unit: GPa) were measured using the above ISO tensile test piece (4 mm thick) in accordance with ISO 178. The results are shown in Table 1.
<光沢度(Gs60)>
上記ペレットを120℃で3時間乾燥させた後、射出成形機(日精樹脂工業社製、「NEX140III」)にて、シリンダー温度280℃、金型温度130℃の条件で、100×100×2mmtのプレートを射出成形した。
JIS Z8741に準じて、成形品の60度での光沢度(Gs60)を測定した。結果を表1に示す。尚、測定機には、日本電色工業社製VG8000を用いた。
<Glossiness (Gs60)>
The pellets were dried at 120°C for 3 hours, and then injection molded into a 100 x 100 x 2 mmt plate using an injection molding machine (Nissei Plastic Industrial Co., Ltd., "NEX140III") at a cylinder temperature of 280°C and a mold temperature of 130°C.
The gloss (Gs60) of the molded product at 60 degrees was measured in accordance with JIS Z8741. The results are shown in Table 1. The measuring machine used was VG8000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
<L*値>
上記プレートについて、JIS K7105に準じて、色差計(日本電色工業社製SE6000)を用いて、下記の測定条件でL*値を測定した。
測定条件:反射測定、C光源/2°、視野30Φ
<L * value>
The L * value of the above plate was measured in accordance with JIS K7105 using a color difference meter (SE6000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) under the following measurement conditions.
Measurement conditions: Reflection measurement, C light source/2°, field of view 30Φ
上記結果から明らかなとおり、本発明の樹脂組成物は、機械的強度が高く、光沢度が高く、表面光沢度に優れていた(実施例1~6)。さらに、炭素繊維と特定強化材の質量比(炭素繊維/強化剤)を低くすることにより、表面光沢度が高い成形品が得られた。
一方、炭素繊維の配合量が少ない場合や配合しない場合(比較例1、2)、機械的強度が劣っていた。また、炭素繊維の配合量が多すぎる場合(比較例4)、押出ができず、ペレットが得られなかった。
また、ウィスカーおよび粒状充填材から選択される少なくとも1種の特定強化材を配合しない場合(比較例3)、光沢度が低く、表面光沢性が劣っていた。
As is clear from the above results, the resin composition of the present invention had high mechanical strength, high gloss, and excellent surface gloss (Examples 1 to 6). Furthermore, by lowering the mass ratio of carbon fiber to specific reinforcement (carbon fiber/reinforcement), a molded product with high surface gloss was obtained.
On the other hand, when the amount of carbon fiber was small or not blended (Comparative Examples 1 and 2), the mechanical strength was poor. Also, when the amount of carbon fiber blended was too large (Comparative Example 4), extrusion was not possible and pellets were not obtained.
Furthermore, when at least one specific reinforcing material selected from whiskers and granular fillers was not blended (Comparative Example 3), the gloss level was low and the surface gloss was poor.
Claims (10)
前記ウィスカーを、前記炭素繊維100質量部に対して、合計で10~120質量部含み、
前記炭素繊維と前記ウィスカーの合計量が、前記樹脂組成物全体の53質量%以上を占め、
前記樹脂組成物に含まれるポリアミド樹脂の80質量%以上が半芳香族ポリアミド樹脂であり、前記半芳香族ポリアミド樹脂とは、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位から構成され、ジアミン由来の構成単位およびジカルボン酸由来の構成単位の合計構成単位の20~80モル%が芳香環を含む構成単位であることをいう、
樹脂組成物。 A resin composition comprising 100 parts by mass of polyamide resin, 76 to 120 parts by mass of carbon fiber, and whiskers ,
The whiskers are contained in a total amount of 10 to 120 parts by mass per 100 parts by mass of the carbon fibers,
The total amount of the carbon fibers and the whiskers accounts for 53 mass% or more of the total amount of the resin composition,
80% by mass or more of the polyamide resin contained in the resin composition is a semi-aromatic polyamide resin, and the semi-aromatic polyamide resin is composed of a diamine-derived structural unit and a dicarboxylic acid-derived structural unit, and 20 to 80 mol % of the total structural units of the diamine-derived structural unit and the dicarboxylic acid-derived structural unit are structural units containing an aromatic ring.
Resin composition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020192238A JP7613892B2 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Resin composition and molded article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020192238A JP7613892B2 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Resin composition and molded article |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022080990A JP2022080990A (en) | 2022-05-31 |
| JP7613892B2 true JP7613892B2 (en) | 2025-01-15 |
Family
ID=81796568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020192238A Active JP7613892B2 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Resin composition and molded article |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7613892B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006056938A (en) | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Toray Ind Inc | Polyamide resin composition |
| JP2017210590A (en) | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | Polyamide resin composition, molded article, and method for producing polyamide resin composition |
| JP2019167502A (en) | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 三菱ケミカル株式会社 | Fiber-reinforced thermoplastic resin composition, production method thereof and injection molded article |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06172643A (en) * | 1992-12-10 | 1994-06-21 | Calp Corp | Complex resin composition |
-
2020
- 2020-11-19 JP JP2020192238A patent/JP7613892B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006056938A (en) | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Toray Ind Inc | Polyamide resin composition |
| JP2017210590A (en) | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | Polyamide resin composition, molded article, and method for producing polyamide resin composition |
| JP2019167502A (en) | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 三菱ケミカル株式会社 | Fiber-reinforced thermoplastic resin composition, production method thereof and injection molded article |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022080990A (en) | 2022-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105339434B (en) | Crystalline thermoplastic resin combination and molded product | |
| JP5625668B2 (en) | Polyamide resin composition and molding method thereof | |
| JP5371683B2 (en) | Manufacturing method of polyamide resin composition pellets | |
| JP5516265B2 (en) | Molding method of polyamide resin composition | |
| JP6821330B2 (en) | Polyamide resin composition, molded product and method for producing polyamide resin composition | |
| JP7641133B2 (en) | Resin composition and molded article | |
| JP7613892B2 (en) | Resin composition and molded article | |
| JP2017210591A (en) | Polyamide resin composition, molded article, and method for producing polyamide resin composition | |
| WO2024150652A1 (en) | Resin composition and molded article | |
| JP2010150533A (en) | Polyamide resin composition and molded article thereof | |
| JP2020200380A (en) | Resin composition and molded article | |
| KR20240164957A (en) | Resin composition, molded article, and method for producing molded article | |
| JP7729101B2 (en) | Resin composition, molded article, and method for producing resin composition | |
| JP2025072268A (en) | Resin composition, pellets, molded article, and method for producing resin composition | |
| JP2024062293A (en) | Resin composition, pellets, and molded products | |
| JP2024062292A (en) | Resin composition, pellets, and molded products | |
| JP7340135B2 (en) | Resin compositions and molded products | |
| JP7742744B2 (en) | Resin composition, molded article, and method for producing molded article | |
| JP2026008697A (en) | Resin composition, molded article, and pellets | |
| WO2022239466A1 (en) | Resin composition and molded article | |
| JP2019143023A (en) | Resin composition and molded article | |
| WO2023188549A1 (en) | Resin composition, molded article, and method for manufacturing molded article | |
| JP2024094626A (en) | Resin compositions, molded products, pellets, conductive sliding parts | |
| WO2025074768A1 (en) | Resin composition, pellets, molded article, and production method for molded article | |
| WO2025074767A1 (en) | Resin composition, pellet, and molded article |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230905 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20230905 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240703 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240806 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240904 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241217 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241226 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7613892 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |