JP2009019131A - 樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリアミド樹脂を主成分とするマトリクス相11c中に分散形成された空孔内に、ポリオレフィン樹脂を主成分とする分散粒子12cが収容された構造を有する樹脂組成物1によれば、高強度、高耐熱性を有し、吸音性に優れるとともに、十分な低比重化、軽量化を実現できる。
【選択図】図1
Description
本発明に係る樹脂組成物は、ポリアミド樹脂を主成分とするマトリクス相と、このマトリクス相中に分散形成された空孔と、を備え、空孔内に、ポリオレフィン樹脂を主成分とする分散粒子が収容されていることを特徴とする。即ち、マトリクス相(ポリアミド樹脂)と分散粒子(ポリオレフィン樹脂)との間に空隙が形成されていることを特徴とする。
マトリクス相11cの主成分であるポリアミド樹脂としては、分散粒子12cの主成分であるポリオレフィン樹脂に対して非相溶性であれば特に限定されず、従来公知のポリアミド樹脂を用いることができる。好ましくは、分散粒子12cの主成分であるポリオレフィン樹脂よりも高い融点を有し、且つ、その溶融状態と固化状態の比容積差が、分散粒子12cの主成分であるポリオレフィン樹脂の溶融状態と固化状態の比容積差よりも大きいポリアミド樹脂である。さらに好ましくは、マトリクス相11cの主成分であるポリアミド樹脂と分散粒子12cの主成分であるポリオレフィン樹脂の、同一温度且つ同一せん断速度における溶融粘度をそれぞれηm、ηd、体積分率をそれぞれφm、φdとしたときに、ηd/ηm<0.8、且つ、φd/φm<1.0の関係式を満たすものである。
分散粒子12cの主成分であるポリオレフィン樹脂としては、マトリクス相11cの主成分であるポリアミド樹脂に対して非相溶性であれば特に限定されず、従来公知のポリオレフィン樹脂を用いることができる。好ましくは、マトリクス相11cの主成分であるポリアミド樹脂よりも低い融点を有し、且つ、その溶融状態と固化状態の比容積差が、マトリクス相11cの主成分であるポリアミド樹脂の溶融状態と固化状態の比容積差よりも小さいポリオレフィン樹脂である。さらに好ましくは、マトリクス相11cの主成分であるポリアミド樹脂と分散粒子12cの主成分であるポリオレフィン樹脂の、同一温度且つ同一せん断速度における溶融粘度をそれぞれηm、ηd、体積分率をそれぞれφm、φdとしたときに、ηd/ηm<0.8、且つ、φd/φm<1.0の関係式を満たすものである。
なお、マトリクス相11c中には、主成分であるポリアミド樹脂の他、相溶化剤や補強フィラーが含まれることが好ましい。相溶化剤の作用により、本来的に非相溶であるポリアミド樹脂とポリオレフィン樹脂との混合が容易となる結果、ポリオレフィン樹脂を主成分とする分散粒子12cが収容された空孔を、マトリクス相11c全体に均一に分散形成することが可能となる。また、補強フィラーの作用により、より高強度な樹脂組成物1が得られる。
本発明に係る樹脂組成物の製造方法は、ポリアミド樹脂に、相溶化剤及び補強フィラーを添加して一次混練した後に、ポリアミド樹脂に対して非相溶性のポリオレフィン樹脂をさらに添加して二次混練する混練工程を備える。また、ポリアミド樹脂として、ポリオレフィン樹脂の融点よりも高い融点を有し、且つポリオレフィン樹脂の溶融状態と固化状態の比容積差よりも大きい比容積差を有するポリアミド樹脂を用いることを特徴とする。この製造方法によれば、ポリアミド樹脂を主成分とするマトリクス相中に分散形成された空孔内に、ポリオレフィン樹脂を主成分とする分散粒子が収容された構造を有する樹脂組成物が得られる。
表1〜4に示される配合に従って原料を配合したうえで、一次混練、二次混練を実施した後、射出成形することにより試験片を得た。なお、混練、射出成形、溶融粘度測定、比重測定、曲げ弾性率の測定、吸音率測定、組織観察、比剛性の各条件は以下の通りとした。
混練は、ベルストルフ社製の二軸混練押出機ZE40A(φ43mm、L/D=40)を用い、一次混練、二次混練ともに、温度270℃、スクリュー回転数150rpm、吐出量4kg/hの条件で行った。具体的には、表1〜4に示される配合に従って、ポリアミド樹脂に相溶化剤及び補強フィラーを添加して1次混練することにより得られた樹脂組成物に、ポリオレフィン樹脂を添加して2次混練することにより、最終的な樹脂組成物を得た。
射出成形は、クロックナー社製の射出成形機F40を用いて行った。具体的には、ASTM D790曲げ試験用の試験片(100mmφ×0.8t円板)を、射出成形により得た。
溶融粘度の測定は、東洋精機製作所製のキャピログラフ ID PMD−Cを用い、測定温度を270℃、せん断速度を6.08sec〜12160secとして行った。
比重の測定は、ミラージュ貿易(株)製の電子比重計SD−120Lを用い、アルキメデス式で行った。
曲げ弾性率の測定は、インストロン社製のINSTRON 5582型を用いて行った。測定方法は、ASTM D790に準拠して、23℃の条件下で行った。
吸音率の測定は、Bruel&Kjaer社製の垂直入射音測定装置を用い、測定サンプルの大きさをφ100×4mmtとして行った。
組織観察は、オリンパス社製の偏光顕微鏡BX60を用いて行った。
下記の数式(1)で表される膜面共振周波数理論式において、膜面の重量が板厚と比重とに比例するという下記の数式(2)で表される関係式を利用することにより、下記数式(3)で表されるような関係式が導出される。
測定結果を表1〜4に示す。なお、表中に記載されているドメインは、ポリオレフィン樹脂を主成分とする分散粒子を意味する。
10、10a、10b 溶融樹脂
11a、11b、11c マトリクス相
12a、12b、12c 分散粒子
13 空隙
Claims (6)
- ポリアミド樹脂を主成分とするマトリクス相と、このマトリクス相中に分散形成された空孔と、を備える樹脂組成物であって、
前記空孔内に、ポリオレフィン樹脂を主成分とする分散粒子が収容されていることを特徴とする樹脂組成物。 - 前記分散粒子が、前記マトリクス相に対して独立して移動可能であることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
- 前記マトリクス相の融点が、前記分散粒子の融点よりも高く、且つ、前記マトリクス相の溶融状態と固化状態の比容積差が、前記分散粒子の溶融状態と固化状態の比容積差よりも大きいことを特徴とする請求項1又は2記載の樹脂組成物。
- 前記マトリクス相と前記分散粒子の、同一温度且つ同一せん断速度における溶融粘度をそれぞれηm、ηd、体積分率をそれぞれφm、φdとしたときに、ηd/ηm<0.8、且つ、φd/φm<1.0の関係式を満たすことを特徴とする請求項1から3いずれか記載の樹脂組成物。
- ポリアミド樹脂に、相溶化剤及び補強フィラーを添加して一次混練した後に、前記ポリアミド樹脂に対して非相溶性のポリオレフィン樹脂をさらに添加して二次混練する混練工程を備え、
前記ポリアミド樹脂として、前記ポリオレフィン樹脂の融点よりも高い融点を有し、且つ、前記ポリオレフィン樹脂の溶融状態と固化状態の比容積差よりも大きい比容積差を有するポリアミド樹脂を用いることを特徴とする樹脂組成物の製造方法。 - 前記ポリアミド樹脂と前記ポリオレフィン樹脂の、同一温度且つ同一せん断速度における溶融粘度をそれぞれηm、ηd、体積分率をそれぞれφm、φdとしたときに、ηd/ηm<0.8、且つ、φd/φm<1.0の関係式を満たすようなポリアミド樹脂及びポリオレフィン樹脂を用いることを特徴とする請求項5記載の樹脂組成物の製造方法。
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