成形品及其成形方法技术

技术编号:19016254 阅读:14 留言:0更新日期:2018-09-26 17:20
本发明专利技术提供一种成形品及其成形方法。成形品(1)使用了含有纤维素系纤维(2)的树脂材料(3),将成形品(1)的厚度记作T时,将自成形品(1)表面起的距离TF满足TF≤0.1×T的范围作为成形表面部(4),将成形品(1)整体的平均纤维素浓度记作D、将成形表面部(4)的平均纤维素浓度记作DF时,满足DF≥1.1×D。由此,成形品在使拉伸弹性模量大幅提高的同时,抑制弯曲弹性模量的提高。

【技术实现步骤摘要】
成形品及其成形方法
本专利技术涉及通过对含有纤维素的树脂材料进行注射成型而制造的成形品及其成形方法。
技术介绍
以往,通过对树脂材料进行注射成型而制造的成形品可以得到形状自由度高的物品,因此被广泛用于汽车部件、家电部件、其他日用品等。然而,仅使用通用树脂材料的成形品存在机械强度低的缺点。因此,基于强化通用树脂材料的目的,有时使用纤维状填料作为添加物。作为纤维状填料,使用玻璃纤维、碳纤维、天然纤维等。这些纤维状填料的拉伸方向上的强度非常高,因此,通过将纤维状填料混合至通用树脂材料而制成复合树脂材料,可以实现成形品的机械强度的提高或者轻量化。用作纤维状填料的材料当中,作为一种天然纤维的纤维素系纤维可以由木材等制造,因此非常容易获得,可以期待低成本化。另外,废弃后的处理也容易且适合回收,因此,也有环境负荷较小的优点。将纤维素系纤维用作填料的情况下,为了得到充分的强度,需要进行从木浆等原料中细细拆分纤维的解纤工序、以及分散至树脂材料中的分散工序。在该分散工序中,由于纤维素系纤维带有亲水性基团,因此存在难以使之分散至树脂材料中的问题。因此,在专利文献1中,通过将特定的分散剂配合至树脂材料和纤维素系纤维之中,可以使纤维素系纤维良好地分散。作为分散剂,含有羟值为30mgKOH/g以上的分散剂,优选将分散剂的浓度设为2~10质量%。通过制成这样的构成,纤维素系纤维良好地分散至树脂材料中,可以得到拉伸强度、弯曲弹性模量等机械强度高的成形品。另外,通过制成这样的构成,可以得到注射成型性良好、成形品的外观良好的注射成型品。现有技术文献专利文献专利文献1:JP2012-102324A
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而,上述以往的成形品由于纤维状填料被均匀地分散,因此,若逐渐提高纤维状填料的含有率,则在拉伸弹性模量变高的同时,弯曲弹性模量也变高。这种情况是一般的构造构件所期望的,但根据情况,有时期望拉伸弹性模量高、弯曲弹性模量低。例如,在承受内压的筒状构造体中,为了抑制由内压变化导致的变形而减小外形尺寸的变化,要求高拉伸弹性模量。另一方面,在筒状构造的两端被固定的情况下,承受温度变化时因热膨胀差异而对筒状构造的两端固定部造成负荷,该两端固定部可能会被破坏。此时,筒状构造体通过弯曲变形来吸收热膨胀差异,可以防止两端固定部的破坏。在这样的情况下,期望弯曲弹性模量低的柔软材料。像这样,在上述以往的构成中,存在期望拉伸弹性模量高、弯曲弹性模量低时难以得到期望的成形品这样的技术问题。本专利技术用于解决上述以往的技术问题,其目的在于,提供通过使用含有纤维素系纤维作为纤维状填料的复合树脂材料并进行注射成型而得到的成形品,与仅存在通用树脂材料的情况相比,在使拉伸弹性模量大幅提高的同时,抑制弯曲弹性模量的提高。用于解决课题的手段为了实现上述目的,本专利技术的成形品的特征在于,在使用了含有纤维素系纤维的树脂材料的成形品中,将成形品的厚度记作T时,将自成形品表面起的距离TF满足TF≤0.1×T的范围作为成形表面部,将成形品整体的平均纤维素浓度记作D、将成形表面部的平均纤维素浓度记作DF时,满足DF≥1.1×D。专利技术的效果根据本专利技术的成形品,由于含有纤维素纤维,因此与仅存在通用树脂材料的情况相比,可以使拉伸弹性模量大幅提高。另外,成形表面部的平均纤维素浓度高于非表面部(中心部)的纤维素浓度,该成形表面部的厚度与整体的厚度相比非常薄,因此,可以得到整体的弯曲弹性模量的提高受到抑制的成形品。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的成形品的立体图。图2是同一成形品在图1中的A1截面图。图3是同一成形品的截面放大图,是图2中的B1放大图。图4是本专利技术的实施方式2的成形品的立体图。图5是同一成形品在图4中的A2截面图。图6是同一成形品的截面放大图,是图5中的B2放大图。图7是同一成形品的截面放大图,是图5中的C1放大图。图8A是表示同一成形品的成形过程的截面放大图。图8B是表示同一成形品的成形过程的截面放大图。图8C是表示同一成形品的成形过程的截面放大图。图9A是表示同一成形品的成形过程的截面放大图。图9B是表示同一成形品的成形过程的截面放大图。图9C是表示同一成形品的成形过程的截面放大图。图10是同一成形品的截面放大图,是图7中的C2放大图。具体实施方式以下参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。(实施方式1)图1是示意性地表示本专利技术的实施方式1的成形品的立体图。另外,图2是本专利技术的实施方式1的成形品1的截面图(从箭头的方向观察图1中的A1截面的图)。图3是本专利技术的实施方式1的成形品1的截面放大图(图2中的B1放大图)。图1~图3中,对相同的构成要素使用相同的符号。如图1和图2所示,成形品1形成为一面敞开的箱状。另外,如图3所示,成形品1由分散有纤维素系纤维2的树脂材料3形成。图3为概念图,纤维素系纤维2的大小等与实际的缩小比例尺不同。以下,参照图3进一步对纤维素系纤维2的分布详细地进行说明。需要说明的是,图1~图3中,X方向设为与箱结构的底面平行的方向,Y方向设为与箱结构的底面垂直的方向(厚度方向),Z方向设为与X方向和Y方向这两者垂直的方向。将成形品1的厚度记作T。将自成形品1的一侧表面和另一侧表面起的距离TF满足TF≤0.1×T的范围分别作为成形表面部4。即,成形表面部4成为成形品1的一侧表面和另一侧表面的外观部及其附近。纤维素系纤维2在树脂粒料(为了注射成型而被熔融之前)的时间点分散至树脂材料3内。由于注射成型中的流动以及粒料时间点的分散不足等,导致成形品1的截面中的纤维素系纤维2的浓度不一定均匀。这里,将成形品1整体的平均纤维素浓度记作D。将D表示为质量%的情况下,其是由成形品1所含的纤维素系纤维2的总质量除以成形品1整体的质量而算出的值。此时,对于成形表面部4,也相同地将平均纤维素浓度记作DF。本实施方式的成形品1在平均纤维素浓度的关系上满足DF≥1.1×D,更优选满足DF≥1.2×D,进一步优选满足DF≥1.5×D。即,这表示成形表面部4的平均纤维素浓度DF大于成形品1整体的平均纤维素浓度D。换句话说,纤维素系纤维2聚集于成形品1的表面,而在非表面部(中心部)分散有较少的纤维素系纤维2。这里,作为纤维素系纤维2,可以举出纸浆、纤维素纳米纤维、木质纤维素、木质纤维素纳米纤维、棉、麻、黄麻纤维等纤维状填料;以及在它们的表面和末端进行了化学修饰的改性纤维等。由此选择的纤维状填料也可以混合存在多种。另外,作为树脂材料3,为了确保良好的成形性,可以使用热塑性树脂。作为热塑性树脂,可以举出烯烃系树脂(包括环状烯烃系树脂)、苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、有机酸乙烯基酯系树脂或其衍生物、乙烯基醚系树脂、含卤树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、热塑性聚氨酯树脂、聚砜系树脂(聚醚砜、聚砜等)、聚苯醚系树脂(2,6-二甲苯酚的聚合物等)、纤维素衍生物(纤维素酯类、纤维素氨基甲酸酯类、纤维素醚类等)、硅树脂(聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷等)、橡胶或弹性体(聚丁二烯、聚异戊二烯等二烯系橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯酸类橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶等)等。上述的树脂可以单独使用或组合使用两种以上。需要说明的是,树脂材料3只要具有热塑性就不限本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种成形品,其特征在于,其为使用了含有纤维素系纤维的树脂材料的成形品,将所述成形品的厚度记作T时,将自所述成形品的表面起的距离TF满足TF≤0.1×T的范围作为成形表面部,将所述成形品的整体的平均纤维素浓度记作D、将所述成形表面部的平均纤维素浓度记作DF时,满足DF≥1.1×D。

【技术特征摘要】
2017.03.13 JP 2017-0468521.一种成形品,其特征在于,其为使用了含有纤维素系纤维的树脂材料的成形品,将所述成形品的厚度记作T时,将自所述成形品的表面起的距离TF满足TF≤0.1×T的范围作为成形表面部,将所述成形品的整体的平均纤维素浓度记作D、将所述成形表面部的平均纤维素浓度记作DF时,满足DF≥1.1×D。2.根据权利要求1所述的成形品,其特征在于,在截面闭合成环状的筒状成形品中,将自所述成形品的外周面起的距离TFout满足TFout≤0.1×T的范围作为成形品外周表面部、将自所述成形品的内周面起的距离TFin满足TFin≤0.1×T的范围作为成形品内周表面部,将所述成形品外周表面部的平均纤维素浓度记作DFout、将所述成形品内周表面部的平均纤维素浓...

【专利技术属性】
技术研发人员:三田友纪西野彰马峰英生浜边理史名木野俊文
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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