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      樹脂組合物、成形制品及其制造方法,以及電子裝置的制作方法

      文檔序號:3671165閱讀:305來源:國知局

      專利名稱::樹脂組合物、成形制品及其制造方法,以及電子裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及一種通過使用聚酰胺樹脂制成的樹脂組合物、其成形制品及制造該成形制品的方法,以及4吏用該成形制品的電子裝置。
      背景技術(shù)
      :聚酰胺樹脂是一種具有優(yōu)異的各種物理性能如耐熱性、韌性、耐油性、耐汽油性以及耐磨擦性的材料。而且,聚酰胺樹脂是一種適合于制造成形制品的材料。因此,聚酰胺樹脂傳統(tǒng)上已被用于各種領(lǐng)域如汽車部件以及電氣和電子裝置中。尤其是,在汽車領(lǐng)域中,聚酰胺樹脂用于發(fā)動才幾的外圍部件(周邊部件)和許多構(gòu)件。而且,通過利用聚酰胺樹脂是一種結(jié)晶樹脂的事實,傳統(tǒng)上,為了改善注射模塑制品的彈性,已經(jīng)提出了關(guān)于其中將玻璃纖維、碳纖維等分散并混合在聚酰胺樹脂中的材料的技術(shù)(例如,參見專利文獻1至5)。專利文獻1:曰本未審查專利申諱-7>開號2001-131427;專利文獻2:曰本未審查專利申諱^>開號2005-83227;專利文獻3:日本未審查專利申請公開號2002-309108;專利文獻4:日本未審查專利申讀?^開號H07-233321;專利文獻5:日本未審查專利申諱〃>開號2006-169356。
      發(fā)明內(nèi)容將來,將日益需要以低成本提供適合作為用于電氣和電子裝置外殼等的材料的樹脂組合物,該樹脂組合物具有高的各種機械強度性能如彈性、具有優(yōu)異的化學(xué)特性如耐化學(xué)性和耐熱性、具有高的產(chǎn)品設(shè)計自由度以及具有已考慮到對環(huán)境的影響的結(jié)構(gòu)??紤]到上述問題,本發(fā)明的一個目的在于提供一種具有高的各種機械強度性能如彈性、具有優(yōu)異的化學(xué)特性如耐化學(xué)性和耐熱性、具有高的產(chǎn)品設(shè)計自由度以及具有考慮影響環(huán)境的結(jié)構(gòu)的樹脂組合物,使用該樹脂組合物的成形制品及其制造方法,以及電子裝置。根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物包含聚酰胺樹脂和天然纖維。作為天然纖維,具體地說,可以包括如棉、麻、竹和木粉的植物纖維以及絲纖維(生物纖維(biofiber))等。作為聚酰胺樹脂,尤其是,由植物來源的原料合成的聚酰胺11是優(yōu)選的。才艮據(jù)本發(fā)明的成形制品4吏用本發(fā)明的上述樹脂組合物。本發(fā)明的電子裝置通過由成形制品制造其外殼等來構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的制造成形制品的方法包括以下步驟通過對聚酰胺樹脂和上述由植物纖維(棉、麻、竹或木粉)或生物纖維(絲纖維)構(gòu)成的天然纖維進行熔融和混煉(kneading)來形成樹脂混合物;以及通過對該樹脂組合物進行熱成形來獲得成形制品,并且作為聚酰胺樹脂,使用了由植物來源的原料合成的聚酰胺11。根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物,包含植物纖維或生物纖維以及聚酰胺樹脂。因此,本發(fā)明的樹脂組合物成為具有優(yōu)異的各種機械強度性能如彈性、具有優(yōu)異的化學(xué)特性如耐化學(xué)性和耐熱性、具有高的產(chǎn)品設(shè)計自由度并已考慮到對環(huán)境的影響的樹脂組合物。因此,可以以低成本提供適合于本發(fā)明的成形制品如電子裝置的外殼(殼體)和汽車部件的樹脂組合物。而且,根據(jù)制造本發(fā)明的成形制品的方法,由于使用了上述樹脂組合物,因此可以以低成本容易地制造本發(fā)明的成形制品。附圖i兌明圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的實施例和比較例的粘彈性試驗結(jié)果的特性圖。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的實施例和比較例的粘彈性試;澮結(jié)果的特性圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的實施例和比較例的粘彈性試驗結(jié)果的特性圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的實施例和比較例的粘彈性試驗結(jié)果的特性圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的實施例和比較例的粘彈性試驗結(jié)果的特性圖。圖6是示出了使用本發(fā)明的成形制品的電子裝置的構(gòu)造的視圖。具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的樹脂組合物包含聚酰胺樹脂以及,例如作為天然纖維中的植物纖維的棉纖維。作為棉,可以包括各種種類的草棉屬(GenusGossypium)。具體地說,可以包括陸地棉(G.hirstum)(澳大利亞棉、中國棉、墨西哥棉、殺又利亞棉、津巴布韋棉等)、海島棉屬(G.barbadense)(埃及棉、比馬棉(Pimacotton)、印度棉、海島棉(SeaIslandcotton)、蘇丹棉等)、亞洲棉(G.arboreum)(印度棉和巴基斯坦棉)、異常棉(G.anomalum)、辣根棉(G.)、克勞茨基棉(G.klotzchianum)、雷蒙德氏棉(G.raimondii)等。從下文描述的實施例的結(jié)果來看,相對于整體重量,沖帛纟f纟,的添力口量伊乙選為1wt%~25wt%。作為聚酰胺樹脂,可以采用通過將二胺(例如六亞曱基二胺、壬二胺、1,11-十一》克二胺(undecamethylenediamine)、1,12-十二火克二胺(dodecamethylenediamine)禾口間苯二甲胺)與二羧酉交(例如只t苯二曱酸、間苯二曱酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、務(wù)5二酸、十一烷二酸和十二烷二酸)縮聚而獲得的聚合物;或通過適當(dāng)混合這些聚合物而獲得的共聚物。具體地,可以包括聚酰胺4、聚酰胺6、聚酰胺7、聚酰胺8、聚酰胺ll、聚酰胺12、聚酰胺6-6、聚酰胺6-9、聚酰胺6-10、聚酰胺6-11、聚酰胺6-12等。在上述聚酰胺樹脂中,尤其是,考慮到對環(huán)境的影響如節(jié)省化石資源和抑制溫室氣體產(chǎn)生,使用蓖麻油作為植物來源的原料的聚酰胺11是優(yōu)異的材料。而且,聚酰胺11是一種具有優(yōu)異的低溫沖擊(coldshock)性能、耐熱性、耐熱老化性、阻氣性、阻燃料性、耐屈撓疲勞性、耐磨性和耐化學(xué)性的材料。通過采取聚酰胺11和棉纖維的復(fù)合物,可以發(fā)揮等于由石油基原料制成的聚酰胺樹脂和常規(guī)已知的碳基或玻璃基纖維的復(fù)合材料的機械強度和化學(xué)特性。作為棉纖維,具有100nm以下的平均纖維直徑的棉纖維是優(yōu)選的。在其中平均纖維直徑超過100pm的情況下,在聚酰胺樹脂中的分散性降低,因此所需組合物的剛性會降低,或者耐熱性的改善效果可能會不足。具體地,具有幾微米至幾十微米的直徑的天然產(chǎn)物來源的纖維素纖維是適合的。而且,優(yōu)選預(yù)先為棉纖維l是供脫脂處理以除去脂肪成分(fatcontent)。通過提供這種脫脂處理,可以獲得對聚酰胺樹脂的分散性增加并且容易均勻分散的效果。從而,可以改善所需組合物的剛性和耐熱性,并且可以防止由于混合棉纖維引起的著色。此外,為棉纖維提供化學(xué)表面處理以調(diào)整對聚酰胺樹脂的親和性和分散性。具體地,可以包括酰化處理如乙?;捅锦;?、硅烷偶合處理等。通過提供這樣的表面處理,可以改善對聚酰胺樹脂的表面粘附性,并且可以獲得防止由于樹脂和纖維之間界面剝離引起的強度降低的效果。聚酰胺樹脂和棉纖維之間的混合比率以重量比優(yōu)選為聚酰胺樹脂/棉纖維=99/1至75/25。棉纖維的含量更優(yōu)選為3wt。/。以上,并且進一步期望為5wt。/。以上。在其中棉纖維的含量小于1wt。/。的情況下,不能獲得改善耐熱性的充足效果。同時,在其中棉纖維的含量超過25wt。/。的情況下,實際的材料特性劣化,例如所需組合物的強度降低。而且,在其中棉纖維的含量為3wt。/。以上的情況下,證實了改善耐熱性強度的明確效果。根據(jù)該實施方式的成形制品使用上述樹脂組合物??梢酝ㄟ^以下方法來制造成形制品o即,對一定的聚酰胺樹脂和一定的棉纖維進行熔融和混煉以形成樹脂組合物。之后,在例如190°C~240°C對樹脂組合物進4亍熱成形。此時,棉纖維的添加量在1wt。/o25wto/o的范圍內(nèi)。具體地,在預(yù)定的容器中混合一定的聚酰胺樹脂和一定的棉纖維,通過4吏用單軸螺4干混煉沖齊出才幾進4亍熔融并混煉,并且在1mmHg以下和80。C的條件下對所得物進行干燥5小時。之后,對所得物進4亍熱成形,乂人而可以制造所需的成形制品,例3口圖6中所示的便攜式音樂播放器100的電子裝置的外殼。在該實施方式的成形制品中,才艮據(jù)以下的實施例,顯而易見的是,由于在由聚酰胺樹脂構(gòu)成的樹脂組合物中包含作為植物纖維的棉纖維,因此可以改善耐熱性。因此,在其中成形制品應(yīng)用于如上述便攜式音樂播放器和移動電話的電子裝置的外殼、汽車部件以及在i者如電源和驅(qū)動源的熱源附近的部件的情況下,可以發(fā)一軍實用的充足耐久強度。尤其是,在其中使用由植物來源的原料合成的聚酰胺11作為聚酰胺樹脂的情況下,可以獲得其中所有組分衍生自植物的新型復(fù)合材料,從降低全球環(huán)境負擔(dān)來看,非常需要這類材料。通過使用#4居第一實施方式的上述樹脂組合物來制造成形制品樣品,并評《介其特性。[實施例1~6]和[比4交例1](原料)(A)聚酰胺樹脂聚酰胺11(麗絢(Rilsan)(BMN,才直物來源,Arkema制造))(B)棉纖維Kokuso棉(天然產(chǎn)物來源的纖維素纖維)通過丈容融〉'昆煉法(meltkneadingmethod)以下面表1所示的比例(wt%)來混合上述(A)和(B),并制造具有;f皮此不同的混合比率的才羊品。在熔融混煉中,^使用單軸螺^干混煉沖齊出才幾(由ImotomachineryCo.,Ltd制造),噴嘴(nozzle)溫度為190。C~210。C,并且滯留時間在10秒內(nèi)。將在上述條件下形成的聚酰胺樹脂和棉纖維的復(fù)合組合物粉碎。之后,在195。C和400kg/cm2下壓制所得物,從而獲得厚度為1.0mm的板狀樣品成形制品。接著,對于以表1所示的混合比率制造的成形制品,在以下條件下進行耐熱性試驗(在較寬溫度范圍內(nèi)的粘彈性試驗)。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>(粘彈性試驗方法)測量裝置由RheometricScientificInc.制造的粘彈性分析儀樣品具有上述表1所示的混合比率的組合物(長50mmx寬7mmx厚1mm)頻率6.28(rad/s)測量開始溫度0°C測量最纟冬溫度160°C溫度增力口速率5。C/min應(yīng)變0.05%圖1示出了實施例17和比較例1的樣品成形制品的粘彈性試-驗結(jié)果。圖中的曲線1~7分別示出了實施例1~7的溫度和彈性模量的測量結(jié)果,而曲線C1表示比較例的溫度和彈性纟莫量的測量結(jié)果。4艮據(jù)該結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn),與作為僅由聚酰胺樹脂制成的成形制品的比較例1的樣品相比,特別是在46°C(聚酰胺樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)以上的溫度范圍內(nèi),由聚酰胺沖對脂(聚酰胺11)和棉纖維的復(fù)合材料制成的實施例1~7的樣品成形制品的強度提高。而且,隨著棉纖維的含量增加,同樣可以改善才幾械強度。尤其是,在其中包含3wt。/。以上的棉纖維的情況下,證實具有明確的效果。同時,在其中棉纖維的量超過25wt。/。的情況下,樹脂組合物的強度降低。在下文中,將對本發(fā)明的其他實施方式給出描述。對于與第一實施方式那些共有的部分,將省略描述。將〗又對與第一實施方式不同的部分癥會出描述。^^艮據(jù)該實施方式的樹脂組合物包含聚酰胺樹脂和作為植物纖維的麻纖維。作為麻,具體地說,可以包括印度麻(麻)、亞麻(亞麻布)、苘麻(A.avicennae)、苧麻(ramie)、黃麻(jute)、洋麻(kenaf)、劍麻(A.sisalana)、馬尼^立麻(Manilahemp)等。/人下文描述的實施例的結(jié)果來看,相對于整體重量,麻纖維的添加量優(yōu)選為1wt%~30wt%。作為麻纖維,具有100以下的平均纖維直徑的麻纖維是優(yōu)選的。在其中平均纖維直徑超過100pm的情況下,在聚酰胺^f對脂中的分散性降低,因此所需組合物的剛性會降低,或者耐熱性的改善效果可能會不足。具體地,具有幾樣t米至幾十孩i米直徑的天然產(chǎn)物來源的纖維素纖維是適合的。優(yōu)選預(yù)先為麻纖維提供脫脂處理以除去脂肪成分。通過提供這種脫脂處理,可以獲得對聚酰胺樹脂的分散性增加并且容易均勻分散的效果。從而,改善了所需組合物的剛性和耐熱性,并且可以防止由于混合麻纖維引起的著色。此夕卜,可以為麻纖維提供化學(xué)表面處理以調(diào)節(jié)對聚酰胺樹脂的親和性和分散性。具體地,可以包括諸如乙?;捅锦;孽;幚?、硅烷偶合處理等。通過提供這樣的表面處理,改善了對聚酰胺樹脂的表面粘附性能,并且可以獲得防止由于樹脂與纖維之間的界面剝離引起的強度降低的效果。聚酰胺樹脂與麻纖維之間的混合比率優(yōu)選以重量比為聚酰胺樹脂/麻纖維=99/1至70/30。在其中麻纖維的含量為1wt。/。以上的情況下,可以改善耐熱性強度。在其中麻纖維的含量小于1wt。/o的情況下,不能獲得改善耐熱性的充分效果。同時,在其中麻纖維的含量超過30wt。/。的情況下,實際材料特性劣化,例如,所需組合物的強度降低。才艮據(jù)該實施方式的成形制品4吏用上述樹脂組合物。成形制品可以通過以下方法來制造。即,對一定的聚酰胺樹脂和一定的麻纖維進行熔融和混煉以形成樹脂組合物。之后,在例如190°C~240°C下對樹脂組合物進行熱成形。此時,麻纖維的添加量在1wto/o-30wto/o的范圍內(nèi)。具體地,將一定的聚酰胺樹脂和一定的麻纖維在預(yù)定容器中混合,通過使用單軸螺桿混煉4齊出才幾進行熔融和混煉,并在1mmHg以下和80。C的條件下對所得物進行干燥5小時。之后,對所得物-進4亍熱成形乂人而可以制造期望的成形制品。在該實施方式的成形制品中,由于在由聚酰胺樹脂構(gòu)成的樹脂組合物中包含麻纖維,因此可以以與第一實施方式中相同的方式改善耐熱性。因此,在其中成形制品應(yīng)用于電子裝置的外殼、汽車部件,以及在諸如電源和驅(qū)動源的熱源附近的構(gòu)件的情況下,可以發(fā)揮實用上足夠的耐久強度。尤其是,在其中使用由植物來源的原料合成的聚酰胺11作為聚酰胺樹脂的情況下,可以獲得其中所有組分衍生自植物的新型復(fù)合材料,從降低全球環(huán)境負擔(dān)來看,非常需要這類材料。[第二實施例]通過使用上述根據(jù)第二實施方式的樹脂組合物來制造成形制品樣品,并且評價其特性。和[比較例11](原料)(A)聚酰胺樹脂聚酰胺ll(麗絢(BMN,才直物來源,Arkema制造))(B)植物纖維粉狀麻纖維通過熔融混煉法以表2所示的比例(wt%)混合上述(A)和(B),并且制造具有彼此不同的混合比率的樣品。在炫融混煉中,使用單軸螺桿混煉寺齊出機(由ImotomachineryCo.,Ltd.制造),噴嘴溫度為190。C210。C,并且滯留時間在10秒以內(nèi)。將在上述條件下形成的聚酰胺樹脂和麻纖維的復(fù)合組合物粉^f。之后,在195°C和400kg/cm2下壓制所得物,從而獲得厚度為1.0mm的板狀樣品成形制品。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>接著,對于以表2所示的混合比率制備的組合物的成形制品,在以下條件下進行耐熱性試-驗(在寬范圍的溫度下粘彈性試-驗)。(粘彈性試一驗方法)測量裝置由RheometricScientificInc.制造的粘彈性分析儀樣品具有上述表1所示的混合比率的組合物(長50mmx寬7mmx厚1mm)頻率6.28(rad/s)測量開始溫度0。C測量最鄉(xiāng)冬溫度160°C溫度增加速率5。C/min應(yīng)變0.05%圖2示出了實施例11-14和比較例11的樣品成形制品的粘彈性試驗結(jié)果。圖中的曲線11~14分別示出了實施例11~14的溫度和彈性一莫量的測量結(jié)果,而曲線Cll表示比4交例11的溫度和彈性模量的測量結(jié)果??梢宰C實,與作為4叉由聚酰胺樹脂制成的成形制品的比較例11的樣品相比,特別是在46。C(聚酰胺樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)以上的溫度范圍內(nèi),可以改善由聚酰胺樹脂(聚酰胺11)和麻纖維的復(fù)合材料制成的實施例11~14的樣品成形制品的強度。而且,隨著麻纖維的含量增加,同樣可以改善才A4成強度。尤其是,在其中包含1wt。/。以上的麻纖維的情況下,證實具有明確的效果。同時,可以發(fā)現(xiàn),在其中棉纖維的量超過30wt。/。的情況下,樹脂組合物的強度降低。[第三實施方式]才艮據(jù)該實施方式的樹脂組合物包含聚酰胺樹脂和作為植物纖維的竹纖維。作為竹,具體地,可以包4舌禾本考牛竹,具體而言,剛竹屬(Phyllosta勿s)(黃槽竹(P.aureosulcata)、桂竹(Rbambusoides)、淡竹(P.glauca)、孟宗竹(Phyllostachyspubescens)、臺灣桂竹(棉竹,P.makinoi)、紫竹(P.nigra)、羅漢竹(P.aurea)以及龜曱竹(Phyllostachyspubescensf.heterocycla))、俊竹屬(Shibataea)、四方?jīng)_f屬(Tetragonocalamus)、業(yè)平?jīng)_個屬(Semiarundinaria)(S.kagamiana、S.fastuosa、S.fortis、medanarihira、S.maruyamana、梳葉嚴(S.okuboi)、S.tatebeanamuroi、夜叉竹(S.yashadakeMakino)、S.yoshi-matumurae以及S.vilidis)、唐竹屬(Sinobambusa)(唐竹(S.tootsik))、矢竹屬(Pseudosasa)(P.owatarii、矢+個(P.japonica)、4匕矢沖個(P.japonicaf.pleioblastoides)以及辣li矢竹(P.japonicav.tsutsumiana))、赤竹屬(Sasaella)(S.reikoana、S.bitchuensis、黃條金岡'J竹(S.masamuneana)、A.muroianaKoidz、maezawazasa以及S.remosavar.suwekoana)、山白竹(Sasaveitchii)(kitamikozasa、Sasachartaceavar.nana、geibikumazasa、rokkoumiyamazasa、Sasayamatensis、Sasakagamiana、Sasaseptentrionalisf.kuzakaiana、Sasasenanensisf.nobilis、積古丹竹(Sasapalmatassp.nebulosa)、fushibutozasa、tanahashizasa、yarikumasozasa、Sasaasahinae、hatsurouzasa、Sasaoshidansis、Sasastenophyllasubsp.tobagenzoana、SasashimidzuanaMakino、fushigehimekamizasa、sasaunoiMakino、Sasahayatae、SasahayataeMakino、arimakosuzuinusuzu、高野竹(S.borealisv.purpruascens)、kumasuzuhangesuzu、S.mollis、金帶千島竹(f.aureostriataMuroi)以及庫頁赤々十(S,kurilensis))、方?jīng)_個屬(Chimonobambusa)、大明竹屬(Pleioblastus)(統(tǒng)J求矢竹(RlinearisNakai)、慧竹(P.hindsiiNakai)、大明竹(P.gramineusNakai)、f.heterophyllusMuroi、sudareyoshigokidake、boushuunezasa、狹葉青苦竹(P.chinoMakino)、jyouhoujidake、翠竹(P.distichus)以及P.puescensNakai)、刺竹屬(Bambusa)(sorunibamboo)、大月土沖亇(Bambusa)、刺沖個屬(鳳凰竹(B.multiplex)、孝順竹(B.multiplexRaeusch.f.aophonsokarriNakai)以及daunsanchiku)等。乂人下文描述的實施例的結(jié)果來看,相對于整體重量,竹纖維的添加量優(yōu)選為1wt%~30wt%。作為竹纖維,平均纖維直徑為lOOpm以下的竹纖維是優(yōu)選的。在其中平均纖維直徑超過100(im的情況下,在聚酰胺樹脂中的分散性降低,因此所需組合物的剛性會降低,或耐熱性的改善效果會不足。具體地,直徑為幾樣t米至幾十孩i米的天然產(chǎn)物來源的纖維素纖維是適合的。優(yōu)選預(yù)先為竹纖維4是供脫脂處理以除去脂肪成分。通過纟是供這種脫脂處理,對聚酰胺樹脂的分散性增加并且獲得使得容易均勻分散的效果。從而,改善了所需組合物的剛性和耐熱性,并且可以防止由于混合竹纖維引起的著色。此外,可以為竹纖維才是供化學(xué)表面處理以調(diào)節(jié)對聚酰胺樹脂的親和力和分散性。具體地,可以包括諸如乙酰化和苯?;孽;幚?、石圭烷偶合處理等。通過提供這些表面處理,改善了對聚酰胺樹脂的表面粘附性能,并且獲得了防止由于樹脂與纖維之間的界面剝離引起的強度降低的效果。聚酰胺樹脂與竹纖維之間的混合比率優(yōu)選以重量比計為聚酰胺樹月旨/竹纖維=99/1-70/30。竹纖維的含量優(yōu)選為lwt。/o以上。在其中竹纖維的含量小于1wt。/。的情況下,不能獲得改善耐熱性的充分效果。同時,在其中竹纖維的含量超過30wt。/。的情況下,實際材料特性劣化,例如,所需組合物的強度降低。此外,在其中竹纖維的含量為1wt。/。以上的情況下,可以改善耐熱性強度。才艮據(jù)該實施方式的成形制品4吏用上述樹脂組合物。成形制品可以通過以下方法來制造。即,對一定的聚酰胺樹脂和一定的竹纖維進行熔融和混煉以形成樹脂組合物。之后,在例如190°C~240。C下對樹脂組合物進行熱成形。此時,竹纖維的添加量在1wt%~30wt。/。的范圍內(nèi)。具體地,將一定的聚酰胺樹脂和一定的竹纖維在預(yù)定容器中混合,通過使用單軸螺桿混煉擠出機進行熔融和混煉,并在lmmHg以下和80。C的條件下對所得物進行干燥5小時。之后,對所得物進行熱成形從而可以制造期望的成形制品。在該實施方式的成形制品中,由于在由聚酰胺樹脂構(gòu)成的樹脂組合物中包含竹纖維,因此可以以與第一實施方式中相同的方式改善耐熱性。因此,在其中成形制品應(yīng)用于電子裝置的外殼、汽車部件以及在諸如電源和驅(qū)動源的熱源附近的構(gòu)件的情況下,可以發(fā)揮實用上足夠的耐久強度。尤其是,在其中使用由植物來源的原料合成的聚酰胺11作為聚酰胺一對脂的情況下,可以獲得其中所有組分衍生自植物的新型復(fù)合材料,從降低全球環(huán)境負擔(dān)來看,非常需要這類材料。通過使用根據(jù)第三實施方式的樹脂組合物來制造成形制品樣品,并且評價其特性。和[比較例21](原料)(A)聚酰胺樹脂聚酰胺ll(麗絢(BMN,才直物來源,Arkema制造))(B)植物纖維粉狀竹纖維通過熔融混煉法以表3所示的比例(wt%)混合上述(A)和(B),并且制造具有彼此不同的混合比率的樣品。在炫融混煉中,z使用單軸螺桿混煉才齊出才幾(由ImotomachineryCo.,Ltd.制造),噴嘴溫度為190。C210。C,并且滯留時間在10秒以內(nèi)。將在上述條件下形成的聚酰胺樹脂和竹纖維的復(fù)合組合物粉碎。之后,在195°C和400kg/cm2下壓制所得物,從而獲得厚度為1.0mm的板狀樣品成形制品。聚酰胺11(wt%)竹纖維(wt%)實施例21991實施例227030t匕專交侈'J211000接著,對于以表3所示的混合比率制備的組合物的成形制品,在以下條件下進行耐熱性試驗(在較寬溫度范圍內(nèi)的粘彈性試驗)。(粘彈性試驗方法)測量裝置由RheometricScientificInc.制造的粘彈性分析4義才羊品具有上述表1所示的混合比率的組合物(長50mmx7mmx厚1mm)頻率6.28(rad/s)測量開始溫度0°C測量最纟冬溫度160°C溫度增力。速率5。C/min應(yīng)變0.05%[耐熱性的評<介]圖3示出了實施例21和22以及比較例21的樣品成形制品的粘彈性試一驗結(jié)果。圖中的曲線21和22分別表示實施例21和22的溫度和彈性才莫量的測量結(jié)果,而曲線C21表示比4交例11的溫度和彈性模量的測量結(jié)果??梢宰C實,與作為僅由聚酰胺樹脂制成的成形制品的比4交例11的樣品相比,特別是在46。C(聚酰胺樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)以上的溫度范圍內(nèi),改善了由聚酰胺樹脂(聚酰胺11)和竹纖維的復(fù)合材料制成的實施例21和22的樣品成形制品的強度。而且,隨著竹纖維的含量增加,同樣改善了機械強度。尤其是,在其中包含lwt。/。以上的竹纖維的情況下,i正實具有明確的效果。同時,發(fā)現(xiàn)在其中竹纖維的量超過30wt。/。的情況下,樹脂組合物的強度降低。才艮據(jù)該實施方式的樹脂組合物包含聚酰胺樹脂和作為植物纖維的木粉。作為木粉,可以包括檀香木、落葉松、云杉木、冷杉、鐵杉、櫻桃木、雪松、橡木、日本扁柏、山毛櫸、柳安木等。從下文描述的實施例的結(jié)果來看,相對于整體重量,木粉的添加量優(yōu)選為1wt%~25wt%。作為木粉,平均纖維直徑為100[am以下的木粉是優(yōu)選的。在其中平均纖維直徑超過100nm的情況下,在聚酰胺樹脂中的分散性降低,因此所需組合物的剛性會降低,或耐熱性的改善效果會不足。具體地,直徑為幾纟效米至幾十樣t米的天然產(chǎn)物來源的纖維素纖維是適合的。優(yōu)選預(yù)先為木粉提供脫脂處理以除去脂肪成分。通過提供這種脫脂處理,增加了對聚酰胺樹脂的分散性并且獲得了使得容易均勻分散的效果。從而,改善所需組合物的剛性和耐熱性,并且可以防止由于混合木粉引起的著色。此外,可以為木賴々是供化學(xué)表面處理以調(diào)節(jié)對聚酰胺樹脂的親和力和分散性。具體地,可以包括諸如乙?;捅锦;孽;幚怼⒐柰榕己咸幚淼?。通過提供這些表面處理,改善了對聚酰胺樹脂的表面粘附性能,并且獲得防止由于樹脂與纖維之間的界面剝離引起的強度降低的效果。聚酰胺樹脂與木粉之間的混合比率優(yōu)選以重量比為聚酰胺樹月旨/木粉=99/1~85/25。在其中木粉的含量為1wt。/。以上的情況下,改善了耐熱性強度。在其中木粉的含量小于1wt。/。的情況下,不能獲得改善耐熱性的充分效果。同時,在其中木4分的含量超過25wt%的情況下,所需組合物的強度降低。根據(jù)該實施方式的成形制品可以通過使用上述樹脂組合物來制備??梢酝ㄟ^以下方法來制造成形制品。即,對一定的聚酰胺杉十脂和一定的木4分進4亍熔融和混煉以形成樹脂組合物。之后,在例如190°C~240°C下對樹脂組合物進行熱成形。此時,木4分的添加量在1wt%~25wt%的范圍內(nèi)。具體地,將一定的聚酰胺樹脂和一定的木4分在預(yù)定容器中混合,通過^吏用單軸螺桿混煉一齊出才幾進行熔融和混煉,并在lmmHg以下和80°C的條件下對所得物進行干燥5小時。之后,對所得物進4亍熱成形/人而可以制造期望的成形制品。在該實施方式的成形制品中,由于在由聚酰胺樹脂構(gòu)成的樹脂組合物中包含木粉,因此以與第一實施方式中相同的方式改善了耐熱性。因此,在其中成形制品應(yīng)用于電子裝置的外殼、汽車部件以及在諸如電源和驅(qū)動源的熱源附近的構(gòu)件的情況下,可以發(fā)4軍實用的足夠的耐久強度。尤其是,在其中使用由植物來源的原料合成的聚酰胺11作為聚酰胺樹脂的情況下,可以獲得其中所有組分均書f生自植物的新型復(fù)合材料,從降低全球環(huán)境負擔(dān)來看,非常需要這類材料。通過使用根據(jù)第四實施方式的樹脂組合物來制造成形制品樣品,并且評價其特性。詳口[t匕專交侈寸31](原料)(A)聚酰胺樹脂聚酰胺ll(麗絢(BMN,才直物來源,Arkema制造))(B)植物纖維木粉通過熔融混煉法以表4所示的比例(wt%)混合上述(A)和(B),并且制造具有彼此不同的混合比率的樣品。在熔融混煉中,使用單軸螺桿混煉擠出機(由ImotomachineryCo.,Ltd.制造),噴嘴溫度為190。C210。C,并且滯留時間在10秒以內(nèi)。將在上述條件下制成的聚酰胺樹脂和木粉的復(fù)合組合物粉碎。之后,在195°C和400kg/cm2下壓制所得物,從而獲得厚度為1.0mm的板狀樣品成形制品。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>接著,對于以表4所示的混合比率制備的組合物的成形制品,在以下條件下進行耐熱性試驗(在寬范圍的溫度下粘彈性試驗)。(粘彈性試驗方法)測量裝置由RheometricScientificInc.制造的粘彈性分析4義樣品具有上述表1所示的混合比率的組合物(長50mmx寬7mmx厚1mm)頻率6.28(rad/s)測量開始溫度0°C測量最纟冬溫度160°C溫度增加速率5°C/min應(yīng)變0.05%圖4示出了實施例31~33以及比較例31的樣品成形制品的粘彈性{式另全結(jié)果。圖中的曲線31~33分別表示實施例31~33的溫度和彈性才莫量的測量結(jié)果,而曲線C31表示比4交例31的溫度和彈性模量的測量結(jié)果??梢宰C實,與作為僅由聚酰胺樹脂制成的成形制品的比專交例31的才羊品相比,特別是在46。C(聚酰胺樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)以上的溫度范圍內(nèi),改善了由聚酰胺樹脂(聚酰胺ll)和木粉的復(fù)合材料制成的實施例31~33的樣品成形制品的強度。而且,隨著木粉的含量增加,同樣改善了機械強度。尤其是,在其中包含3wt。/。以上的木4分的情況下,i正實具有明確的效果。同時,發(fā)現(xiàn)在其中木4分的量超過25wt。/。的情況下,樹脂組合物的強度降低。根據(jù)該實施方式的樹脂組合物包含聚酰胺樹脂和作為生物纖維的絲纖維。從下文描述的實施例的結(jié)果來看,相對于整體重量,絲纖維的添力口量^尤選為5wt%~30wt%。作為絲纖維,平均纖維直徑為100pm以下的絲纖維是優(yōu)選的。在其中平均纖維直徑超過100jim的情況下,在聚酰胺樹脂中的分散性降^氐,因此所需組合物的剛性會降4氐,或耐熱性的改善效果會不足。具體;也,直徑為幾孩t米至幾十樣丈米的絲纖維是適合的。優(yōu)選預(yù)先為絲纖維才是供脫脂處理以除去脂肪成分。通過提供這種脫脂處理,增加了對聚酰胺樹脂的分散性并且獲得了使得容易均勻分散的效果。從而,改善所需組合物的剛性和耐熱性,并且可以防止由于混合絲纖維引起的著色。此夕卜,可以為絲纖維提供化學(xué)表面處理以調(diào)節(jié)對聚酰胺樹脂的親和力和分散性。具體地,包括諸如乙酰化和苯?;孽;幚?、硅烷偶合處理等。通過提供這些表面處理,改善了對聚酰胺樹脂的表面粘附性能,并且獲得了防止由于樹脂與纖維之間的界面剝離引起的強度降低的效果。聚酰胺樹脂與絲纖維之間的混合比率優(yōu)選以重量比為聚酰胺樹脂/絲纖維=95/5~70/30。在其中絲纖維的含量為5wt。/c以上的情況下,改善了耐熱性強度。在其中絲纖維的含量小于5wt。/。的情況下,不能獲得改善耐熱性的充分效果。同時,在其中絲纖維的含量超過30wt。/。的情況下,所需組合物的強度降低。才艮據(jù)該實施方式的成形制品使用上述樹脂組合物??梢酝ㄟ^以下方法來制造成形制品。即,對一定的聚酰胺樹脂和一定的絲纖維進4亍熔融和混煉以形成樹脂組合物。之后,在例如190°C~240°C下對一對脂組合物進行熱成形。it匕時,絲纖維的添力口量在5wt%~30wt。/o的范圍內(nèi)。具體地,將一定的聚酰胺樹脂和一定的絲纖維在預(yù)定容器中混合,通過使用單軸螺桿混煉擠出機進行熔融和混煉,并在lmmHg以下和80°C的條件下對所得物千燥5小時。之后,對所得物進行熱成形/人而可以制造期望的成形制品。在該實施方式的成形制品中,由于在由聚酰胺樹脂構(gòu)成的樹脂組合物中包含絲纖維,因此以與第一實施方式中相同的方式改善了耐熱性。因此,在其中成形制品應(yīng)用于電子裝置的外殼、汽車部件以及在諸如電源和驅(qū)動源的熱源附近的構(gòu)件的情況下,可以發(fā)揮實用上足夠的耐久強度。尤其是,在其中使用由植物來源的原料合成的聚酰胺11作為聚酰胺樹脂的情況下,可以獲得其中所有組分均衍生自天然產(chǎn)物的新型復(fù)合材料,從降低全球環(huán)境負擔(dān)來看,非常需要這類材料。[第五實施例]通過使用上述根據(jù)第五實施方式的樹脂組合物來制造成形制品樣品,并且評價其特性。禾口[t匕專交侈'J41和42](原料)(A)聚酰胺樹脂聚酰胺ll(麗絢(BMN,才直物來源,Arkema制造))(B)植物纖維粉狀絲纖維通過熔融混煉法以表5所示的比例(wt%)混合上述(A)和(B),并且制造具有^f皮此不同的混合比率的樣品。在熔融混煉中,使用單軸螺桿混煉擠出才幾(由ImotomachineryCo.,Ltd.制造),噴嘴溫度為190。C210。C,并且滯留時間在10秒以內(nèi)。將在上述條件下形成的聚酰胺樹脂和絲纖維的復(fù)合組合物粉碎。之后,在195°C和400kg/cm2下壓制所得物,從而獲得厚度為1.0mm的才反一犬才羊品成形制品。<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>接著,對于以表5所示的混合比率制備的組合物的成形制品,在以下條件下進行耐熱性試驗(在較寬溫度范圍內(nèi)的粘彈性試驗)。(粘彈性試一驗方法)測量裝置由RheometricScientificInc.制造的粘彈性分才斤4義樣品具有上述表1所示的混合比率的組合物(長50mmx寬7mmx厚1mm)頻率6.28(rad/s)測量開始溫度0°C測量最鄉(xiāng)冬溫度160°C溫度增加速率5。C/min應(yīng)變0.05%圖5示出了實施例41~43以及比專交例41和42的才羊品成形制品的粘彈性試驗結(jié)果。圖中的曲線41~43分別表示實施例41-43的溫度和彈性才莫量的測量結(jié)果,而曲線C41和C42表示比一交例41和42的溫度和彈性才莫量的測量結(jié)果。可以證實,與作為4又由聚酰胺樹脂制成的成形制品的比較例41和42的樣品相比,特別是在46。C(聚酰胺樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)以上的溫度范圍內(nèi),改善了由聚酰胺樹脂(聚酰胺11)和絲纖維的復(fù)合材料制成的實施例41~43的樣品成形制品的強度。而且,隨著絲纖維的含量增加,同樣改善了機械強度。尤其是,在其中包含5wt。/。以上的絲纖維的情況下,i正實具有明確的效果。同時,在其中絲纖維的量超過30wt。/。的情況下,樹脂組合物的強度降低。已經(jīng)參照實施方式和實施例描述了本發(fā)明。然而,本發(fā)明并不限于上述實施方式和上述實施例,并且可以進4于各種變形。例如,在上述實施方式中,作為成形制品的一個具體實例,已經(jīng)給出了便攜式音樂播放器的外殼的描述。然而,成形制品可用作諸如移動電話的其他電子裝置、汽車部件以及在諸如電源和驅(qū)動源的熱源附近的構(gòu)件。而且,在上述實施方式和上述實施例中,作為本發(fā)明的樹脂組合物,已經(jīng)給出了其中將天然纖維加入到聚酰胺樹脂中的情況的描述。然而,可以包含諸如增韌劑和增塑劑的其他組分。在這樣的情況下,上述各纖維的添加量期望在各實施方式中描述的范圍內(nèi)。而且,在上述實施方式和上述實施例中,已經(jīng)給出了諸如加入作為天然纖維的棉和麻的具體實例的描述。然而,可以通過混合而使用其兩種或多種。而且,本發(fā)明并不排除其他天然纖維??梢允褂弥T如棕櫚和絲瓜的植物纖維以及諸如羊毛纖維(綿羊毛)的生物纖維。權(quán)利要求1.一種樹脂組合物,其特征在于,包含聚酰胺樹脂和天然纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其特征在于,所述聚酰胺樹脂是聚酰胺11。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樹脂組合物,其特征在于,所述聚酰胺11由才直物來源的原沖+合成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其特征在于,所述天然纖維是植物纖維。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹脂組合物,其特征在于,所述植物纖維是棉纖維,并且所述棉纖維的添加量為1wt%~25wt%。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹脂組合物,其特征在于,所述植物纖維是麻纖維,并且所述麻纖維的添力o量為lwt%~30wt%。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹脂組合物,其特征在于,所述植物纖維是竹纖維,并且所述竹纖維的添加量為lwt%~30wt%。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹脂組合物,其特征在于,所述植物纖維是木4分,并且所述木^分的添加量為1wt%~25wt%。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其特征在于,所述植物纖維是棉纖維、麻纖維、竹纖維以及木粉纖維中的至少一種。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其特征在于,所述天然纖維是生物纖維。11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的樹脂組合物,其特征在于,所述生物纖維是絲纖維,并且所述絲纖維的添加量為5wt%~30wt%。12.—種通過使用樹脂組合物制造的成形制品,其特征在于,所述樹脂組合物包含聚酰胺樹脂和天然纖維。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的成形制品,其特征在于,所述天然纖維是植物纖維,并且所述植物纖維是棉纖維、麻纖維、竹纖維以及木粉纖維中的至少一種。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的成形制品,其特征在于,所述天然纖維是生物纖維,并且所述生物纖維是絲纖維。15.—種制造成形制品的方法,其特4正在于,包纟舌通過熔融和混煉聚酰胺樹脂和天然纖維來形成樹脂組合物的步驟,以及通過使所述樹脂組合物熱成形來獲得成形制品的步驟,并且,作為所述聚酰胺樹脂,使用由植物來源的原料合成的聚酰胺11。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造成形制品的方法,其特征在于,作為所述天然纖維,使用棉纖維、麻纖維、竹纖維以及木粉纖維中的至少一種。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造成形制品的方法,其特征在于,作為所述天然纖維,使用絲纖維。18.—種由成形制品制造的電子裝置,其特征在于,所述成形制品由包含聚酰胺樹脂和天然纖維的樹脂組合物形成。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子裝置,其中,所述天然纖維是棉纖維、麻纖維、竹纖維以及木粉纖維中的至少一種。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子裝置,其特征在于,所述天然纖維是絲纖維。全文摘要本發(fā)明以低成本提供了一種具有高的機械強度性能、具有優(yōu)異的化學(xué)特性如耐化學(xué)性和耐熱性、具有高的產(chǎn)品設(shè)計自由度并且具有已考慮到對環(huán)境的影響的結(jié)構(gòu)的樹脂組合物。由聚酰胺構(gòu)成的樹脂組合物包含作為天然纖維的棉纖維。棉纖維的添加量優(yōu)選為1wt%~25wt%。聚酰胺樹脂是使用蓖麻油作為植物來源的原料的聚酰胺11。棉纖維的平均纖維直徑為100μm以下。將聚酰胺樹脂和棉纖維熔融和混煉,然后熱成形,從而可以制造包含植物纖維的成形制品。除了棉纖維之外,還可以采用諸如麻纖維、竹纖維和木粉的植物纖維以及諸如絲纖維的生物纖維。文檔編號C08L77/00GK101528853SQ20078003935公開日2009年9月9日申請日期2007年9月26日優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日發(fā)明者山田心一郎,森浩之,田畑誠一郎,野口勉申請人:索尼株式會社
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