[发明专利]超声波振动赋予方法以及树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及超声波振动赋予方法以及树脂组合物。更详细地说，涉及一种超声波振动赋予方法以及使用该赋予方法而得到的树脂组合物，所述超声波振动赋予方法的特征在于，在对熔融状态的树脂材料或树脂组合物赋予超声波振动时，控制树脂材料或树脂组合物的压力和熔融粘度。

背景技术

为了提高树脂组合物中填料的分散性，进行了具有不同形状的螺杆或机筒等的混炼机的开发，以及进行了填料的表面处理方法的开发。近年来，伴随着纳米水平的粒子的开发，为了将纳米水平的粒子高度地分散，认为仅仅是上述的开发并不充分。

例如，在低粘度的液体和填料的组合物的情况下，通常采用如下的方法：将加入了液体和填料的容器放入到超声波洗涤器中，或者在容器内插入超声波振动探针，由此赋予超声波振动。但是，这样的方法对于衰减剧烈的高粘度的熔融聚合物并没有效果。

另外，虽然也进行了混炼机的开发，但如果设计成对对象物赋予填料分散所必须的高应力，则对象物通过成型机内的高应力场的几率容易减小，由此，填料的高分散化也有限度。

因此，例如在专文献1中，提出了使用超声波振动来解决这些问题的尝试。在该文献中，公开了使用在挤出机中安装了超声波振动赋予装置的装置来提高聚合物混合物、合金物性的方法。

可是，该文献虽然记载了对于聚合物混合物的效果，但对于填料分散完全没有提及，另外，也没有公开有效的条件。

本发明人等发明了一种对树脂材料赋予超声波振动的装置，以及使用了超声波振动赋予装置的树脂材料的熔融成型方法(参照专利文献2)。

可是，根据成型机的操作条件，超声波振动赋予装置(更具体地说，是振荡器)的负载电流变得非常不稳定，从模头排出的成型品有时会含有气泡。因此，例如在造粒步骤中，存在挤出的丝条容易断裂，不易造粒这样的问题。

另外，特别是确认了超声波促进了填料在填充材料中的分散，但是其条件的领域尚不明确。

专利文献1：美国专利第6528554号

专利文献2：国际公开WO2005/7373小册子

本发明就是鉴于上述问题而作成的，其目的在于提供一种可以以低负荷稳定地向对象物赋予超声波振动，从而可以提高得到的成型品的物性或填料的分散的超声波振动赋予方法。

发明内容

按照本发明，提供下面的超声波振动赋予方法和树脂组合物。

1.超声波振动赋予方法，该方法是通过安装在成型装置中的超声波振动赋予装置对熔融状态的树脂材料赋予超声波振动的方法，其特征在于，在赋予上述超声波振动时，通过控制上述树脂材料的压力P和熔融粘度η，降低对超声波振荡器的负荷，并降低成型品中的气泡含量。

2.上述1所述的超声波振动赋予方法，其特征在于，控制上述树脂材料的压力P和熔融粘度η，使其满足下述式(1)或式(2)的关系：

P≥-(2/3)logη+6(1)

P≥-(2/3)logη+4(2)

[式中，P是树脂材料的压力(MPa)，η是剪切速度为10s^-1时的熔融粘度(Pa·s)。式(1)适用于在成型机中未实施真空脱气的情况，式(2)适用于实施真空脱气的情况。]

3.超声波振动赋予方法，该方法是通过安装在成型装置中的超声波振动赋予装置对含有填料的熔融状态的树脂组合物赋予超声波振动的方法，其特征在于，在赋予上述超声波振动时，通过控制上述树脂组合物的压力P和构成该树脂组合物的树脂材料的熔融粘度η，使上述填料的凝集物破坏、分散。

4.上述3所述的超声波振动赋予方法，其特征在于，控制上述树脂组合物的压力P和熔融粘度η，使其满足下述式(3)的关系：

P≤-7logη+33    (3)

[式中，P是树脂组合物的压力(MPa)，η是构成树脂组合物的树脂材料在剪切速度为10s^-1时的熔融粘度(Pa·s)。]

5.树脂组合物，其是通过上述3或4所述的超声波振动赋予方法来赋予超声波振动而得到的。

在本发明中，可以以低负荷稳定地对对象物赋予超声波振动。另外，即使是熔融树脂这样的高粘度液体，也可以有效地将填料分散。另外，即使不使用相容剂或者减少相容剂的量，也可以稳定地制造物性得到提高的聚合物混合物、合金，因此可以不需要或减少高价的相容剂的使用量。

附图说明

[图1]是示出挤出成型装置整体的概略剖面图。

[图2]是示出在模具中安装超声波振动赋予装置的情况的概略剖面图。