圧延によるポリマーブレンドの変形機構および材料の力学特性

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750122
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: 邱 建輝 富山県立大学, 工学部, 助手 (40244511)
• Keywords: 高分子材料 / ブレンド / 圧延加工 / 内部構造 / 配向性 / 力学特性

Research Abstract

本研究ではポリマーブレンドと圧延加工の複合効果を考えて,汎用結晶性高分子ポリプロピレン(PP)に分子配向性が発現する液晶ポリエステル(LCP)を添加したもの(今年は主に20%LCP)を用い,圧延によるブレンド試料の内部の微細構造、配向性および引張,疲労特性に与える影響を検討した.
実験に使用した材料は市販のPP(旭化成(株)製・M1700)とLCP(ユニチカ(株)製,ロッドランLC-3000)の各ペレットを用いた.PP/LCPの各重量割合で二軸回転押出機により,混練してから,射出成形機でJISl号ダンベル型試験片を成形した.また,LCPの分散状態に及ぼす混練条件などの影響については混練回転速度・温度および謝出速度を変化させて調べた.その結果は次の通りである.
1.20%LCPを添加した場合,230℃,25pmの混練条件および射出速度22cm^3/minにおいて,LCPは繊維化し,最も良好な分散状態が得られた.
2.冷間(室温)圧延加工は20%LCPを含有した試料は60%まで圧延しても良好な圧延が得られた.しかし,LCPの量がそれ以上に増えると,試料表面にき裂が発生する.
3.LCP含有量の増加につれて引張強度・疲労寿命が上昇するが,伸びが急激に低下する.
4.圧延率の増加につれて
1)LCP相の間隔が小さくなり,それに圧延方向により強く配向される.
2)試料断面における硬さ・配向度の分布は均一化し,中間層とコア層の差が小さくなる.
3)LCP添加による低下した延性的な特性が改善され,伸びは再び向上する.
4)引張強度および疲労特性の改善は高温より低温(PPのTg以下)の方がより効果的である.
特に,60%圧延した試料はかなり高い引張強度と疲労寿命を有することがわかった.
来年度は主に高温(110℃)圧延に関する実験を行うとともに,今年の研究成果を論文にまとめて公表する.