JP2004300235A

JP2004300235A - 樹脂組成物及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004300235A
Application number: JP2003093580A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Tomita; 斉冨田; Tetsuo Nishikawa; 哲生西川
Original assignee: Kanebo Synthetic Fibers Ltd; Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Synthetic Fibers Ltd; Kanebo Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】高比重及び防錆性に優れた高比重材料及びその製造方法を提供する。
【構成】（１）比重７以上の高比重材料であって、熱可塑性樹脂、ナトリウムを１６ｐｐｍ未満含有するタングステン粉末、シリコーンを含有することを特徴とする高比重材料。
（２）熱可塑性樹脂、タングステン粉末、及びシリコーンからなる高比重材料を製造するに際して、ナトリウムの含有量が１６ｐｐｍ以下のタングステン粉末を用い、これを熱可塑性樹脂及びシリコーンと溶融混練することを特徴とする、高比重材料の製造方法。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂にタングステン粉末を高充填させた高比重材料及びその製造方法に関する物であり、高比重性と防錆性を必要とする電気・電子部品や機械部品に好適な高比重材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱可塑性樹脂にタングステン粉末を高充填して高比重性を付与した熱可塑性樹脂組成物が多くの産業分野で広く使用されている。例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂、タングステン粉末９０〜９８重量％及び特定の飽和脂肪族カルボン酸からなる比重７．５以上の樹脂が報告されている。
【０００３】
しかしながら、熱可塑性樹脂にタングステン粉末を高充填して高比重性を付与した熱可塑性樹脂組成物の成形品は高温多湿状態（例えば、６０℃、９５％ＲＨ）に曝されると、成形品の表面が腐食する。これは、タングステンの腐食に起因すると考えられている。
【０００４】
これを防ぐ方法として、例えば、特許文献２公報には金属粉末の表面に燐酸エステル系の金属錯化合物の薄皮膜を形成させて酸化防止する方法や、特許文献３には有機基を含まない無機燐酸化合物を被覆させて酸化防止する方法が報告されている。
【０００５】
しかし、何れの方法でも、タングステン粉末に応用してナイロン６と混練すると流動性は著しく低下し、射出成形は不可能となった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−２１５５６３号公報
【特許文献２】
特開平１−２３４５０２号
【特許文献３】
特開平４−２１７０２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的とするところは、上記の従来技術の問題点を解消し、高比重性と防錆性を有する高比重材料及びその製造方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は比重７以上の材料であって、ナトリウムを１６ｐｐｍ未満含有するタングステン粉末、シリコーンを含有することを特徴とする高比重材料及びこれらの成分を溶融混練することによる製造方法によって達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する熱可塑性樹脂の種類は、特に限定されるものではないが、具体例としては、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、液晶性ポリマー、ポリスルホン樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性エラストマー、例えば、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、エステル系、塩化ビニル系、アミド系、フッ素系が挙げられるがこの限りではない。これらは単体、若しくは２種以上の混合物として使用しても良い。
【００１０】
特に、機械的特性の面でポリアミド樹脂が好ましい。ポリアミド樹脂として、具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン４６、ＭＸＤ６ナイロン、芳香族ナイロン等が挙げられるが、特に、ナイロン６、ナイロン６６及びナイロン１２が好ましい。
【００１１】
本発明に使用するタングステン粉末の大きさは特に限定しないが、平均粒径は好ましくは、３００μｍ以下、より好ましくは２〜１００μｍである。平均粒径がこの程度であると、射出成形時の操業性も良好で熱可塑性樹脂との混合性も良好であるので好ましい。
【００１２】
本発明に使用するタングステン粉末は、ナトリウムを１６ｐｐｍ未満含有していることが肝要である。１３ｐｐｍ以下がより好ましい。１６ｐｐｍ以上含有している場合十分な防錆効果は得られない。
【００１３】
熱可塑性樹脂との接着性をあげるためカップリング処理を施しても良い。カップリング剤としては、具体的にはシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等を用いることが出来る。
【００１４】
比重が７以上の樹脂組成物を得るためには、例えば熱可塑性樹脂がナイロン６の場合、タングステン粉末の配合量は、８９重量％以上が必要となる。
【００１５】
本発明に使用するシリコーンは、特に限定されないが、機械物性（特に耐衝撃性）の点で、２３℃で液体であることが好ましい。具体的には、オルガノシロキサン、オルガノアセトキシシラン、オルガノアルコキシシラン、オルガノシラノール、オルガノシラン、オルガノシルメチレン、オルガノジシロキサン等が挙げられる。このうち、特に好ましいのはオルガノシロキサンであり、具体的には、（ＣＨ_３）_３Ｓｉ［ＯＳｉ（ＣＨ_３）_２］_ｎＣＨ_３で表される線状ジメチルポリシロキサン及び線状ジメチルポリシロキサンに対し、一部をフェニル基で置換した線状メチルフェニルポリシロキサン、一部をアルキル基で置換したアルキル変性線状ジメチルポリシロキサン、一部をフッ素化アルキル基で置換したフッ素変性線状ジメチルポリシロキサン、末端あるいは側鎖にポリエーテルを導入したポリエーテル変性線状ジメチルポリシロキサン、末端に水酸基を導入したアルコール変性線状ジメチルポリシロキサン、末端あるいは側鎖にアミノ基を導入したアミノ変性線状ジメチルポリシロキサン、末端あるいは側鎖にエポキシ基を導入したエポキシ変性線状ジメチルポリシロキサン、末端にフェノールを導入したフェノール変性線状ジメチルポリシロキサン、カルボキシル基を導入した線状ジメチルポリシロキサン等の鎖状オルガノシロキサンが挙げられる。
【００１６】
また、他の好ましいオルガノシロキサンとしては、［（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ］_ｎで表される環状ジメチルポリシロキサンが挙げられる。
【００１７】
本発明に使用するシリコーンの配合量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、防錆の面で０．１重量部以上が好ましく、また、成形品表面へのブリードアウトの面から１０重量部以下であることが好ましい。また、特に、１〜１０重量部であることが好ましい。
【００１８】
本発明の樹脂組成物には本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の添加剤を加えることができる。具体的には、酸化防止剤及び熱安定剤（例えばヒンダードフェノール、ヒドロキノン、チオエーテル、ホスファイト類及びこれらの置換体及びその組合せを含む）、紫外線吸収剤（例えばレゾルシノール、サリシレート、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン等）、結晶核剤（例えばカオリン、タルク等）、滑剤及び離型剤（例えばモンタン酸及びその塩、ステアリン酸及びその塩、ステアリルアルコール、ステアリルアミド等）、強化材（ガラス繊維、炭素繊維、ウィスカー等）、摺動材（モリブデン化合物、フッ素化合物、黒鉛等）、染料、顔料等の着色剤等を１種又は２種以上添加することが出来る。これらを添加する場合、予め熱可塑性樹脂と乾式混合した後、溶融混練でタングステン粉末と混合する方法や熱可塑性樹脂及びタングステン粉末と乾式混合した後押出機で溶融混練する方法が採られる。
【００１９】
本発明の樹脂組成物の製造方法は、ナトリウムの含有量が１６ｐｐｍ未満のタングステン粉を用い、これに熱可塑性樹脂及びシリコーンと溶融混練することが肝要である。一般的に、無機フィラーと熱可塑性樹脂の混合は、押出機による溶融混練法で行われるが、分散性を高めるために混練押出機として２軸異方向回転押出機を用いる方法が好ましいが、これに限定されるものではない。さらに具体的には、予め粉末状の熱可塑性樹脂、カップリング処理を施したタングステン粉末を高剪断攪拌器（例えばヘンシェルミキサやスーパーミキサ）で十分に混合した後、２軸異方向回転押出機に供給する方法などが挙げられるが、これに限定されない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、高比重性と防錆性を有する高比重材料及びその製造方法に関する物であり、電気・電子部品や機械部品等に有用である。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例で本発明を更に詳しく説明する。尚、物性評価は以下の方法に従って実施した。
【００２２】
▲１▼タングステン粉末中のアルカリ金属の定量方法：タングステン粉末を過酸化水素水に加熱溶解させ、ＩＣＰ（ＳＩＩ社製）で測定した。
▲２▼比重：ＡＳＴＭＤ７９２（使用する試験片形状：１２７ｍｍ×１３ｍｍ×６．４ｍｍ）
▲３▼錆発生状況：比重の評価に使用したのと同じ形状の試験片を６０℃、９５％ＲＨ下に４日間及び８日間曝した後観察した。
８日間で変化が無かった場合：○
４日間では変化が無かったが８日間では錆が見られた場合：△
４日間で錆が見られた場合：×
▲４▼アイゾット衝撃強度（ノッチ付き、０．６３５ｃｍ（１／４インチ））：ＡＳＴＭＤ２５６
【００２３】
実施例１〜１４、比較例１、２
表１に示した各種の熱可塑性樹脂の粉末、予めヘンシェルミキサーでカップリング（カップリング剤東レ・ダウコーニング・シリコーン社製ＳＨ６０２０）処理したタングステン粉末（表１に示した）及びシリコーンを表に示す組成で配合し、ヘンシェルミキサーで十分混合後、２軸混練押出機（日本製鋼社製ＴＥＸ３０α）で溶融混練した。射出成形機（住友重機械社製ＨＩＰＲＯＳＧ−７５）を用い、比重評価用試験片及びアイゾット衝撃試験片（ノッチ付、０．６３５ｃｍ（１／４インチ））を成形し、比重、錆発生及び衝撃強度の評価に供した。これらの結果も表１に示した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１で、実施例と比較例を比べると、ナトリウムを１６ｐｐｍ未満含有するタングステン粉及びシリコーンを含有した高比重材料は防錆性は優れていることがわかる。
【００２６】
以上のように、本発明の高比重材料及びその製造方法は、高比重性及び防錆性に優れているため、電気・電子部品や機械部品に好適である。

Claims

比重７以上の樹脂組成物であって、熱可塑性樹脂、ナトリウムを１６ｐｐｍ未満含有するタングステン粉末、シリコーンを含有することを特徴とする樹脂組成物。
シリコーンが２３℃で液体であることを特徴とする請求項１記載の樹脂組成物。
シリコーンの含有量が熱可塑性樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部で有ることを特徴とする請求項１記載の樹脂組成物。
熱可塑性樹脂、タングステン粉末、及びシリコーンからなる樹脂組成物を製造するに際して、ナトリウムの含有量が１６ｐｐｍ未満のタングステン粉末を用い、これを熱可塑性樹脂及びシリコーンと溶融混練することを特徴とする、樹脂組成物の製造方法。
樹脂組成物の比重が７以上である、請求項４記載の樹脂組成物の製造方法。