JP3864347B2

JP3864347B2 - Resin modifier, antistatic resin composition and resin molded body using the same

Info

Publication number: JP3864347B2
Application number: JP25565392A
Authority: JP
Inventors: 雄太郎石田; 隆資古沢; 興本間; 誠之助安藤
Original assignee: Co Op Chemical Co Ltd
Current assignee: Co Op Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JPH0680820A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、樹脂改質剤、帯電防止性樹脂組成物およびそれを用いた樹脂成形体に関するものであり、さらに詳しくは、本発明の樹脂改質材を熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に配合することにより得られる帯電防止性と機械的および熱的特性が同時に改善された樹脂組成物および樹脂成形体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂に帯電防止性または機械的特性を付与する目的で、種々の有機物又は無機物を配合することは、いろいろな分野で広く行われている。
従来使用されている帯電防止剤は内部帯電防止剤と外部帯電防止剤とに大別されるが、それぞれ一長一短がある。例えば、導電性カーボンブラック、金属粉末、金属錯塩、金属酸化物等のフイラー状の導電剤を配合することが提案されているが、これらはいずれも黒色または有色であるため、これらを充填した製品は自由に着色することができないため、用途によっては使用が制限され、また導電剤の多くは前述の樹脂中に均一に分散させることが困難であるため、十分な帯電防止効果を得ることができず、それに機械的性質を劣化させてしまうという欠点がある。
【０００３】
一方、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の帯電防止剤は、樹脂中に少量配合してこれを成形品表面に移行させて、帯電防止機能を発現させるものであるが、帯電防止剤が成形品の表面にプリードアウトすると成形品の外観特性（平滑性や表面光沢）を損なうことが避けられず、水との接触で帯電防止剤が流出したり、あるいは光や熱の作用で帯電防止剤が変質して帯電防止機能が失われるなどの問題があり、帯電防止機能の持続性に劣るという欠点がある。
なお、此れ迄に報告された帯電防止剤は樹脂の表面抵抗値を１０⁵ 〜１０⁹ （Ω）程度に下げて導電性を付与することにより、帯電防止しようとするものが大勢を占めており、樹脂の表面抵抗値を１０¹¹〜１０¹⁵（Ω）とあまり下げないで、帯電防止効果を付与する帯電防止剤は殆ど報告されていない。
【０００４】
膨潤性フッ素雲母と同様の層状粘土化合物である、合成ヘクトライト粘土を帯電防止剤として使用する特許が特開昭５１−４０４０９号公報、特公昭５７−９０５９号公報、特開昭６３−８８５５７号公報、特開平２−２４８７１３号公報等に記載されている。しかし、それらはシート、紙、弾性ロール等の用途に、水に分散して用いるものであり、樹脂に混入すると樹脂への分散性が悪いので、樹脂の機械的特性を改善することができず、また高純度品を得ようとすると複雑な工程を経なければならず、それに高価であるという欠点がある。
【０００５】
また、膨潤性層状粘土化合物の層間に第４級アンモニウム塩をインターカレートしたものを帯電防止剤として使用する特許が特開昭６１−２１３２３１号公報、特開昭６４−６５１５８号公報、特開平１−１５２１９７号公報、特公昭５９−３６３６１号公報、特公昭５９−３６３６２号公報等に報告されている。しかし、これらは耐熱性及び樹脂への分散性の点で問題があるので、樹脂に配合することにより帯電防止性と機械的特性を同時に付与することはできない。
【０００６】
雲母を電気絶縁材料として利用しようとする試みは古くから行われており、関連特許も数多く出願されている。また、雲母の表面を導電性物質で表面処理をして、帯電防止剤として利用しようとする試みもあり、関連特許として特開昭６２−２１６１０５号公報、特開昭６２−２５６７２４号公報、特開昭６３−２０３４２号公報等が出願されているが、工程が複雑でコスト高となるうえ、雲母の持っている表面特性を失うという欠点がある。
一方、特開昭６３−２５６５１１号公報には酸化カリウムを６重量％以上含む天然雲母を加熱脱水することにより、導電性粉末を得ようとする技術が記載されているが、ハンター白色度が８０％程度と低く、それに結晶水を含むため、樹脂に混入した場合に不安定であるという欠点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
下記の諸特性を有する樹脂改質剤、帯電防止性樹脂組成物およびそれを用いた樹脂成形体を提供する。
（１）熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に配合することにより帯電防止性と機械的および熱的特性を同時に改善することができる。
（２）樹脂中に容易に均一分散できる。
（３）樹脂改質剤が成形品の表面にブリードアウトしてその外観特性（平滑性や表面光沢）を損なったり、水との接触で流出したり、あるいは光や熱の作用で変質して、帯電防止機能が失われることがない。
（４）樹脂に混入した場合に樹脂の表面抵抗値を１０¹¹〜１０¹⁵（Ω）程度とあまり低めずに、帯電防止効果を付与できる。
（５）樹脂組成物および樹脂成形体を自由に着色できる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題に鑑み本発明者等が鋭意研究した結果、特定の膨潤性フッ素雲母を主成分とする樹脂改質剤を用い、それを熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に配合することにより上記課題を解決することができることを見いだして、本発明を成すに到った。
本発明の請求項１の発明は、タルクと、Ｍ₂ ＳｉＦ₆ またはＭ₂ ＳｉＦ₆ とＭＦとの混合物（式中、Ｍはナトリウム及び／またはリチウム原子を表す）を７００〜１０００℃に加熱処理して製造される下式で示される膨潤性フッ素雲母を主成分とする樹脂改質剤に係わるものである。
α（Ｎａ、Ｌｉ）Ｆ・β（ａＭｇＦ₂ ・ｂＭｇＯ）・γＳｉＯ₂
（式中のα、β、γ、ａ及びｂは各々係数を表し、αは０．１〜２、βは２〜３．５、γは３〜４、ａ、ｂは０〜１を示し、ａ＋ｂ＝１）
【０００９】
本発明の請求項２の発明は、
請求項１記載の樹脂改質剤５〜５０重量％
熱可塑性樹脂及び／または熱硬化性樹脂９５〜５０重量％
を主成分とする帯電防止性樹脂組成物に係わるものである。
【００１０】
本発明の請求項３の発明は、請求項２記載の帯電防止性樹脂組成物を成形して得られる樹脂成形体に係わるものである。
【００１１】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる膨潤性フッ素雲母は特開平２−１４９４１５号公報に記載されている方法で製造することができる。
本発明で用いる原料のタルクは天然鉱物であり、乾燥・粉砕して使用するが、タルク中に含まれる不純物は生成する膨潤性フッ素雲母の純度を下げ、特に、酸化鉄、酸化鉛、酸化ニッケル、酸化バナジウム等の有色化合物の混入は生成する膨潤性フッ素雲母の白色度に影響を与え、また、原料タルクの粒径は生成する膨潤性フッ素雲母の粒径に影響を与えるので、不純物含量が少なく、ある程度細かい粒径（好ましくは平均粒径１０μｍ以下）のものを使用することが望ましい。
【００１２】
また、本発明で用いる原料のＭ₂ ＳｉＦ₆ とＭＦ（式中、Ｍはナトリウム及びまたはリチウム原子を表す）はタルクの場合と同様な理由で不純物含量が少ないものがよく、粒径はタルクの場合程シビアでないが、５０μｍ以下が好ましい。
本発明で用いる原料のＭ₂ ＳｉＦ₆ とＭＦの中で最も重要なのは、価格が安価な点も含めてＮａ₂ ＳｉＦ₆ であり、Ｎａ₂ ＳｉＦ₆ とＮａＦの混合粉末を用いる場合はＮａ₂ ＳｉＦ₆ が５０重量％以上であることが必要であり、好ましくは７５重量％以上である。
Ｌｉ₂ ＳｉＦ₆ とＬｉＦはそれぞれＮａ₂ ＳｉＦ₆ とＮａＦの代わりに使用できるが、価格面でＮａ₂ ＳｉＦ₆ とＮａＦに劣る。しかし、得られた膨潤性フッ素雲母の帯電防止効果や樹脂に付与する機械的および熱的特性はＮａ₂ ＳｉＦ₆ やＮａＦと差異があるため、用途により、これらの使い分けをすればよい。また、Ｎａ₂ ＳｉＦ₆ 、ＮａＦ、Ｌｉ₂ ＳｉＦ₆ 、ＬｉＦを混合使用することも可能である。
【００１３】
以下、原料として、タルクとＮａ₂ ＳｉＦ₆ を使用する場合について説明するが、Ｎａ₂ ＳｉＦ₆ の混合量は１０〜３５重量％（Ｌｉ₂ ＳｉＦ₆ の場合は８〜３１％）、好ましくは１５〜２５重量％（Ｌｉ₂ ＳｉＦ₆ の場合は１３〜２２％）にする必要があり、この範囲以外では膨潤性フッ素雲母の生成量が低下する。
【００１４】
加熱温度は、最低でも７００℃必要であり、１０００℃を越えるとやや収率が下がり始め、また、より以上の高温では製品が焼結して、その後の粉砕工程が必要となる等の不利を招くため、７００〜１０００℃が好ましい。また、安定した収率を得るには保持時間は１時間以上必要である。
このようにして得られる膨潤性フッ素雲母はハンター白色度９０％以上、粒径は原料タルクの粒径に影響されるが、平均粒径１０μｍ以下のタルクを用いれば、ほぼ平均粒径１０μｍ以下であり、形状はいずれも薄片状になる。
【００１５】
本発明で用いる膨潤性フッ素雲母を熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に５〜５０重量％混入することにより、該樹脂に帯電防止性と機械的および熱的特性を同時に付与することができる。
本発明に使用する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、飽和ポリエステル、フッ素樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリフェニレンサルファイド、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン等を挙げることができる。
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
樹脂への混入量は、用いる樹脂の種類、用途等により異なるが、帯電防止性と機械的および熱的特性を同時に付与するには５〜５０重量％が適量である。
【００１６】
本発明で用いる膨潤性フッ素雲母を熱可塑性樹脂や熱硬化性膨潤性に５〜５０重量％混入すると、樹脂の成形体は表面抵抗率は１０¹¹〜１０¹⁵（Ω）と比較的高いのに、帯電性試験をすると、半減期は２〜６０（秒）、摩擦帯電圧帯は９００（Ｖ）以下と良好な帯電防止効果を示す。これは極めて特異的な性質であり、この理由はまだ解明されていないが、本発明で用いる膨潤性フッ素雲母が、層状構造を有するタルク結晶の層間にＭ₂ ＳｉＦ₆ またはＭＦ（式中、Ｍはナトリウム及びまたはリチウム原子を表す）のアルカリイオンをインターカレートする（この際同時にタルクのＯＨイオンとＦイオンが置換される）ような、インターカレーション法で製造されることと緻密な関係があるものと推定される。
また、このインターカレーション法で製造される膨潤性フッ素雲母の層間陽イオン交換容量が０．０７０〜０．１２０当量／１００ｇと、他の方法で合成された雲母に比べて異常に高いことより、層間にインターカレートしたＮａイオンの挙動がこの特異な帯電防止効果に大きな寄与をしているのではないかと想像される。
このインターカレーション法以外で生成される合成雲母（例えば、溶融法、固相反応法等）や天然雲母等にはこのような特異的な性質は見られない。
【００１７】
また、本発明で用いる膨潤性フッ素雲母を熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂に５〜１０重量％混入すると、帯電防止性を示すようになるとともに、引張試験による破断強度、衝撃強度、熱変性温度等の樹脂の機械的および熱的特性も改善され、樹脂の機能は飛躍的に向上する。この樹脂の機械的および熱的特性の改善は、本発明で用いる膨潤性フッ素雲母の形状が独特の薄片状であることと関係があるものと考えられる。
また、本発明で用いる膨潤性フッ素雲母はハンター白色度が９０％以上と高いため、それを配合した樹脂組成物の着色が制限されない。それに、本発明で用いる膨潤性フッ素雲母は粒径を原料タルクの粒径により好みの粒径にコントロールすることができるため、樹脂に一般に望まれている微細なものが容易に得られ、また、形状は薄片状であるため、樹脂中への均一分散が容易である。
更に本発明で用いる膨潤性フッ素雲母は、成形品の表面にブリードアウトしてその外観特性（平滑性や表面光沢）を損なったり、水との接触で流出したり、あるいは光や熱の作用で変質して、帯電防止機能が失われること等もない。
【００１８】
【作用】
本発明で用いる膨潤性フッ素雲母は、加熱反応で、層状構造を有するタルク結晶の層間にＭ₂ ＳｉＦ₆ またはＭＦ（式中、Ｍはナトリウム及びリチウム原子を表す）のアルカリイオンをインターカレートさせる（この際同時にタルクのＯＨイオンとＦイオンが置換される）インターカレーション法で製造され、この膨潤性フッ素雲母を熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に５〜５０重量％混入すると、該樹脂組成物は帯電防止性と機械的および熱的特性が同時に改善される。
【００１９】
【実施例】
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の主旨を逸脱しないかぎり実施例に限定されるものではない。
特開平２−１４９４１５号公報に記載されている方法に準じて膨潤性合成素雲母を製造した。
製造例１
ポールミルにより平均粒径が２μｍとなるように粉砕したタルク８０重量％に対し、その平均粒径が同じく２μｍであるＮａ₂ ＳｉＦ₆ ２０重量％を混合し、混合物を磁性ルツボに入れ、電気炉中で８００℃、２時間保持して製造した。生成物は平均粒径２μｍ程度の微細な薄片状の粉末であり、ハンター白色度は９３％、また、生成物の層間陽イオン交換容量は０．０９８当量／１００ｇであった。これを“雲母−１”とする。
【００２０】
製造例−２
ポールミルにより平均粒径が５μｍとなるように粉砕したタルク８５重量％に対し、その平均粒径が６μｍであるＬｉ₂ ＳｉＦ₆ １５重量％を混合し、混合物を磁性ルツボに入れ、電気炉中で８５０℃、２時間保持して製造した。生成物は平均粒径５μｍ程度の微細な薄片状の粉末であり、ハンター白色度は９２％、また、生成物の層間陽イオン交換容量は０．０９５当量／１００ｇであった。これを“雲母−２”とする。
【００２１】
製造例−３
ポールミルにより平均粒径が８μｍとなるように粉砕したタルク８０重量％に対し、その平均粒径が２０μｍであるＮａ₂ ＳｉＦ₆ １５重量％、平均粒径が１８μｍであるＮａＦ５重量％を混合し、混合物を磁性ルツボに入れ、電気炉中で９００℃、２時間保持して製造した。生成物は平均粒径８μｍ程度の微細な薄片状の粉末であり、ハンター白色度は９２％、また、生成物の層間陽イオン交換容量は０．０８８当量／１００ｇであった。これを“雲母−３”とする。
【００２２】

表１に示した割合で膨潤性合成雲母と、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を配合し、定法で混練・成形後、あるいは混練・硬化・成形後、各種の試験を行った。機械物性試験の結果を表１に、電気特性・帯電性試験の結果を表２に示した。
【００２３】

【００２４】
【表１】

【００２５】
【表２】

【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、層状構造を有するタルク結晶の層間にナトリウム或いはリチウムイオンをインターカレートして得られる膨潤性フッ素雲母を熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に５〜５０重量％混入することにより、該樹脂に帯電防止性と機械的および熱的特性を同時に付与することができ、また、該雲母は白色度が高く樹脂の着色への影響がなく、それに薄片状の細かい粒状であるため樹脂への分散が極めて良好であり、該雲母が成形品の表面にブリードアウトして外観特性（平滑性や表面光沢）を損なったり、水との接触で流出したり、あるいは光や熱の作用で変質して、帯電防止機能が失われることがなく、樹脂の表面抵抗値を１０¹¹〜１０¹⁵（Ω）程度とあまり低めずに、帯電防止効果を付与できるなどの効果があり、本発明の産業上の利用価値は極めて大きい。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a resin modifier, an antistatic resin composition, and a resin molded body using the same, and more specifically, the resin modifier of the present invention is blended with a thermoplastic resin or a thermosetting resin. The present invention relates to a resin composition and a resin molded article in which the antistatic property and mechanical and thermal properties obtained at the same time are improved.
[0002]
[Prior art]
In general, blending various organic substances or inorganic substances for the purpose of imparting antistatic properties or mechanical properties to thermoplastic resins or thermosetting resins is widely performed in various fields.
Conventionally used antistatic agents are roughly classified into internal antistatic agents and external antistatic agents, but each has advantages and disadvantages. For example, it has been proposed to incorporate filler-like conductive agents such as conductive carbon black, metal powders, metal complex salts, metal oxides, etc., all of which are black or colored, so products filled with these Since it cannot be freely colored, its use is limited depending on the application, and since many of the conductive agents are difficult to disperse uniformly in the aforementioned resin, a sufficient antistatic effect can be obtained. However, it has the disadvantage of degrading mechanical properties.
[0003]
On the other hand, antistatic agents such as cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, etc. are blended in a small amount in the resin and transferred to the surface of the molded product to develop an antistatic function. However, if the antistatic agent is prepped out on the surface of the molded product, it is inevitable that the appearance characteristics (smoothness and surface gloss) of the molded product will be impaired, and the antistatic agent will flow out by contact with water, or There is a problem that the antistatic agent is altered by the action of light or heat and the antistatic function is lost, and the durability of the antistatic function is poor.
Many of the antistatic agents reported so far are intended to be antistatic by lowering the surface resistance of the resin to about 10 ⁵ to 10 ⁹ (Ω) and imparting conductivity. Thus, there have been few reports on antistatic agents that give an antistatic effect without reducing the surface resistance of the resin to 10 ¹¹ to 10 ¹⁵ (Ω).
[0004]
Patents using synthetic hectorite clay, which is a layered clay compound similar to swellable fluorinated mica, as an antistatic agent are disclosed in JP-A-51-40409, JP-B-57-9059, and JP-A-63-88557. This is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-248713. However, they are used by dispersing in water for applications such as sheets, paper, elastic rolls, etc. When mixed in the resin, the dispersibility in the resin is poor, so the mechanical properties of the resin cannot be improved. In addition, if a high-purity product is to be obtained, a complicated process must be performed, which is expensive.
[0005]
Patents using an intercalated quaternary ammonium salt between layers of a swellable layered clay compound as an antistatic agent are disclosed in JP-A-61-213231, JP-A-64-65158, No. 1-152197, Japanese Patent Publication No. 59-36361, Japanese Patent Publication No. 59-36362, and the like. However, since these have problems in terms of heat resistance and dispersibility in the resin, it is impossible to simultaneously impart antistatic properties and mechanical properties by blending with the resin.
[0006]
Attempts to use mica as an electrical insulating material have been made for a long time, and many related patents have been filed. There is also an attempt to treat the surface of mica with a conductive material and use it as an antistatic agent. Related patents are disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-216105 and 62-256724. Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-20342 has been filed. However, there are drawbacks in that the process is complicated and expensive, and the surface properties of mica are lost.
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63-256511 describes a technique for obtaining conductive powder by heating and dehydrating natural mica containing 6% by weight or more of potassium oxide. %, And it contains crystal water, so that it is unstable when mixed in the resin.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
A resin modifier, an antistatic resin composition, and a resin molded body using the same having the following various characteristics are provided.
(1) The antistatic property and mechanical and thermal properties can be improved at the same time by blending with a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
(2) It can be easily and uniformly dispersed in the resin.
(3) The resin modifier bleeds out to the surface of the molded product, impairing its appearance characteristics (smoothness and surface gloss), flowing out by contact with water, or altered by the action of light or heat. The antistatic function is not lost.
(4) When mixed in the resin, the antistatic effect can be imparted without reducing the surface resistance of the resin to about 10 ¹¹ to 10 ¹⁵ (Ω).
(5) The resin composition and the resin molded product can be freely colored.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies by the present inventors in view of the above-mentioned problems, the above-mentioned problem is obtained by using a resin modifier mainly composed of a specific swellable fluorine mica and blending it into a thermoplastic resin or a thermosetting resin. As a result, the present invention has been completed.
According to the first aspect of the present invention, a mixture of talc and M ₂ SiF ₆ or M ₂ SiF ₆ and MF (wherein M represents a sodium and / or lithium atom) is heat-treated at 700 to 1000 ° C. It is related with the resin modifier which has as a main component the swelling fluorine mica shown by the following formula manufactured by this.
α (Na, Li) F · β (aMgF ₂ · bMgO) · γSiO ₂
(In the formula, α, β, γ, a and b each represent a coefficient, α is 0.1 to 2, β is 2 to 3.5, γ is 3 to 4, a and b are 0 to 1. A + b = 1)
[0009]
The invention of claim 2 of the present invention
Resin modifier according to claim 1 5 to 50% by weight
Thermoplastic resin and / or thermosetting resin 95-50% by weight
It is related with the antistatic resin composition which has as a main component.
[0010]
Invention of Claim 3 of this invention is related with the resin molding obtained by shape | molding the antistatic resin composition of Claim 2.
[0011]
The present invention is described in detail below.
The swellable fluorine mica used in the present invention can be produced by the method described in JP-A-2-149415.
The raw material talc used in the present invention is a natural mineral and is used after being dried and pulverized, but impurities contained in the talc lower the purity of the swellable fluorinated mica produced, and in particular, iron oxide, lead oxide, nickel oxide In addition, mixing of colored compounds such as vanadium oxide affects the whiteness of the swellable fluorinated mica produced, and the particle size of the raw talc affects the particle size of the swellable fluorinated mica produced. It is desirable to use a particle having a small particle size (preferably an average particle size of 10 μm or less).
[0012]
Further, M ₂ SiF ₆ and MF (wherein, M represents sodium and or lithium atom) of the material used in the present invention may have one less impurity content for the same reason as in the case of talc, particle size of the talc Although not as severe as the case, it is preferably 50 μm or less.
Raw material M ₂ SiF ₆ and the most important of MF is used in the present invention, the price is Na ₂ SiF _6, including inexpensiveness, Na ₂ SiF the case of using a mixed powder of Na ₂ SiF ₆ and NaF ₆ is required to be 50% by weight or more, and preferably 75% by weight or more.
Li ₂ SiF ₆ and LiF can be used in place of Na ₂ SiF ₆ and NaF, respectively, but are inferior to Na ₂ SiF ₆ and NaF in price. However, the antistatic effect of the obtained swellable fluoromica and the mechanical and thermal properties imparted to the resin are different from those of Na ₂ SiF ₆ and NaF. Therefore, these may be properly used depending on the application. It is also possible to use a mixture of Na ₂ SiF ₆ , NaF, Li ₂ SiF ₆ and LiF.
[0013]
Hereinafter, the case where talc and Na ₂ SiF ₆ are used as raw materials will be described. The mixing amount of Na ₂ SiF ₆ is 10 to 35% by weight (8 to 31% in the case of Li ₂ SiF ₆ ), preferably 15 It is necessary to make it -25% by weight (in the case of Li ₂ SiF ₆ , 13 to 22%), and if it is outside this range, the amount of swellable fluorine mica produced decreases.
[0014]
The heating temperature needs to be 700 ° C. at least, and when it exceeds 1000 ° C., the yield starts to decrease slightly, and at higher temperatures, the product sinters and the subsequent pulverization step is required. Therefore, 700 to 1000 ° C. is preferable. In addition, the retention time must be 1 hour or longer to obtain a stable yield.
The swellable fluoromica thus obtained has Hunter whiteness of 90% or more, and the particle size is affected by the particle size of the raw material talc, but if talc having an average particle size of 10 μm or less is used, the average particle size is approximately 10 μm or less. Yes, all shapes are flakes.
[0015]
By mixing the swellable fluoromica used in the present invention in a thermoplastic resin or thermosetting resin in an amount of 5 to 50% by weight, the resin can be imparted with antistatic properties and mechanical and thermal properties at the same time.
Examples of the thermoplastic resin used in the present invention include polyethylene, polypropylene, polyamide, polyacetal, saturated polyester, fluororesin, methylpentene resin, polyphenylene sulfide, vinyl chloride resin, polystyrene, methacrylic resin, polycarbonate, modified polyphenylene oxide, and polysulfone. Etc.
Moreover, as a thermosetting resin, a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, unsaturated polyester, an epoxy resin etc. can be mentioned, for example.
The amount mixed into the resin varies depending on the type and use of the resin to be used, but 5 to 50% by weight is an appropriate amount for simultaneously imparting antistatic properties and mechanical and thermal properties.
[0016]
When the swellable fluoromica used in the present invention is mixed in the thermoplastic resin or thermosetting swelling property by 5 to 50% by weight, the resin molded product has a relatively high surface resistivity of 10 ¹¹ to 10 ¹⁵ (Ω). When the chargeability test is performed, the anti-static effect is good with a half-life of 2 to 60 (seconds) and a frictional voltage band of 900 (V) or less. This is a very specific property, and the reason for this is not yet elucidated. However, the swellable fluorine mica used in the present invention has M ₂ SiF ₆ or MF (in the formula, M Is closely related to being produced by an intercalation method that intercalates alkali ions of sodium and / or lithium atoms (at the same time OH and F ions of talc are replaced at the same time). Presumed to be.
In addition, the swellable fluorine mica produced by this intercalation method has an interlayer cation exchange capacity of 0.070 to 0.120 equivalent / 100 g, which is abnormally high compared to mica synthesized by other methods. It is imagined that the behavior of Na ions intercalated between layers contributes greatly to this unique antistatic effect.
Such a specific property is not observed in synthetic mica (for example, melting method, solid phase reaction method, etc.), natural mica, etc. produced by other than the intercalation method.
[0017]
In addition, when the swelling fluorine mica used in the present invention is mixed in a thermoplastic resin or a thermosetting resin by 5 to 10% by weight, the antistatic property is exhibited, and the breaking strength, impact strength, and heat denaturation temperature by a tensile test are exhibited. The mechanical and thermal properties of the resin are also improved, and the function of the resin is dramatically improved. This improvement in the mechanical and thermal properties of the resin is thought to be related to the unique flake shape of the swellable fluoromica used in the present invention.
Further, since the swellable fluoromica used in the present invention has a high Hunter whiteness of 90% or more, the coloring of the resin composition containing it is not limited. In addition, since the swellable fluorinated mica used in the present invention can control the particle size to a desired particle size by the particle size of the raw material talc, it is possible to easily obtain a fine material generally desired for a resin, Since the shape is flaky, uniform dispersion in the resin is easy.
Furthermore, the swellable fluorinated mica used in the present invention bleeds out on the surface of the molded product, impairs its appearance characteristics (smoothness and surface gloss), flows out by contact with water, or acts by light or heat. The antistatic function is not lost due to deterioration.
[0018]
[Action]
Swellable fluorine mica used in the present invention, the heating reaction, M ₂ SiF ₆ or MF (wherein, M represents a sodium and lithium atoms) on the interlayer talc crystals having a layered structure is intercalated alkali ions (In this case, talc OH ions and F ions are replaced at the same time) When the swellable fluorine mica is mixed with a thermoplastic resin or a thermosetting resin in an amount of 5 to 50% by weight, the resin composition The objects have improved antistatic properties and mechanical and thermal properties at the same time.
[0019]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, unless it deviates from the main point of this invention, it is not limited to an Example.
Swellable synthetic biotite was produced according to the method described in JP-A-2-149415.
Production Example 1
80% by weight of talc pulverized so as to have an average particle diameter of 2 μm by a pole mill is mixed with 20% by weight of Na ₂ SiF ₆ having the same average particle diameter of 2 μm, and the mixture is put in a magnetic crucible. And kept at 800 ° C. for 2 hours. The product was a fine flaky powder having an average particle size of about 2 μm, the Hunter whiteness was 93%, and the interlayer cation exchange capacity of the product was 0.098 equivalent / 100 g. This is referred to as “mica-1”.
[0020]
Production Example-2
Average particle size relative Talc 85% by weight ground to a 5μm by ball mill, the average particle diameter of a mixture of Li ₂ SiF ₆ 15 wt% is 6 [mu] m, the mixture was placed in a porcelain crucible, in an electric furnace It was manufactured at 850 ° C. for 2 hours. The product was a fine flaky powder having an average particle size of about 5 μm, the Hunter whiteness was 92%, and the interlayer cation exchange capacity of the product was 0.095 equivalent / 100 g. This is referred to as “mica-2”.
[0021]
Production Example-3
80% by weight of talc pulverized so as to have an average particle diameter of 8 μm by a pole mill is mixed with 15% by weight of Na ₂ SiF ₆ having an average particle diameter of 20 μm and 5% by weight of NaF having an average particle diameter of 18 μm. The mixture was put into a magnetic crucible and manufactured by holding at 900 ° C. for 2 hours in an electric furnace. The product was a fine flaky powder having an average particle size of about 8 μm, the Hunter whiteness was 92%, and the interlayer cation exchange capacity of the product was 0.088 equivalent / 100 g. This is referred to as “mica-3”.
[0022]

Swelling synthetic mica and a thermoplastic resin or thermosetting resin were blended in the proportions shown in Table 1, and various tests were conducted after kneading / molding or after kneading / curing / molding by a conventional method. Table 1 shows the results of the mechanical property test, and Table 2 shows the results of the electrical property / chargeability test.
[0023]

[0024]
[Table 1]

[0025]
[Table 2]

[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, the swelling fluorine mica obtained by intercalating sodium or lithium ions between layers of talc crystals having a layered structure is mixed in a thermoplastic resin or a thermosetting resin by 5 to 50% by weight. The resin can be imparted with antistatic properties and mechanical and thermal properties at the same time, and the mica has a high whiteness and does not affect the coloration of the resin. The mica bleeds out to the surface of the molded product, impairing appearance characteristics (smoothness and surface gloss), flowing out of contact with water, or by the action of light or heat. The antistatic function is not lost due to alteration, and there is an effect that the antistatic effect can be imparted without reducing the surface resistance value of the resin to about 10 ¹¹ to 10 ¹⁵ (Ω). Industrial The utility value is extremely large.

Claims

It is represented by the following formula produced by heat-treating talc and a mixture of M ₂ SiF ₆ or M ₂ SiF ₆ and MF (wherein M represents a sodium and / or lithium atom) at 700 to 1000 ° C. Resin modifier based on swellable fluorine mica.
α (Na, Li) F · β (aMgF ₂ · bMgO) · γSiO ₂
(In the formula, α, β, γ, a and b each represent a coefficient, α is 0.1 to 2, β is 2 to 3.5, γ is 3 to 4, a and b are 0 to 1. A + b = 1)

Resin modifier according to claim 1 5 to 50% by weight
Thermoplastic resin and / or thermosetting resin 95-50% by weight
An antistatic resin composition containing as a main component.

A resin molded product obtained by molding the antistatic resin composition according to claim 2.