JPH01113465A

JPH01113465A - 樹脂組成物

Info

Publication number: JPH01113465A
Application number: JP27135787A
Authority: JP
Inventors: Masashi Sakamoto; 坂本　正志; Haruo Okuda; 奥田　晴夫; Eiji Yamada; 英司山田; Tatsuya Hamazaki; 濱崎　達也
Original assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1987-10-27
Filing date: 1987-10-27
Publication date: 1989-05-02
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPH0791419B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、針状或は棒状の酸化チタンを配合した樹脂組
成物に関する。針状或は棒状の酸化チタンを混入させる
ことにより機械的強度が改良された本発明の樹脂組成物
は、日用品や電気、電子機器或はカメラなどの精・重機
器、ＯＡ機器などの分野で、更には自動車、航空機など
の分野で幅広（利用することができる。

〔従来の技術〕

最近、強度の優れたエンジニアリングプラスチックが注
目されているが、更にその強度を向上させるために炭酸
カルシウム、マイカなどの粉末状或は薄片状の無機系充
填剤を、またガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム
繊維などの繊維状無機系充填剤を強化材として樹脂中に
混入させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記従来技術において、炭酸カルシウム、マイカなどの
充填剤を配合することにより樹脂成形物の成形収縮率を
低下させたり、線膨張係数を低下させたりして寸法安定
性を改良することが可能であるが、剛性の改良が不十分
で、衝撃強度を低下させ脆弱となる。一方、ガラス繊維
は耐アルカリ性に劣るために成形物の用途が制約され、
炭素繊維は、長い繊維として得られ易く、耐薬品性も良
いが、高価なものであり、経済性に劣る。また、このよ
うな繊維状強化材を配合した樹脂組成物は異方性が大き
く、表面が荒れた状態となって光沢が低下し、また加工
機、金型などを摩耗させるなどの欠点がある。更に、最
近提案されているチタン酸カリウム繊維は、比較的長い
繊維として得られ易（、耐薬品性にも優れているが、折
れ易いために見掛けの繊維長はどの補強効果が得られず
、またカリウム成分が存在しているためプラスチックの
特性が阻害されることがあり、更に着色剤としての機能
をも付与する場合は、それ自体の着色力が低いために添
加量が必然的に多くなり、それが逆に強度を低下させた
り、経済的でもないという欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕本発明者等は上記の問題点を解決すぺ（種々の補強材に
ついて幅広く検討する中で耐薬品性、耐熱性、着色力な
どに優れ、白色顔料として汎用されている二酸化チタン
顔料は着目して研究した。

その結果、粒状の二酸化チタン顔料に代えて針状或は棒
状の酸化チタンを樹脂組成物に配合することにより、前
記二酸化チタン顔料の特性がもたらされるだけでな（、
このものは折れ難いものであって、このものを樹脂媒体
に配合することにより、強度に富み、異方性の少ないか
つ耐摩耗性に優れた樹脂成型物にできるとの知見を得て
完成したものである。

すなわち本発明は、針状或は棒状の酸化チタンを組成中
に含むことを特徴とする樹脂組成物である。

本発明において、針状或は棒状の酸化チタンとは、′本
質的にＴｉＯ□の組成をもち、その形状が針状或は棒状
のものである。針状或は棒状には、繊維状、柱状など類
憤形状のものも包含される。このような形状の中でも長
軸がｌ１１ｍ以上望ましくは３μｍ以上で、軸比が３以
上望ましくは１０以上のものがよい、また、本発明にお
ける針状或は棒状の酸化チタンは１００％がルチル形結
晶であるために高硬度で耐薬品性、耐熱性に優れている
。

針状或は棒状の酸化チタンは、例えば特公昭４７−４４
９７４号に記載されているように、ルチルＴｉＯ＊と塩
化ナトリウムのようなアルカリ金属塩及びオーキシ−リ
ン化合物とを混合し、次に７２５〜１０００℃で焼成し
て得られたり、また特公昭４５−１８３７０号に記載さ
れているようにＴｉ０１源、亜鉛化合物、アルカリ金属
化合物及び燐酸化合物を混合し、焼成して得られる。な
お、針状或は棒状の酸化チタンが長いものと短いものの
混合物として得られる場合は、分級処理などを施して長
いものを選別し、少なくともその７０重量％のものが短
軸０．０２〜０．６μｍ、長袖１〜２０μｍであるもの
を使用するのが望ましい、また、このようにして得られ
る針状或は棒状の酸化チタンは、普通、焼成の後水浸出
などの手段で可溶性塩を除去して用いるのが望ましい、
可溶性塩の除去を完全に行なうことは困難であるが、本
発明の針状或は棒状の酸化チタンは少量の不純物を含ん
でいてもよい。更に、針状或は棒状の酸化チタンとして
シランカップリング剤、チタネートカップリング剤など
で処理されたものを使用する場合は、補強効果が一層高
まるので望ましい。

繊維状チタン酸カリウムを酸水溶液で処理してカリウム
成分を抽出した繊維状酸化チタンも提案されているが、
このような方法ではカリウム成分の完全な除去が困難で
あり、また得られる繊維状酸化チタンは元の繊維形状が
保持できなかったり、特に多孔性であるために繊維自身
の強度が著しく劣り、折れ易く、本発明の樹脂組成物の
強化材としては不適当である。

本発明で用いられる樹脂は、その目的、用途などに応じ
て選択され、特に限定されるものでないが、例えば、ポ
リアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
変性ポリフェニレンオキサイド、変性ポリフェニレンエ
ーテルなどの汎用エンジニアリング・プラスチックス、
ポリエ−テルサルフォン、ポリサルフォン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ボリ
アリレート、ポリアミドビスマレイミド、ポリエーテル
イミド、ポリイミド、フッ素樹脂などの特殊エンジニア
リング・プラスチックス、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑
性汎用樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂などの
熱硬化性樹脂を使用することができる。

前記樹脂に対する針状或は棒状の酸化チタンの配合量は
、使用する樹脂によって異なり、−概に規定できないが
、通常、樹脂組成物の１〜８０重量％であり、例えばナ
イロン・６のようなポリアミド樹脂の場合は、樹脂組成
物の１〜７０重量％好ましくは５〜５０重量％である。

上記範囲より少なくなり過ぎると所望する剛性、衝撃強
度などが得られ難くなり、また多くなり過ぎると溶融混
合機での分散が困難となり、更に溶融粘度の上昇が著し
くなり、流動性が悪化して通常の条件による成型が困難
となる。

なお、本発明の樹脂組成物に対して、本発明の特徴をそ
こなわない範囲で、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収
剤、滑剤、離型剤、難燃剤、帯電防止剤、染料、顔料な
どの通常の添加剤を一種以上添加することができる。

〔実施例〕

（繊維状酸化チタンの製造）ＴｉＯ□として２００ｇ／ｌの濃度の四塩化チタン水溶
液を３０℃に保持しながら水酸化ナトリウム水溶液で中
和して析出させたコロイド状非晶質水酸化チタンを７０
℃で５時間熟成してルチル形の微小チクニアゾルを得た
。このゾルを乾燥し、粉砕して得た酸化チタン粉末４０
重量部と塩化ナトリウム４０重量部及びメタリン酸ナト
リウム１０重量部を十分混合し、８５０℃で５時間焼成
した。

得られた焼成物を水中に投入し、濾過、洗浄して可溶性
塩類を除去した。その後液体サイクロンで分級して長軸
が３〜６μｍのものを選択的に回収した。

（実施例１〜３）樹脂としてナイロン・６（アミランＣＭＩＯＩＯＴ。

東し製）を使用し、これに前記の方法で製造された繊維
長（長軸）３〜６μｍ、繊維径（短軸）０．０５〜０．
３μｍの繊維状酸化チタンを第１表に示した割合で混合
した後二軸混練押出機（シリンダー温度２４５℃）で溶
融混練し、ペレタイザーにてペレットを得た。

得られたペレットをインラインスクリュー式射出成形機
（シリンダー温度２３５℃、金型温度８０℃）に投入し
て引張試験片を作成した。この試験片について、その表
面光沢を評価し、更に引張降伏強度及び引張弾性率を測
定して、その結果を第１表に示した。

なお、表面光沢は、試験片の外観から目視判定し、優れ
ているものを◎、良好なものを○、不良なものを△とし
た。また、引張降伏強度、引張弾性率はＪＩＳ　Ｋ７１
１３　（プラスチックの引張試験方法）に準拠して測定
した。

（比較例１〜６）実施例１において、繊維状酸化チタンの代わりに二酸化
チタン顔料（ＣＲ−６０、石原産業製）及びチタン酸カ
リウム繊維（ティスモーＤ、人尿化学製）をそれぞれ混
合する以外は同様に処理して試験片を作成し、同様の方
法で表面光沢、引張降伏強度及び引張弾性率を測定して
、その結果を第１表に示した。

（実施例４）実施例１において、繊維状酸化チタンとしてシランカッ
プリング剤（Ａ−１８７、日本ユニカー製）を１重量％
処理した繊維状酸化チタンを混合する以外は同様に処理
し、試験して第１表の結果を得た。なお、シランカップ
リング剤の処理は、混合機中で攪拌されている繊維状酸
化チタンにエタノール水溶液で希釈したシランカップリ
ング剤の所定量を徐々に滴下しその後、乾燥することに
よって行なった。

〔発明の効果〕

前記第１表に示した結果から明らかなように、本発明の
繊維状酸化チタンを配合した樹脂組成物は、高い引張降
伏強度と高い引張弾性率を有するとともにその表面光沢
も優れたものである。

一方、繊維状酸化チタンに代えて二酸化チタン顔料を配
合した樹脂組成物は、その表面光沢は問題ないものの、
引張弾性率の改良は不十分であり、特に引張降伏強度に
ついては、逆に低下する。また、チタン酸カリウム繊維
を配合した樹脂組成物は、引張降伏強度及び引張弾性率
の点で問題ないものの、表面光沢は非常に劣る。

Claims

【特許請求の範囲】１、針状或は棒状の酸化チタンを組成中に含むことを特
徴とする樹脂組成物。２、針状或は棒状の酸化チタンの少なくとも７０重量％
のものの長軸が１μｍ以上、軸比が３以上であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の樹脂組成物。３、針状或は棒状の酸化チタンの少なくとも７０重量％
のものの短軸が０．０２〜０．６μｍ、長軸が１〜２０
μｍであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の樹脂組成物。４、針状或は棒状の酸化チタンがシランカップリング剤
及び／又はチタネートカップリング剤で処理されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の樹脂組
成物。