JPH01144464A

JPH01144464A - 結晶性熱可塑性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH01144464A
Application number: JP62302582A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Minamizawa; 南沢　毅; Masamichi Mitsuuchi; 光内　正道; Hideo Kakizaki; 柿崎　秀夫
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-06
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: KR890008226A; CN1033823A; JP2573971B2; KR920004195B1; EP0319205A2; BR8806211A; EP0319205A3

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】の欄に記載の測定法によるカリウム換算で０．３０重量
％（チタン酸カリウム中）以下であることを特徴とする
結晶性熱可塑性樹脂組成物。

２　結晶性熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂、ポリアリ
ーレンサルファイド樹脂、ポリアセタール樹脂及びポリ
アミド樹脂から選ばれた１種又は２種以上の混合物であ
る特許請求の範囲第１項に記載の結晶性熱可塑性樹脂組
成物。

３　更にエポキシ化合物、インシアネート化合物、シラ
ン化合物及びチタネート化合物から選ばれた１種又は２
種以上の物質を含有する特許請求の範囲第１項又は第２
項に記載の結晶性熱可塑性樹脂組成物。

３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は、結晶性熱可塑性樹脂に特定の性状を有するチ
タン酸カリウム繊維を配合してなる樹脂組成物に関する
。

〔従来の技術とその問題点〕

結晶性熱可塑性樹脂は優れた機械的性質、耐薬品性、成
形加工性等を有するが故に近年電気・電子部品、自動車
部品等の分野で広く利用されている。また、更に高度の
強度、剛性、耐熱性等が要求される場合には、ガラス繊
維、炭素繊維等の繊維状充填剤や、ガラスフレーク、ガ
ラスピーズ、雲母、タルク等の板状又は粒状充填剤を配
合し、これらの特性を改良することも盛んに行われてい
る。

中でもチタン酸カリウム繊維の配合は、一般の繊維状充
填剤の配合で見られる様な、成形異方性の増大、成形品
の表面状態悪化等の問題も少なく、又、板状、粒状充填
剤の配合で見られる様な強度低下、脆弱化等の問題もな
く、強度、剛性、耐熱性が向上し、成形品の表面状態を
損ねることが少なく、更に摺動性も良いという他の無機
充填剤にない特徴を有するため、最近特に注目をあびて
いる。

斯かる如く、チタン酸カリウム繊維は基本的には優れた
性質を有する充填剤であるが、これを結晶性熱可塑性樹
脂、特にポリエステル樹脂、ポリアリーレンサルファイ
ド樹脂、ポリアセタール樹脂の如く、融点が高く、押出
し、成形等の加工温度が高い樹脂に配合した場合、樹脂
の変色、物性低下、溶融粘度上昇等の問題が発生し、こ
れは高温下で長時間滞留させた場合に著しい。

この様に、温度変化あるいは滞留時間の違いにより、色
相や物性が変化し、品質のバラツキを生ずることは製品
としての信頼性、商品価値を著しく損なうものであり、
その改善が切望されている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、斯かる問題点を解決するため、結晶性熱
可塑性樹脂の高温下での劣化、変色挙動等とチタン酸カ
リウム繊維の特性との関係を詳細に検討した結果、本発
明に到達した。

即ち本発明は、融点が１６０℃以上の結晶性熱可塑性樹
脂にチタン酸カリウム繊維１〜６０重量％（対組成物全
量）を配合してなる組成物において、使用するチタン酸
カリウム繊維が主としてＫ２Ｏ　・６Ｔ１０２　・ｎＬＯ（但しｎ＝ｏ又は１／
２）なる化学式で示されるものからなり、かつ、水抽出
性カリウム化合物が後記の測定法によるカリウム換算で
０．３０重量％（チタン酸カリウム中）以下であること
を特徴とする結晶性熱可塑性樹脂組成物に関するもので
ある。

本発明において用いられる結晶性熱可塑性樹脂は融点が
１６０℃以上のものであり、単独で又は２種以上混合し
て使用される。

これより融点の低いものに対して本発明を適用しても、
従来公知のチタン酸カリウム繊維を配合した場合に比べ
、格別の効果は期待できない。更に言えば、概ね１８０
℃以上の温度で押出し、成形等の加工を行う場合に本発
明の効果は発揮され、２００℃以上の加工温度ではその
効果が一層顕著である。

斯かる条件に適合し、本発明の適用が好ましい結晶性熱
可塑性樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリアリーレン
サルファイド樹脂、ポリアセタール樹脂及びポリアミド
樹脂が挙げられる。

ここでポリエステル樹脂とは、ジカルボン酸化合物とジ
ヒドロキシ化合物の重縮合、オキシカルボン酸化合物の
重縮合或いはこれら３成分混合物の重縮合等によって得
られるポリエステルであり、ホモポリエステノベコポリ
エステルの何れに対しても本発明の効果がある。

斯かるポリエステル樹脂としては例えば、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、芳香族
液晶性ポリエステル等が挙げられる。

また、ポリアリーレンサルファイド樹脂とは一般式−１
Ａｒ　−Ｓヒで示される（但しＡｒはアリール基）繰り
返し単位を７０モル％以上有する重合体又は共重合体で
あり、その代表的物質は構７０モル％以上有するポリフ
ェニレンサルファイド又はその共重合体である。中でも
温度３１０℃、ずり速度１２００／ｓｅｃの条件下で測
定した溶融粘度が１０〜２００００ボイズ、特に１００
〜５０００ポイズの範囲にあるものが適当である。

また、ポリアセクール樹脂としては、ポリアセタールホ
モポリマー及び主鎖の大部分がオキシメチレン連鎖より
なるポリアセタールコポリマーのいずれも使用できる。

また、ポリアミド樹脂としては、環状脂肪族ラクタムの
開環重合反応、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸又
は芳香族ジカルボン酸の縮重合反応、アミノ酸の縮重合
反応により得られるもの等がいずれも使用できる。

本発明においては、斯かる結晶性熱可塑性樹脂はいずれ
も単独で又は２種以上を混合して用いる事も可能である
。

次に本発明において用いられるチタン酸カリウム繊維に
ついて説明する。

一般にチタン酸カリウム繊維は下記−数式％式％（但し、ｍは１〜８、ｎ＝０又は１／２）中でもその構
成比には大きな幅があるもののｍ＝４とｍ＝６の共存よ
りなるものが一般的であるが、本発明において使用され
る特定のチタン酸カリウム繊維とは、一定の純度以上で
ｍ＝６、即ち　Ｋ、０　・６ＴｉＯ，・ｎＨ２Ｏ（但し
ｎ＝Ｑ又は１／２）で示されるウィスカーよりなる特殊
なものである。

ｍが４のものの存在は、その結晶構造等のため特定の条
件による水抽出試験により溶出するのに対し、ｍ＝６の
場合には溶出しない性質を有するため、水抽出試験によ
って本願に使用するチタン酸カリウムｗ！維を規定する
ことが出来る。

即ち本発明において用いられるチタン酸カリウム繊維と
はに、０・６Ｔ１０２・ｎ）１．０を主とするものであ
り、Ｋ、０・４Ｔｉ０２・ｎＨ，ｏの如き水抽出性カリ
ウム化合物が下記に記載した測定法による水抽出物のカ
リウム換算量で０．３０重量％（チタン酸カリウム中）
以下のものである。

ここで水抽出カリウム換算量はチタン酸カリウム繊維５
ｇを水１０〇−中で１０時間煮沸した後、水中に溶出し
たカリウムイオンを原子吸光分析法により測定すること
により求めた値であり、チタン酸カリウム繊維中の好ま
しくない成分である水抽出性カリウム化合物の多少は、
これにより相対的に表わされる。

チタン酸カリウム繊維中の水抽出カリウム換算量が０．
３０重量％より多いものを用いた場合は、押出し、成形
等の溶融加工中に樹脂の劣化が起こり、物性が低下した
り、樹脂の変色が起こるため好ましくない。特に溶融状
態で長時間の滞留が余儀なくされる場合には、これらの
物性の低下は極めて著しいものとなる。よってより厳し
い条件下でも好ましい物性を、安定して維持するために
は水抽出カリウム換算量が０．２０重量％以下であるの
が好ましく、特に０．１０重量％以下が好ましい。

本発明に用いられるチタン酸カリウム繊維の形状につい
ては特に限定はなく、一般に用いられる平均繊維長５〜
２００μｎ１平均繊維径０．０５〜２．０μｍのものが
そのまま本発明にも適用できる。好ましくは平均繊維長
１０〜３０μｍ１平均繊維径０．１〜０．５μｍのもの
である。

またチタン酸カリウム繊維の製造方法についても何ら限
定されるものではなく、前述した本発明の規定を満足す
るものである限り、焼成法、溶融法、水熱法、フラック
ス法、融体法、徐冷焼成法等によって製造されたもの、
或いはこれをもとに高温焼成、水洗等の後処理を施した
もの等がいずれも使用できる。

本発明において斯かるチタン酸カリウム繊維の配合量は
１〜６０重量％（対組成物全量）である。チタン酸カリ
ウム繊維の配合が１重量％より少ない量では、樹脂の強
度、剛性等に対する補強効果が不充分なものとなり、逆
に６０重量％を越えると押出し、成形等の加工が極めて
困難なものとなり好ましくない。よって補強効果、加工
性等を考慮すると、より好ましい配合量は３〜５０重量
％である。

本発明においては斯かる如く、結晶性熱可塑性樹脂に本
願の特定のチタン酸カリウム繊維を配合しただけでも充
分な補強効果があり、成形品とした場合の表面状態も良
く、摺動特性も優れ、更に高温下で滞留させても、これ
らの特徴を殆ど損なうことがなく好ましいが、更にイン
シアネート化合物、エポキシ化合物、シラン化合物及び
チタネート化合物から選ばれた１種又は２種以上を０２
Ｏ１〜５重量％（対組成物全量）配合することにより、
これらの特性は一段と向上し好ましい。斯かる化合物と
しては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネ
ート、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
Ｔ−グリシドキシプロビルトリエトキシシラン、β−（
３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシ
シラン、Ｔ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビニルト
リメトキシシラン、Ｔ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、イソプ
ロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピル
トリデシルベンゼンスルホニルチタネート、テトライソ
プロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、
テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタ
ネート等が挙げられる。斯かる化合物は、樹脂及びチタ
ン酸カリウムｍｍと同時に混合することも可能であり、
又、予めチタン酸カリウム繊維を斯かる化合物で表面処
理した形で配合しても良い。

また本発明の組成物には、目的に応じて、更に繊維状、
粉粒状、板状の充填剤を配合することも可能であり、ま
た融点が１６０℃より低い結晶性熱可塑性樹脂、非結晶
性熱可塑性樹脂を補助的に配合しても良い。

繊維状充填剤としては、ガラス繊維、アスベスト繊維、
カーボン繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼
素ｍ維、窒化珪素繊維、硼素繊維、更にステンレス、ア
ルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物など
の無機質繊維状物質が挙げられる。

一方、粉粒状充填剤としてはカーボンブラック、石英粉
末、ガラスピーズ、ガラス粉、硅酸アルミニウム、カオ
リン、タルク、クレー、珪藻土、酸化鉄、酸化チタン、
酸化亜鉛、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸カルシ
ウム、硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その他炭化硅
素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末等が挙げられる
。

又、板状充填剤としてはマイカ、ガラスフレーク、各種
の金属箔等が挙げられる。

また本発明の組成物には、更に一般の熱可塑性樹脂及び
熱硬化性樹脂に添加される公知の物質、即ち、可塑剤、
酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤、界
面活性剤、難燃剤、染料や顔料等の着色剤及び流動性や
離型性の改善のための滑剤、潤滑剤及び結晶化促進剤（
核剤）等も要求性能に応じ適宜使用することが出来る。

本発明の樹脂組成物は、一般に熱可塑性樹脂組成物の調
製に用いられる設備と方法により調製することが出来る
。即ち必要な成分を混合し、−軸又は２軸の押出機を使
用して混練し、押出して成形用ペレットとすることが出
来、必要成分の一部を予めマスターバッチとして調製し
、これを混合、成形する方法、又各成分の分散混合をよ
くするため使用するポリマーの一部又は全部を粉砕して
微粉末とし、混合溶融押出すること等、何れも可能であ
る。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

実施例１〜４及び比較例１〜２後記する芳香族液晶性ポリエステル系ポリマーに、第１
表に示す如（、水抽出カリウム換算量の異なるチタン酸
カリウム繊維を３０重量％を混合した後、押出機にて約
２９０℃で溶融混練して押出し、ペレットを製造した。

このペレットを１４０℃で熱風乾燥後、シリンダー温度
約２８０℃、金型温度１２０℃、射出圧力６００ｋｇ／
ｃｍ”で射出成形することにより試験片を作成し、Ａ３
７Ｍ試験法により物性を測定した。

また成形機内滞留テストとして成形機内に３００℃で１
５分間滞留させた後、試験片を成形したものについても
同様にして評価した。変色（Δε）は色差計を用いて、
Ｌ、　ａ、　ｂ値を測定し、式６式％）（但し、’０＋　ａＯｒ　ｂＯはカラーの初期値、Ｌｌ
＋　ａＩ＋ｂ１は滞留処理後の値を示す）で求められる
値である。結果を第１表に示す。

尚、ここで使用した芳香族液晶性ポリエステル系ポリマ
ーは、下記の構成単位を主として有するものである。

また水抽出カリウム換算量は、前述した通り、チタン酸
カリウム５ｇを水１０〇−中で１０時間煮沸した時、水
中に溶出したカリウムを原子吸光分析法で測定すること
により求めた値であり、この値は煮沸時間を２０時間ま
で延長しても実質上変わることはなかった。

実施例５〜７及び比較例３〜４ポリブチレンテレフタレート樹脂〔ポリプラスチックス
■製、商品名［ジュラネックス２０００Ｊ　］を用い、
実施例１〜４と同様の方法で評価した。

尚、押出温度は概ね２５０℃、成形条件はシリンダー温
度約２５０℃、金型温度８０℃、射出圧カフ５Ｑｋｇ／
ｃｍ”で行い、成形機内滞留テストは２６０℃、６０分
間の滞留で行った。結果を第２表に示す。

実施例８〜１１及び比較例５〜６ポリフェニレンサルファイド樹脂を用い、チタン酸カリ
ウム繊維配合量を４０重量％とした以外は実施例１〜４
と同様の方法で評価した。尚、この時の押出温度は約３
１０℃、成形条件はシリンダー温度約３１０℃、金型温
度１５０℃、射出圧力６００ｋｇ／ａｍ”　とし、成形
機内滞留テストは３００℃、３０分間の滞留で行った。

結果を第３表に示す。

実施例１２〜１５及び比較例７〜８ポリアセクール樹脂〔ポリプラスチックス■製、商品名
［ジュラコンＭ９０Ｊ］を用い、チタン酸カリウム繊維
の配合量を２０重量％とした以外は実施例１〜４と同様
の方法で評価した。尚、押出温度は約２００℃、成形条
件はシリンダー温度約１９０℃、金型温度６５℃、射出
圧カフ５０ｋｇ／ｃｍ’で行った。また、成形機内滞留
テストは２００℃、６０分間の滞留で行った。結果を第
４表に示す。

〔発明の効果〕

以上の説明並びに実施例により明らかな如く、融点が１
６０℃の結晶性熱可塑性樹脂に、水抽出性カリウム化合
物の共存量が少なく、これを水抽出カリウム換算量で表
した値が０．３０重量％以下のチタン酸カリウム繊維を
配合してなる本発明の組成物は、優れた強度と色相の安
定性を有し、しかも高温下、長時間の滞留においてもこ
れらの特性が損なわれることのない優れた熱安定性を有
するものであり、極めて商品価値の高いものである。

Claims

【特許請求の範囲】１　融点が１６０℃以上の結晶性熱可塑性樹脂にチタン
酸カリウム繊維１〜６０重量％（対組成物全量）を配合
してなる組成物において、使用するチタン酸カリウム繊
維が主としてＫ＿２Ｏ・６ＴｉＯ＿２・ｎＨ＿２Ｏ（但
しｎ＝０又は１／２）なる化学式で示されるものからな
り、かつ、水抽出性カリウム化合物が発明の詳細な説明
の欄に記載の測定法によるカリウム換算で０．３０重量
％（チタン酸カリウム中）以下であることを特徴とする
結晶性熱可塑性樹脂組成物。２　結晶性熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂、ポリアリ
ーレンサルファイド樹脂、ポリアセタール樹脂及びポリ
アミド樹脂から選ばれた１種又は２種以上の混合物であ
る特許請求の範囲第１項に記載の結晶性熱可塑性樹脂組
成物。３　更にエポキシ化合物、イソシアネート化合物、シラ
ン化合物及びチタネート化合物から選ばれた１種又は２
種以上の物質を含有する特許請求の範囲第１項又は第２
項に記載の結晶性熱可塑性樹脂組成物。