JPH01319549A

JPH01319549A - 樹脂組成物

Info

Publication number: JPH01319549A
Application number: JP15212388A
Authority: JP
Inventors: Teruo Hosokawa; 細川　輝夫; Masashi Furuide; 古出　雅士; Hideki Uchiumi; 秀樹内海; Osamu Hamazoi; 浜添　修; Akinori Kodama; 児玉　明徳
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1988-06-22
Publication date: 1989-12-25
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0819256B2

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〕本発明は樹脂組成物に関し、さらに詳しくは耐蝕性ポン
プ、ジヨイント、パイプ類の成形に有用な樹脂組成物に
関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕耐蝕
性ポンプ、ジヨイントパイプ類等には、従来、ステンレ
ス鋼、ニッケル合金（例えばハステロイ）、チタン合金
等が一般的に用いられている。しかし、これらは素材自
体が高価であること、加工し難いこと、さらには金属加
工では仕上げ表面内の平滑性が悪く、流体抵抗の圧損が
大きく、ポンプ効率が悪い等の欠点があった。そのため
、最近では、プラスチック素材を用いて射出成形や圧縮
成形により加エコスＩ・の低減か図られている。

また、プラスチック素材は、表面の平滑性が良いことか
ら、ポンプ効率の向上環の利点を有する。

しかしながら、プラスチック素Ｈによるものは、高温下
での強度低下が著しく、使用可能温度範囲に制約があっ
た。

そこで、本発明者らは、高温下でも強度低下が起こらず
、使用温度範囲が広く、耐蝕性９機械的強度、加工性、
平滑性等において優れたプラスチック素材を開発すべく
鋭意研究を重ねた。

〔課題を解決するだめの手段〕

その結果、ある種の重合体あるいは共重合体に充填材と
して黒鉛粉末と炭素繊維とを組み合わせて配合すること
によって、上記の目的を達成できることを見出した。本
発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。

すなわち、本発明は（ａ）黒鉛粉末と炭素繊維からなる
充填材および（ｂ）ポリプロピレン，ポリ二フッ化ヒニ
リデン、ポリテトラフルオロエチレン−フルオロアルコ
キシ（ＰＦＡ）およびフッ化エチレン−プロピレン共重
合体から選ばれた少なくとも一種の樹脂とからなること
を特徴とする樹脂組成物を提供するものである。

本発明の樹脂組成物においては、（ａ）成分である充填
材として黒鉛粉末と炭素繊維とを併用する。

ここで、黒鉛粉末と炭素繊維をそれぞれ単独で使用して
も得られる樹脂組成物の耐蝕性は向上するが、黒鉛粉末
単独では、強度が不足し、一方、炭素繊維を単独で使用
すると、射出成形時の流れによる配向で、成形品にソリ
やねしれが発生し、製品の形状を正確に保持できないと
いう問題が生ずる。これらの問題を解消するには、上述
の如く黒鉛粉末と炭素繊維とを併用することが必要であ
るが、両者に使用割合については、製造すべき樹脂組成
物（あるいは成形品）の要求特性等により異なり、一義
的に定めることは困難である。しかし、一般には黒鉛粉
末／炭素繊維の重量比を２０／８０〜８０／２０、好ま
しくは３０／７０〜６０／４０の範囲で選定すればよい
。

使用する黒鉛粉末は、黒鉛化率３０％以十、りｒましく
は７０％以上のものであり、その粒度はストークス径の
測定法、すなわちアンドレアゼンピペット法で３０μ（
中心粒度）以下、好ましくは２μ以下のものがよい。

また、炭素繊維は、はとんど炭素元素から構成されてい
る繊維状材料であれば、任意の種類のものであってよく
、単結晶を生長さ−ｌで得られる炭素繊維、有機繊維を
熱分解して得られる炭素繊維およびこれをさらに加熱し
て得られる黒鉛繊維を包含する。繊維の長さは３〜３０
ｍｍ、好ましくは６〜２５ｍｍである。これらのうち、
ポリアクリロニ１〜リル繊維あるいはレーヨン繊維を黒
鉛化したものが好ましく、また耐薬品性が要求される場
合には、黒鉛化率が前記の黒鉛粉末と同様のものが好ま
しい。例えば、気相熱分解法による黒鉛繊維等があげら
れる。そのほか、炭素繊維としては石油ピッチ系１石炭
ピッチ系のものであってもよい。

一方、本発明の樹脂組成物において、（ｂ）成分として
用いる樹脂は、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン
、ポリテトラフルオロエチレン−フルオロアルコキシ（
ＰＦＡ）およびフッ化エチレン−プロピレン共重合体の
うちから選ばれた一種あるいは二種以上のものである。

ここでポリプロピレンとしては、アイソタクチック構造
、シンジオククチック構造あるいはアククチツク構造の
いずれのものでもよいが、耐薬品性の点からホモポリマ
ーあるいはエチレン含を率４重量％以下のランダムポリ
マーであるのが好ましく、またその重量平均分子量は３
０，０００〜ｓｏ、ｏｏｏ程度のものが好ましい。ポリ
フン化ビニリデンは、その重量平均分子量が７０．００
０〜２５０．０００のものが好ましい。またＰＦＡは各
種のものがあるが、通常はポリテトラフルオロエチレン
（テフロン）の側鎖に数％程度のパーフルオロアルコキ
シ（例えばパーフルオロプロポキシなど）が結合した構
造のもので、その重量平均分子量は７０，０００〜＝　
４− ２５０．０００のものが好ましい。さらにフン化エチレ
ン−プロピレン共重合体についても、同程度の重量平均
分子量のものが好ましく、エチレン−プロピレン共重合
体中のフン化率は２０〜４２％程度のものが好ましい。

本発明の樹脂組成物において、（ａ）成分と（ｂ）成分
との配合割合は特に制限はなく、各種状況に応じて適宜
選定すればよいが、通常は（ｂ）成分である樹脂１００
重量部に対して、（ｂ）成分である黒鉛粉末と炭素繊維
とを合計８０〜２０重量部、好ましくは７０〜３０重量
部の割合で定めればよい。

本発明の樹脂組成物は、上記（ａ）成分１（ｂ）成分を
主成分とするものであるが、必要に応じて一般に高分子
加工分野で用いられている各種の添加剤を適宜配合する
ことができる。添加剤の例としては、金属を含む無機物
質や高分子の接着性を向トさせるための各種カップリン
グ剤、例えばシランカップリング剤、滑剤、可塑剤１着
色剤、酸化防止剤。

紫外線吸収剤、核剤、安定剤等があげられる。

上記のような（ａ）成分、（ｂ）成分および必要に応じ
て用いられる各種の添加剤の混合は、通常用いられる混
合機、例えばヘンシェルミキサー、タンブラ−、リボン
ブレンダル等で行われる。混練機としては、一般に単軸
または２軸の押出機が用いられ、このような押出機によ
り、通常はまず上記本発明の組成物からなるベレットが
製造され、このベレットを、圧縮成形、射出成形、押出
成形スタンピング成形等により任意の形状に成形して所
望の樹脂製品とすればよい。

（実施例］次に、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく
説明する。

実施例１粒状黒鉛５ｋｇと炭素繊維（チョップトストランド（Ｍ
ＦＲ　＝４　０　ｇ／ｌ　０分）２８．５ｋｇをスクリ
ュー径が４０ｍｍでシリンダー長（■，）とスクリュー
径（Ｄ）の比がＬ／Ｉ）＝２８の二軸押出機を用い、押
出温度２　０　０　’Ｃで押出し、ペレット化した。

次に、１３０Ｘ１３０ｍｍ、厚さ２．　０　ｍｍの平板
の形状てフィルＪ、ゲーＩ・を有する金型で射出成形を
行った。

射出成形でのソリを、Ｍ　／　Ｔの比率（Ｍ：射出方向
の収縮率，］゛：躬出方向に対して直角方向の収縮率）
を評価手段として上記の成形板に・ついて測定したとこ
ろ、Ｍ／Ｔ　＝，　１．　０　８と、流れ異方性の低い
ことが判明した。

また、得られた平板を１０％硝酸溶液に８０°Ｃで１０
０時間浸漬した後、その引張強度の保持率を比較したと
ころ８０％であった。これと同様の条件で重クロム酸硫
酸混液３０％水溶液を用いて測定すると、８８％の保持
率が認められ、高い耐薬品性が認められた。

一方、ポンプ部品等として使用が想定される９０°Ｃで
の曲げ強度は３　５　０　ｋｇ／ａｆｌ、曲げ弾性率は
３　５　０　０　０　ｋｇ／ｃＪであり、高’／Ａｌ−
Ｃも高い強度を保持することが判明した。

実施例２〜５粒状黒鉛と炭素繊維の重量比（粒状，男鉛／炭素繊糾）
をそれぞれ８　０／２　０．　　７　０／３　０．　　
３　０／７０．２０／８０とし、粒状黒鉛と炭素繊維の
総量を全体の３５重量％とじたこと以外は、実施例１と
同様にして平板を成形し、各種測定を行ったその結果、射出成形の収縮比Ｍ／Ｔは、第１表に示ずよ
うに１．２以下であり、ソリやねじれは少ないことがわ
かった。

また、耐薬品性試験は８０％以上の保持率を示し、耐薬
品性が良好であることが判明した。

比較例１実施例１において炭素繊維を用いずに、粒状黒鉛とポリ
プロピレンを用い、以下実施例１と同様にして平板を成
形し、各種測定を行った。

その結果、射出成形の収縮比Ｍ　／　Ｔは、１．０８で
あったが、９０°Ｃの曲げ強度は目標の３００ｋｇ／　
ｃｉに達しておらず、また、９０゛Ｃの曲げ弾性率も目
標の３　０　０　０　０　ｋｇ／ｃ［に達しておらず、
高温下におｉＪるポンプ部品の使用には不適当であった
。

比較例２実施例１において、炭素繊維のみをポモボリプロピレン
中に３５重量％になるように配合し、以下実施例１と同
様にして平板を成形し、各種測定を行った。

その結果、射出成形の収縮比Ｍ　／　’Ｔ”は２．５で
あり、また１５０ｘ１５０ｘ５０のｉｉｊ型形状で改め
て射出成形をしてみると、箱はねじれて型抜きができな
かった。

上記の実施例および比較例において用いた充填材の組成
および得られた成形品の性質を下記の第１表に示す。

なお、Ｍ／Ｔは１３０Ｘ１３０Ｘ２ｍｍのフィルムゲー
トの平板金型で成形したときの収縮比であり、耐薬品性
テスｌ−　Ａは、１０％硝酸に８　０　’Ｃで１００時
間浸漬した後の引張強度の保持率、耐薬品性テスｌ−　
Ｂは、重クロＪ、酸硫酸混液に八と同じ条件で浸漬した
後の引張強度の保持率である。

〔発明の効果］本発明により粒状黒鉛と炭素繊維を充填材として用いた
樹脂組成物によれば、高温での強度低下が起こらず、射
出成形やスタンピング成形においてソリ、ヒケ、ねじれ
等を発生せず、寸法安定性にずくれ、また耐薬品性にず
くれた成形品を製造することができる。

したがって、本発明の樹脂組成物は、耐蝕性ポンプ、ジ
ヨイント、パイプ等の成形累月として有効に利用するこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）黒鉛粉末と炭素繊維からなる充填材および
（ｂ）ポリプロピレン，ポリ二フッ化ビニリデン，ポリ
テトラフルオロエチレン−フルオロアルコキシおよびフ
ッ化エチレン−プロピレン共重合体から選ばれた少なく
とも一種の樹脂とからなることを特徴とする樹脂組成物
。