JPH0364367A

JPH0364367A - 時計構成素材

Info

Publication number: JPH0364367A
Application number: JP20032989A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Iwakiri; 岩切　正充; Taichi Imanishi; 今西　太一
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1991-03-19

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、熱可塑性樹脂を気相成長法炭素繊維の黒鉛化
物で補強した樹脂組成物を用いる時計構成素材に関する
。

〔従来の技術］従来、時計構成素材は、外装部品としてはＷＣ−Ｃｏを
代表する超硬ケース、また最近では粉末ＳＵＳ、粉末Ｔ
ｉを用いた実用化研究が知られている。更に機械的強度
に優れ耐摩耗性、耐薬品性、熱的性質を備えている熱可
塑性樹脂を基本組成とした時計用構成素材として、例え
ば特公昭５５−４５５７６号公報にはガラス繊維、ある
いは金属繊維、金属粉末等を熱可塑性樹脂に充填した高
強度性時計用構成素材が開示されている。

（発明が解決しようとする課題〕従来の粉末成形、焼結にて製造される時計用構成素材は
、超硬ケースのような一般の金属を用いて容易に得られ
ない高硬度（ＨＶ　１．３００）が得られる反面、デザ
イン面で自由度の制約が非常に大きい。また最近実用化
研究の進んでいる粉末ＳＵＳあるいは粉末Ｔｉを用いた
素材では、ＨＩＰ法を用いた成形加工等により理論密度
に対して９８％までは到達しているが、巣や充填ムラを
解消するまでには到らず、時計構成素材の表面を研磨す
れば無数のビットが出現し、構成部材に要求される金属
光沢や耐食性を得ることができず、しかも、成形時のデ
ザイン面の自由度の制約が非常に大きい等多くの欠点が
あり実用に到っていない。

更に、熱可塑性樹脂にガラス繊維、金属繊維、金属粉末
等を充填し、高強度法を出しているが熱可塑性樹脂の分
子量が大きいと樹脂の流動性が悪くなり表面肌が悪くな
る、流動性を改良するため、分子量の小さい樹脂の選定
、あるいは滑剤添加等で流動性を改良しているが、この
ように改良された樹脂組成物は流動性は改良されても射
出成形時にパリを誘発し機械的強度も落ちる。またタン
グステン等比重の高い金属を添加し流動性改良する方法
も、タングステン等の高比重金属粉末は非常な高額な金
属粉末であり実用上問題となる。

そこで、本発明はこのような問題点を解決するもので、
高分子量の熱可塑性樹脂を用いて気相成長法炭素繊維、
金属粉末を高充填し高強度性、高流動性を有しかつ、表
面肌がきれいな、商品価値の高い構成部材を安価に製造
できる時計構成部材用組成物を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、新しい炭素材料として、気相成長法炭素繊維
の黒鉛化物（以下、ＶＧＣＦ−Ｃと略称する）の特異な
形態と化学的、熱的安定剤、耐光性に注目し、各種の実
用性試験を行っていたところ、零ＶＧＣＦ−Ｇの形状や
凝集状態、他の物質への分散状態に優れ、またＶＧＣＦ
−Ｇ樹脂組成物は寸法安定性、耐候性も向上し、低反り
素材で時計構成素材として最適であることを見出し本発
明に到達した。

本発明は、熱可塑性樹脂２０〜７０重量％、繊維系０３
０１〜４μＩの気相成長法炭素繊維の黒鉛化物５〜５０
重量％、金属粉末０〜３０重量％からなる樹脂組成物で
構成されていることを特徴とする時計構成素材である。

本発明において、ＶＧＣＦ−Ｇとは、炭化水素などの炭
素源を触媒存在下に加熱し気相成長させて作られる繊維
状の炭素質物質すなわち気相成長法炭素繊維に、黒鉛化
物熱処理を行って得られる繊維状およびこれを粉砕した
り切断したりした種々の形態の黒鉛質物質であり、その
繊維を電子顕微鏡で観察すると、芯の部分と、これを取
巻く、−見して、年輪状の炭素層からなる特異な形状を
有しておるものである。

本発明で用いられるＶＣＣＦ−Ｇは、直径が０．０１〜
４μ霧、好ましくは０．０１〜２μ−５更に好ましくは
０．０１〜１ｕＩＩＩＳ最も好ましくは０．０１〜０．
５μｍであり、繊維の長さは特に制限はない。一般には
、５０００μＩ以下であるが、更に短くても良く、１０
００μｍや１００μｍ、あるいは１．０μｍでも良く、
又、これを更に短く破砕や切断あるいは粉砕した繊維状
物、あるいは粒状や不定形状の物も使用できる。

本発明で用いられるＶＧＣＦ−Ｇは、炭素の純度が高く
、−ｉに９８．５％以上、特に９９％以上、最も好まし
くは９９．５％以上である。

また、本発明で用いられるＶＣＣＦ−Ｇは黒鉛性の高い
物質であり、更に、その中でもＸ線解析による構造解析
において、その黒鉛の結晶構造においての格子定数ＣＯ
が６．８８以下の範囲のものであり、好ましくは、６．
８６以下、特に好ましくは６，８０〜６．７０の範囲、
最も好ましくは６．７８〜６．７２の範囲のものである
。

本発明で用いられるＶＣＣＦ−Ｇは気相成長法炭素繊維
を高温度において熱処理する事により得られるが、熱処
理温度としては１５００°Ｃ以上、好ましくは１・７０
０°Ｃ以上、特に２０００°Ｃ以上であり、最も好まし
い範囲は２１００〜３０００℃の範囲である。

本発明の時計構成素材はＶＣＣＦ−Ｇの組成割合が５〜
５０重量％、好ましくは、ｌＯ〜４０′Ｎ量％、特に好
ましくは１０〜３５重量％である。５重量％以下では強
度が向上せず、５０重世％以上では強度は向上するが分
散状態を良くするのに長時間要しコスト面で不利である
。しかも樹脂溶融時の流動性が低下し、成形加工性を損
なう。

本発明において、熱可塑性樹脂とは、ナイロン６、ナイ
ロン６６等のポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポ
リエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ＡＢＳＨ！４脂で高分子量のものが
好ましい。低分子量のものはビッカーズ硬度が低く時計
構成部に適当でない。熱可塑性樹脂でも、機械的物性の
優れたポリアミド樹脂が好ましく、さらにナイロン６６
樹脂が好ましい。

ナイロン６６樹脂でも、分子量１５，０００〜４５．０
００の範囲のものが用いられる。好ましくは分子量２０
．０００〜４０，０００であり、最も好ましくは２５，
０００〜３５．０００の範囲のものである。分子量が１
５，０００以下のものは流動性は優れているが、機械的
強度が要求物性に到達せず、ピッカーズ硬度も低く時計
構成素材に適さない、また、分子量４５、００００以上
の高分子量のナイロン６６樹脂は、機械的物性には優れ
ているが、流動性が悪く、射出成形がやりにくく不利で
ある。

本発明における熱可塑性樹脂の組成割合は、２０〜７０
重量％、好ましくは２０〜６０重量％、特に好ましくは
２５〜６０重量％、最も好ましくは３０〜６０重量％で
ある。

本発明において、金属粉末とは、粒径が１．０へ□３０
０７１ｍのステンレス、鉄、銅等のものが好ましく、組
成比は０〜３０重量％、好ましくば０〜２５重量％、特
に好ましくば０〜２０重量％である。

本発明の時計構成素材用組成物において、難燃剤、安定
剤、酸化防止剤、滑剤、成形の際に金型から離型性を良
くするための添加剤等、公知の種々の配合剤を含有して
もよい。

本発明の時計構成素材用組成物を製造する場合、まず樹
脂と本ＶＣＣＦ−Ｇと金属粉末のブレンドして均一な分
散を計る。

ブレンド方法はトライブレンドしてもよく、また湿式ブ
レンドでも、含浸ブレンドでもよい。

トライブレンドはヘンシェルミキサー等の攪拌機を用い
攪拌時間及び回転数は樹脂粉末とＶＣＣＦ−Ｇ、金属粉
末が均一に混合するように任意に設定される。この際、
該樹脂の１ｒＭ１以下の粒径を有する粉末を使用するこ
とが有効である。

また、湿式ブレンドは、まず、攪拌可能な容器中に水１
．アルコール等の樹脂を）容解しない液体を入れ、これ
にＶＧＣＦ−Ｇと金属粉末を投入して攪拌し、スラリー
状とする。次いでこのスラリーに所望の種類の樹脂粉末
を所定量投入し、さらに攪拌する。その後、このスラリ
ーを濾過して、乾燥する。さらに、含浸ブレンドは１、
予め別々に溶媒に）容解した樹脂とＶＣＣＦ−Ｇと金属
粉末を）捏合、撹拌した後、溶媒を除去、乾燥する。溶
融混練はバンバリー　ミキサー、ニダー、ロールミルお
よびスクリュー式押出機のごとき混練機を使用すること
ができる。このように、予めブレンドし得られた組成物
を溶融混練することによって均一に分散した時計用構成
素材を得ることができる。

この溶融混練では、−旦、ペレント状物にし、成形に供
するのが、−船釣である。このようにして得られた組成
物は射出成形法により所望の大きさの時計構成素材を製
造出来る。また押出成形法、カレンダー成形法などによ
り、シート状またはフィルム状の中間製品に成形され、
これを真空成形法などによって時計構成素材として製造
される。

このようにして製造された時計構成素材は黒色の高級イ
メージの部材となる。また、ＶＧＣｌ”　−Ｇは針状で
繊維径が０．０１〜４μｍと微小のため、ＰＡＮ−ＣＦ
ガラス繊維等の樹脂複合材の如く表面に突出して表面粗
度が荒くなく手ざわりもよい、また、ＶＣＣＦ−Ｇは導
電性素材でもあり汚れにくい特徴をゆうする時計構成素
材である。

〔実施例〕

以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳し
く説明する。

尚、実施例および比較例における各特性値は、下記の方
法又はＪＩＳ基準に従って測定した。

引張り強度　　、ＪＩＳ　　Ｋ−６８１０曲げ強度　、
ＪＩＳ　　Ｋ−６８１０曲げ弾性率　　、ＪＩＳ　　Ｋ−６８１０ピツ力−ズ硬
度；ピッカーズ硬度試験機（明石製作新製）を用いて次の方法で求める。

対面角が１３６度のダイヤモンド四角すい圧子を用い試
験面にくぼみをつけたときの試験荷重（０，３ｋｇｆ）
とくぼみの対角線長さから求めたくぼみの表面積とから
算出した値。

試験荷重　　　０．３　ｋｇｆ保持時間　　　１５秒 θ Ｆ＝荷重（０゜３ｋｇｄ）Ｓ＝＜ぼみの表面積鵬２ｄ＝＜ぼみの対角線の長さ θ＝ダイヤモンド圧子の対面角実施例１直径が０．０５〜０．１　μｍの気相成長法炭素繊維（
“トリスアセチルアセトナト鉄とベンゼンを１４００℃
の加熱空間に導入して浮遊状態で合成した）を２４００
″Ｃのアルゴン気流化で熱処理を行い炭素含有量９９％
、格子定数６．７４の黒鉛化物を得、これを若干破砕し
、分散操作がし易くした。又、繊維長は電子顕微鏡で観
察し、実質的に５．０μｍ以上のＶＣ；ＣＦ−Ｇを得た
。

このＶＣＣＦ−Ｇを２５０ｇとポリアミド樹脂（レオナ
タイブ１５００　（旭化成工業■（商品名）分子量３３
，０００を低温粉砕し、平均粒径５０　ｕｍに調整した
ちの６５０ｇとをヘンシェルミキサで、５分間混合し得
られた組成物に平均粒径が８０７１ｍのステンレス金属
粉末を１００ｇ投入し、さらに２分間混合分散して得ら
れた組成物を池貝鉄工■製のＰＣＭ−３０型二軸押出機
でペレット化した。さらにこのペレットを乾燥させた後
、用ロ鉄工■製のＫＣ−２０型の射出成形機で、射出温
度３２０°Ｃ１金型温度８５°Ｃで射出成形しテストピ
ースを作成し各種物性を測定した。その結果を第１表に
示す。

実施例２ＶＣＣＦ−Ｇを３５０ｇ、ポリアミド射出５５０ｇステ
ンレス金属粉末１００ｇと配合量を変えた以外は実施例
１と同様の方法でテストピースを作成し物性を評価した
。その結果を第１表に示す。

実施例３ＶＣＣＦ−Ｇ４５０ｇ、ナイロン６６樹脂５５０ｇと配
合量を変えた以外は、実施例１と同様の方法でテストピ
ースを作成し物性を評価した。その結果を第１表に示す
。

比較例１ナイロン６６樹脂（実施例１で使用したレオナタイブ１
５００）のみを実施例工の方法でテストピースを作成し
物性を評価した。その結果を第１表に示す。

比較例２ガラスファイバー（繊維径９μｍ、繊維長３胴）を３５
−Ｑｇ、ナイロン６６樹脂５５０ｇとステンレス金属粉
末の１００ｇを実施例１と同様の方法でテストピースを
作成し物性を評価した。その結果を第１表に示す。

第１表の結果から、ＶＧＣＦ−Ｇ混合組成物で作成した
テストピースは、ナイロン樹脂のみの比較例１に比べ、
機械的物性は引張り強度、曲げ強度、曲げ弾性率が数段
向上する、またガラスファイバー３５重量％の組成物で
作成したテストビスと実施例２との比較では、機械的物
性も優れ、ビンカーズ硬度でもＶＣＣＦ−Ｇ含有用脂組
成物が優れていることが判る。

第　　　１　　　表（以下余白）〔発明の効果〕本発明の時計構成素材は、装飾的外観を確保し、合成樹
脂成形による軽微化ができる。しかも表面がきれいで触
感もよく、ＶＣＣＦ−Ｇの微細繊維による補強が強化さ
れ、時計外装部のみならず、内装部材、例えばギヤー軸
等を微細射出成形を可能にしＶＧＣＦ−Ｇの導電性によ
り帯電防止ができ、時計の汚れ防止のみでなく時計製造
組立時にも効果があり、コスト面でも最適の素材である
。

Claims

【特許請求の範囲】

１、熱可塑性樹脂２０〜７０重量％、繊維径０．０１〜
４μｍの気相成長法炭素繊維の黒鉛化物５〜５０重量％
、金属粉末０〜３０重量％とからなる樹脂組成物で構成
されていることを特徴とする時計構成素材