JPH05125218A - 結晶性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

結晶性熱可塑性樹脂組成物

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JPH05125218A
JPH05125218A JP28754991A JP28754991A JPH05125218A JP H05125218 A JPH05125218 A JP H05125218A JP 28754991 A JP28754991 A JP 28754991A JP 28754991 A JP28754991 A JP 28754991A JP H05125218 A JPH05125218 A JP H05125218A
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Takeshi Minamizawa
毅 南沢
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 繊維含有結晶性熱可塑性樹脂組成物におい
て、機械的物性は保持され、生産性が著しく向上し、環
境衛生上の問題も解決し、品質の安定した樹脂組成物を
提供する。 【構成】 結晶性熱可塑性樹脂40〜97重量%に、かさ比
重0.20〜0.80g/cm3 の顆粒形態状チタン酸カリウム3〜
60重量%を配合してなる結晶性熱可塑性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、顆粒形態状チタン酸カ
リウムを配合してなる結晶性熱可塑性樹脂組成物に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】結晶性
熱可塑性ポリエステル樹脂、例えばポリアルキレンテレ
フタレート樹脂等は機械的性質、電気的性質、その他物
理的・化学的特性に優れている為、エンジニアリングプ
ラスチックとして自動車、電気・電子機器等の広汎な用
途に使用されている。また、更に高度の剛性、機械的強
度、耐熱性等が求められる分野においてはガラス繊維、
カーボン繊維等の繊維状の充填剤や、ガラスフレーク、
ガラスビーズ、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ウィスカーの配合は、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、耐熱性等が向上し、更
に、摺動性も良いという特徴を有するため、最近特に注
目され用いられている。しかし、チタン酸カリウムウィ
スカーは、かさ比重が極めて小さいために、通常の加工
において一般的に用いられるペレット状のポリアルキレ
ンテレフタレート樹脂などの熱可塑性樹脂との混合、加
工性等は優れているとはいえない。即ち、チタン酸カリ
ウムウィスカーは、溶融混練する前に予め、熱可塑性樹
脂とV型ブレンダーやリボンミキサー等の混合機によっ
て混合して、もしくは熱可塑性樹脂と別のラインから押
出機に供給し溶融混練される。かかる混合時、偏析を発
生したり、また押出機へ供給時、分離あるいはブリッジ
や詰まり等が発生し、サージング、ストランド切れ等の
加工上の不都合が起こりやすく、均一な樹脂組成物が得
られにくく、結果として成形品の物性がよくない場合が
ある。又、単位時間あたりの押し出し量が少ない等の生
産性の問題、更には、微粉が飛散し、環境衛生上の問題
もあり、その解決が望まれていた。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、チタン酸
カリウムウィスカーを含む結晶性熱可塑性樹脂の優れた
機械的性質を損なうことなく、組成物調製時の問題点を
改善することを目的として鋭意検討を重ねた結果、かさ
比重が特定範囲内にある顆粒形態状チタン酸カリウムを
配合することにより、混練時にブリッジ、詰まり等の問
題もなく優れた物性を示す樹脂組成物が得られることを
見いだし、本発明に到達した。即ち、本発明は、結晶性
熱可塑性樹脂40〜97重量%に、かさ比重0.20〜0.80g/cm
3 の顆粒形態状チタン酸カリウム3〜60重量%を配合し
てなる結晶性熱可塑性樹脂組成物を提供するものであ
る。
【0004】以下、順次本発明の組成物の構成成分につ
いて詳しく説明する。本発明の組成物の特徴は結晶性熱
可塑性樹脂に顆粒形態状チタン酸カリウムを配合するこ
とにある。一般にチタン酸カリウムウィスカーはK2O・n
TiO2又はK2O・nTiO2・1/2H2Oで表される高強度単結晶繊
維の1種であり、特にn=6のチタン酸カリウムからな
るものが好ましい。又、チタン酸カリウムウィスカー
は、通常、平均繊維径0.05〜2μm 、平均繊維長1〜50
0 μm のものである。本発明で用いる顆粒形態状チタン
酸カリウムとは、焼成法、溶融法、水熱法、フラックス
法、徐冷焼成法等により製造された前述のウィスカー状
チタン酸カリウムを好ましくは結合剤を用いて、かさ比
重0.20〜0.80g/cm3 の顆粒形態状としたものである。こ
こでかさ比重とは、チタン酸カリウムウィスカーを20メ
ッシュの篩で処理し、通り抜けたものの内、約5g を10
0cm3のメスシリンダーに移し、タップデンサーにセット
し50回タッピングさせて次式により求めた値である。 かさ比重=試料採取量(g) /最終体積(cm3) 又、結合剤としては、チタン酸カリウムを互いに接着で
きるものであればよく、特に制限はなく、マトリックス
樹脂に対して悪影響を及ぼすことのないものを選定すれ
ばよい。使用しうる結合剤の具体例としては、水等の液
体あるいはポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリビ
ニルピロリドン、(酸変性)ポリエチレン、(酸変性)
ポリプロピレン等のオレフィンの付加重合体及びこれら
の共重合体、ポリウレタン、ポリ尿素などの重付加反応
体、(不)飽和ポリエステル、ナイロン、エポキシ樹脂
等の縮重合体、ナイロン6、ポリエチルオキサゾリン等
の開環重合体、尿素ホルマリン樹脂等の付加縮合体等が
挙げられる。好ましくは熱可塑性樹脂もしくはエポキシ
樹脂である。これらの結合剤を用いて顆粒形態状チタン
酸カリウムを製造する方法は任意であるが、例えば混合
機等を用い、適当な有機溶剤に溶解させた結合剤溶液に
ウィスカー状チタン酸カリウムを添加し、流動させつつ
攪拌混合後、乾燥することにより顆粒形態状チタン酸カ
リウムが得られる。即ち、本発明で規定する顆粒形態状
チタン酸カリウムとは、好ましくは平均繊維径0.1 〜0.
7 μm 、平均繊維長10〜30μm のチタン酸カリウムウィ
スカーを粒径約0.2 〜3mm(φ)に造粒したものであ
り、かさ比重が0.20〜0.80g/cm3 、更に好ましくは0.30
〜0.60g/cm3 を示すものである。
【0005】又、顆粒形態状チタン酸カリウムは、使用
にあたり、マトリックス樹脂との接着力の増大及び均一
分散化のために、収束剤又は表面処理剤を用いることが
望ましい。この例を示せば、エポキシ系化合物、イソシ
アネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合
物、ジルコニア系化合物等の官能性化合物である。これ
らの化合物は顆粒形態状チタン酸カリウムを製造する
際、同時に行ってもよく、又、組成物調製の際同時に添
加してもよい。このようにして得られた顆粒形態状チタ
ン酸カリウムは、従来の粉体状のものに比べ、熱可塑性
樹脂との混練時に、チタン酸カリウムがブリッジするこ
となく、又、サージング、ストランド切れ等加工上の問
題もなく、均一な組成物を得ることができる。本発明に
おいて用いられる顆粒形態状チタン酸カリウムの配合量
は、結晶性熱可塑性樹脂40〜97重量%に対して3〜60重
量%であり、好ましくは5〜50重量%である。3重量%
未満では所望の効果が得られず、60重量%を越えると成
形が困難になるので好ましくない。又、併用される上記
官能性化合物の使用量は顆粒形態状チタン酸カリウムに
対し0〜10重量%、好ましくは0.05〜5重量%である。
【0006】本発明において用いられる結晶性熱可塑性
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
テル、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。
【0007】
【化1】
【0008】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
は構造式
【0009】
【化2】
【0010】で示される繰り返し単位を70モル%以上含
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ポイズ、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
タール樹脂としては、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、アミノ酸の重縮合反応により得ら
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。
【0011】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、本発明以外の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よい。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、窒化硼素繊維、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
繊維状物質等が挙げられる。一方、粉粒状充填剤として
はカーボンブラック、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス
粉、硅酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、硅
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
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剤の改善
のための滑剤、潤滑剤および結晶化促進剤(核剤)等も
要求性能に応じ適宜選択使用することが出来る。
【0012】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、1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パッチ
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。
【0013】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0014】尚、以下の例に示した特性評価の測定法は
次の通りである。 引張強度 ASTM D638 に準じて測定した。 押出加工性(組成物ペレット調製時の所見) 内径45mmの2軸押出機(池貝鉄工(株)製 PCM-45)を用
いて、結晶性熱可塑性樹脂と(顆粒状)チタン酸カリウ
ムとの混合物を押出して、押出機へのフィード状況(ホ
ッパーでの付着、詰まり)、食い込み状況及び押出機を
出てからの状況(ストランド切れ、サージング現象)等
を目視観察にて総合的に4段階で評価した。 最大押出量 上記押出機を用いて、ホッパーでの付着、詰まり、スト
ランド切れ等の問題の発生がなく、スムーズに押出可能
な最大押出量(kg/Hr) を求めた。 環境衛生性 上記押出機を用いて、その周囲の粉じん濃度を測定し、
下記の4段階で評価した。 尚、粉じん濃度は、柴田科学機器工業(株)製ハイボリ
ューム・エアサンプラーHVS-500-5 型を使用して測定し
た。
【0015】実施例1〜3 平均繊維径約0.5 μm 、平均繊維長約20μm の3種のウ
ィスカー状チタン酸カリウムを用いて製造された顆粒形
態状チタン酸カリウム(かさ比重0.20g/cm3 のものを
A、0.30g/cm3 のものをB、0.50g/cm3 のものをCとし
た)を用意し、その20重量%をポリアセタール樹脂〔ポ
リプラスチックス(株)製、商品名「ジュラコンM90
」〕に混合した後、押出機に12kg/Hr でフィードして
押出温度約 200℃で溶融混練しペレット状の組成物を得
た。次いでこのペレットを用い、射出成形により試験片
を作成し、前記の評価を行った。結果を表1に示す。
【0016】実施例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
(株)製、商品名「ジュラネックス2000」を用い、顆粒
形態状チタン酸カリウムBの配合量を30重量%とした以
外は実施例1〜3と同様の方法で評価した。尚、この時
の押出温度は約250 ℃で行った。
【0017】実施例5 顆粒形態状チタン酸カリウムB及びポリフェニレンサル
ファイド樹脂を用い、実施例4と同様の方法で評価し
た。尚、この時の押出温度は約 310℃で行った。
【0018】比較例1〜3 実施例において、顆粒形態状チタン酸カリウムの代わり
に、従来の顆粒化していないチタン酸カリウムウィスカ
ー(かさ比重0.15g/cm3)を使用して前記の押出、評価を
行った。結果を併せて表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】以上の説明及び実施例により明らかなご
とく、結晶性熱可塑性樹脂に顆粒化されたチタン酸カリ
ウムを用いることにより従来の造粒処理をしていないも
のを用いた組成物に比べ機械的物性は保持され、生産性
が著しく向上し、環境衛生上の問題も解決し、品質の安
定した樹脂組成物を得ることが可能となった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結晶性熱可塑性樹脂40〜97重量%に、か
    さ比重0.20〜0.80g/cm3 の顆粒形態状チタン酸カリウム
    3〜60重量%を配合してなる結晶性熱可塑性樹脂組成
    物。
  2. 【請求項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
    の混合物である請求項1記載の結晶性熱可塑性樹脂組成
    物。
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WO2007138967A1 (ja) 2006-05-30 2007-12-06 Otsuka Chemical Co., Ltd. 顆粒状板状チタン酸塩、その製造方法及び顆粒状板状チタン酸塩を含有する樹脂組成物

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DE69217822T2 (de) 1997-10-02
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