JPH0525258B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、成形品の変形量が少なく、表面性及
び光沢が良好で、しかも優れた機械的性質特にウ
エルド強度を有するポリブチレンテレフタレート
又はポリアセタールウ樹脂組成物に関する。この
ような熱可塑性樹脂組成物は、電気機器、自動
車、一般機器等の構造部品、機構部品、外装部品
等に用いられる。即ちその具体的な使用例を示せ
ば、時計、オーデイオ又はビデオテープレコーダ
ー、ステレオ等のシヤーシー等の構造部品として
ギヤ、カム、レバー、ガイドステー、クラツチ、
ローラー、ポール、ピン等の機構部品として有用
なものであり、又自動車のメーター部品、排気バ
ルブ、ルーバー、ランプハウジング、電話交換機
の部品、及びスツチやリレーなどの電気、電子部
品、外装部品、その他、繊維機械、カメラ、ラジ
オ、フアクシミリ、複写機、コンピユーター等の
各種OA機器、ICケース、コンデンサーケース、
モーター部品等の多岐にわたる用途においても、
また好ましく用いられるものである。他方、本発
明の組成物は、メツキ用或いは塗装用の組成物と
して利用分野も有している。 〔従来の技術〕 結晶性の熱可塑性樹脂は、いわゆるエンジニア
リングプラスチツクとして、単独でも種々の成形
品に用いられているが、利用分野によつてはその
性質を改変する目的で、様々の強化材、添加材を
配合することが行われてきた。そして高い機械的
強度、剛性の要求される分野においては、そのよ
うな成形品を得るために、ガラス繊維を代表とす
る繊維状の強化材を用いることが周知である。し
かし、ガラス繊維等の繊維状強化材には、これを
配合した組成物の異方性を増大させ成形品に変形
即ち「そり」を生じさせるという問題がある。そ
こで、このような繊維状の強化材に代えて、ガラ
スビーズなどの粒状物を用いたり、タルク、雲
母、ガラス箔等の板状の強化材を用いるなどの方
法が数多く提案されてきている。また、繊維状の
強化材と板状物を併用して、強度と変形との両者
の要求を満足させようとしたりしている（特開昭
53−121843号、特開昭59−189170号）。 〔発明が解決しようとする問題点〕 これらの中で一般に雲母を配合した熱可塑性組
成物は安価であり、通常の機械的性質や成形品の
変形が改善されるばかりでなく、耐電圧等の電気
的特性の向上、耐熱性の向上などの特色を備えて
おり、電気部品や機械部品として有用である。 しかし、結晶化速度を大きいポリブチレンテレ
フタレート樹脂やポリアセタール樹脂に雲母を配
合した熱可塑性樹脂組成物成形品の実用的な強度
は尚充分でないことが多い。即ち、雲母の配合に
より力学的、熱的或いは電気的な性質を顕著に改
善するためには、また成形品のそり変形等を改善
するためには、少なくとも10重量％以上、一般に
は20重量％以上の量の雲母を混合しなければなら
ないが、そのような組成物には、成形品にウエル
ド部分が存在する場合の強度の低下、及び、射出
成形品の表面の荒れや光沢不足等、外観を悪く
し、成形品の製品価値を下げるといつた別の問題
点が生じてくる。特に実際の射出成形品において
は、例えば二点ゲートによる射出成形の場合、或
いは一点ゲートによるリング状の成形品を得る場
合等、多くの場合ウエルド部の存在が避けられな
いことからして、ウエルド部分の強度の低下は実
用上極めて重大な問題である。これらの問題点
は、成形時のシリンダー温度、射出圧力、金型温
度等の成形条件を制御することで多少は解決され
るが、しかし未だ根本的な解決には至つていな
い。 本発明はかかる従来の雲母充填ポリブチレンテ
ルフタレート又はポリアセタール樹脂組成物のも
つ耐変形性、機械的性質、耐熱性、電気的性質等
の特徴を維持し、且つその欠点である成形品のウ
エルド強度、外観等を改善して、各物性にバラン
スのとれた実用的に価値のある組成物を提供する
ことを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記のような問題点を解決するために、本発明
者らは種々の研究を重ねてきた結果、ウエルド部
分の強度低下を最小限度に抑えるためには、使用
する雲母の粒径をできるだけ小さくすべきである
との結論に到達した。しかし、小径の雲母はその
調製上アスペクト比も小さくなるのが通常であ
り、そのようなアスペクト比の小さい雲母では低
変形性という雲母充填樹脂の特徴が失われてしま
う。そこで本発明らは更に検討を重ねた結果、従
来より微細で、かつアスペクト比の比較的大きな
雲母を調製し、このような特定の雲母を配合せし
めることにより、従来の雲母充填樹脂組成物の有
する耐変形性（そり防止）、剛性、熱的・電気的
性質等の特徴を維持し、しかも従来の雲母充填ポ
リブチレンテレフタレート又はポリアセタール樹
脂の致命的な欠点であつた成形品のウエルド部の
強度低下を著しく改善し、バランスのとれた物性
値を有する成形用組成物を得ることに成功したの
である。 即ち本発明は、ポリブチレンテレフタレート又
はポリアセタール樹脂より成る結晶性熱可塑性樹
脂に、平均粒径0.5〜10μｍでかつアスペクト比10
以上の雲母を全組成物中10〜60重量％の割合で配
合せしめてなることを特徴とするウエルド強度率
65％以上の成形用熱可塑性樹脂組成物（但しウエ
ルド強度率とは、端部１ケ所にゲートを有する金
型で成形した引張試験片（Ａ：ウエルド部なし）
の引張強度に対する、両端部（２ケ所）にゲート
を有する金型で整形した引張試験片（Ｂ：中央部
にウエルド部あり）の引張強度の率（％）を示
す。）であつて、上記の如き特定の平均粒径と特
定のアスペクト比の両者を共に満足する雲母を配
合することにより、高い強度、弾性率を有し、ま
た変形が少ないという特色を備える共もに、特に
65％以上という高いウエルド部分の強度保持率を
有する成形用ポリブチレンテレフタレート又はポ
リアセタール樹脂組成物を提供するものである。 本発明において用いられる熱可塑性樹脂は、固
体状態で少なくとも一部に結晶構造を有する結晶
性ポリブチレンテレフタレート又はポリアセター
ル樹脂である。 ここで、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポ
リアセタール樹脂とは、夫々ブチレンテレフタレ
ート基、オキシメチレン基を主たる繰り返し単位
とする重合体であり、他の共重合成分を少量含有
する共重合体でも結晶性を有するものであればよ
い。又、補助的に少量の他の熱可塑性樹脂を含ん
でいてもよい。 本発明において用いられる雲母の添加量は、全
組成物に対して10〜60重量％、好ましくは10〜50
重量％である。10重量％以下では所望の物性、特
にそり変形の改善が得られず、60重量％以上では
成形不良となる。 又本発明において使用される雲母は、平均粒径
0.5〜10μｍであり、かつ平均アスペクト比は10以
上、好ましくは10〜60の範囲内にあり、特に平均
粒径２〜10μｍでかつ平均アスペクト10〜40の範
囲にある雲母は各物性とウエルド強度が共に優れ
た値を示す点で有効である。 本発明で用いる雲母の粒度分布について示せ
ば、粒径40μｍ以上trace、10μｍ以下70重量％以
上、0.5μｍ以上80重量％以上の分布を有するもの
である。特に好ましい粒度分布は、10μｍ以下80
重量％以上、0.5μｍ以上90重量％以上である。 本発明でいう平均粒径、アスペクト比は下記の
ように定義し測定した。 ＜平均粒径の測定法＞ 島津遠心沈降式粒度分布測定装置（SA−CP2
形）を用いて遠心沈降法（回転速度600rpm）で
平均粒度分布を測定した。 ＜平均アスペクト比の算出法＞ 平均アスペクト比は下式により算出した。 Ｒ＝１／ｄ 但し ｜ ｜ ｜ Ｒ：アスペクト比 １：平均粒形 ｄ：平均厚さ 本式で用いた平均厚さｄは下法により測定した水
面単粒子膜法〔西野操、荒川正文、材料、27巻、
696頁（1978）〕に準じて雲母の水面上での最密充
填単粒子膜面積ｓを測定し、下式により平均厚さ
を算出した。 ｄ＝ｗ／ρ（１−ε）ｓ 但し ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｗ：マイカの重量 ρ：マイカノ比重（2.86） ε：水面上でマイカが最密充填 状態をとつた場合の空隙率（0.1）〕 （ ）：算出した値 本発明で用いられる微細で且つ比較的高いアス
ペクト比を有する雲母は従来は工業的に製造する
ことが困難であり商業的に人手することが出来な
かつた。即ち平均粒径を0.5〜20.0μｍ、特に0.5〜
10.0μｍと極めて微細にすると、雲母はアスペク
ト比の低い粉状となり平均アスペクト比を10以上
の高い値に保つことは至難であつたからである。
従つて本発明で用いる如き大きさ、形状の特定の
雲母を充填した樹脂組成物が本発明の如き効果、
特にウエルド強度の改善に有効であることは従来
全く知られていなかつたことである。しかるに最
近かかる大きさ、形状の雲母の調製が可能とな
り、経済的に人手できるようになつたことと相ま
つて、本発明者らの研究により、かかる雲母を使
用し充填した場合に限つて従来の雲母では得られ
なかつたウエルド強度に対する意外な改善効果が
存在することを発見し、経済的にしかも成形品と
して実用的価値の高い本発明の雲母充填樹脂組成
物を得るに至つたのである。 即ち本発明者らの研究によれば、使用する雲母
の平均粒形が20μｍ以上の通常の雲母を使用した
のでは、前述の如くウエルド部の存在しない場合
の機械的な物性値及び成形品の変形（そり）に関
しては良好な結果を示すが、成形品のウエルド部
の強度が低下してしまう。又0.5μｍ以下の平均粒
径でアスペクト比が10以上の雲母の調製は今なお
困難であり、収率が悪く、経済的にも好ましくな
い。又アスペクト比10以下となつてしまつたので
は、ウエルド強度はよくても、変形（そり）に対
する効果が減退してしまう。又平均粒径が0.5〜
20μｍの範囲内であつてもアスペクト比が10以下
の場合には、同様にウエルド強度はよくても変形
（そり）に対する効果が劣ることになる。結局、
人手の可能性、経済性も勘案し、各種物性、特に
変形（そり）に対する効果とウエルド強度に対す
る影響を総合的に均等に改善するためには、粒径
とアスペクトが共に前記の如き本発明の条件を満
足する値を保つことによつて初めて可能となるの
であり、この点が従来のマイカ充填樹脂に得られ
なかつた本発明の特徴である。 尚、本発明の組成物には、本発明の目的を損な
わない範囲で、公知の添加剤、例えば安定剤、帯
電防止剤、離形剤、難燃剤、核剤、着色剤などを
添加することができる。 また従来公知の繊維状、粒状、球状の無機充填
剤を併用することもでき、また無機充填剤と熱可
塑性樹脂の接着を強固にするため従来公知のカツ
プリング剤、又はサイジング剤、例えば少量のエ
ポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラ
ン系化合物等の如き多官能性物質を併用すること
も可能であり望ましい。 本発明の組成物の調製は、従来から強化樹脂、
充填剤混入の樹脂の調製に用いられている周知の
方法により容易に調製することができる。例え
ば、押出機により樹脂、雲母及び多の添加物を混
合して押し出し、本発明のペレツトを作成し、し
かる後に成形する方法を採用して、本発明の組成
物を好適に作成出来る。また、組成の異なるペレ
ツトを成形前に混合し、成形後に本発明の組成物
を得る方法や、成形機に各成分の何れか１種又は
２種以上を直接仕込む方法なども採用出来る。 〔発明の効果〕 以上の説明及び後述の実施例及び比較例からも
明らかなように、本発明による熱可塑性樹脂組成
物は、成形品の変形即ち「そり」を極めて小さく
保ちながら、弾性率、曲げ強度を損なうことな
く、従来の雲母充填樹脂の難点であつたウエルド
部分の強度低下の問題を解決しており、極めて利
用価値の高いものである。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を挙げることにより本発
明を更に詳細に説明するが、これは勿論本発明を
何等限定するものではない。 実施例 １〜９ ポリブチレンテレフタレート樹脂（ポリプラス
チツク(株)製ジユラネツクス）と各種形状の雲母
（後記Ａ〜Ｆ）を表−１に示す割合でリボンブレ
ンダーにより混合し、40mmφ押出機を用いて混練
押出し、ペレツトを調製した。次にこのペレツト
からASTM規格の試験片を二つの方法で成形し
た。 即ち、 (A) 一つのゲートを有する金型による成形（ウエ
ルド部なし） (B) 両端に二つのゲートを有する金型による成形
（中央にウエルド部あり） (A)についてはASTM規格に従つて、引つ張り
特性、曲げ特性を測定し、また(B)については引つ
張り特性を測定した。さらにまた同一の組成物か
ら一辺120mm、厚さ２mmの角板を成形し、平面上
にこの試料を置いて、該平面から角板の最高位点
までの距離を測定し、最大の値をそり変形量とし
た。ウエルド強度は、ウエルド部のない試験片(A)
の引つ張り強度を100としてウエルド部を有する
試験片(B)の値を保持率として示す。これらの結果
を表−１に示す。 比較例 １〜７ 本発明の要件を満足しない大きさ、形状の雲母
（Ｇ〜Ｋ）及び雲母の代わりにガラス繊維を用い
た場合等について、実施例１〜９と同様にして評
価を行つた。結果を併せて表−１（続き）に示す。 尚、使用した雲母Ａ〜Ｋの詳細は後記する通り
であり、雲母Ａ〜Ｆは本発明の規定内のもの、雲
母Ｇ〜Ｋは本発明の規定外のものである。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリブチレンテレフタレート又はポリアセタ
   ール樹脂より成る結晶性熱可塑性樹脂に、平均粒
   径0.5〜10μｍでかつアスペクト比10以上の雲母を
   全組成物中10〜60重量％の割合で配合せしめてな
   ることを特徴とするウエルド強度率65％以上の成
   形用熱可塑性樹脂組成物。（但しウエルド強度率
   とは、端部１ケ所にゲートを有する金型で成形し
   た引張試験片（Ａ：ウエルド部なし）の引張強度
   に対する、両端部（２ケ所）にゲートを有する金
   型で成形した引張試験片（Ｂ：中央部にウエルド
   部あり）の引張高度の率（％）を示す。）