JPH09201821A - ゼオライト／樹脂複合材料 - Google Patents
ゼオライト／樹脂複合材料Info
- Publication number
- JPH09201821A JPH09201821A JP3115096A JP3115096A JPH09201821A JP H09201821 A JPH09201821 A JP H09201821A JP 3115096 A JP3115096 A JP 3115096A JP 3115096 A JP3115096 A JP 3115096A JP H09201821 A JPH09201821 A JP H09201821A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zeolite
- resin
- coupling agent
- composite material
- filled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実用耐熱温度が向上したゼオライト／樹脂複
合材料を提供する。 【解決手段】 シラン系カップリング剤（好ましくは２
〜９重量％）を吸着させたゼオライトを、樹脂に対し
０．５〜６重量％充填したゼオライト／樹脂複合材料。
好ましくは樹脂は熱可塑性ポリエステル樹脂である。
合材料を提供する。 【解決手段】 シラン系カップリング剤（好ましくは２
〜９重量％）を吸着させたゼオライトを、樹脂に対し
０．５〜６重量％充填したゼオライト／樹脂複合材料。
好ましくは樹脂は熱可塑性ポリエステル樹脂である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ゼオライトのもつ吸着
性を利用し複合材料の貯蔵弾性率の温度依存性を向上さ
せ、それによって実用に供される複合材料の耐熱性を向
上させることに関する。
性を利用し複合材料の貯蔵弾性率の温度依存性を向上さ
せ、それによって実用に供される複合材料の耐熱性を向
上させることに関する。
【０００２】
【発明の目的】熱可塑性ポリエステル系樹脂は、成形加
工等によって分子量や力学的特性が低下する。熱可塑性
ポリエステル系樹脂は、その特徴から耐熱性が要求され
る場合が多い。例えば、熱可塑性ポリエステル樹脂の中
でポリカーボネート樹脂（以下ＰＣと記す）は、強靭性
と耐熱性を利用しカメラや車載用の機構部品等に用いら
れ、ポリブチレンテレフタレート（以下ＰＢＴと記す）
は、優れた耐熱性と電気絶縁性から電気部品、中でもコ
ネクターやコンセントプラグ等に用いられる。また、ポ
リエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）は、透
明性もあるため飲料水用容器や醤油、サラダ油といった
食品容器に用いられ、いわゆるペットボトルと称されて
きた。しかし、これらの熱可塑性ポリエステル系樹脂
は、成形加工中に分解し易く再利用しにくいという問題
点があった。即ち、成形加工工程中における分子量の低
下は熱可塑性ポリエステル系樹脂の特徴である耐熱性等
の低下の原因となる。
工等によって分子量や力学的特性が低下する。熱可塑性
ポリエステル系樹脂は、その特徴から耐熱性が要求され
る場合が多い。例えば、熱可塑性ポリエステル樹脂の中
でポリカーボネート樹脂（以下ＰＣと記す）は、強靭性
と耐熱性を利用しカメラや車載用の機構部品等に用いら
れ、ポリブチレンテレフタレート（以下ＰＢＴと記す）
は、優れた耐熱性と電気絶縁性から電気部品、中でもコ
ネクターやコンセントプラグ等に用いられる。また、ポ
リエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）は、透
明性もあるため飲料水用容器や醤油、サラダ油といった
食品容器に用いられ、いわゆるペットボトルと称されて
きた。しかし、これらの熱可塑性ポリエステル系樹脂
は、成形加工中に分解し易く再利用しにくいという問題
点があった。即ち、成形加工工程中における分子量の低
下は熱可塑性ポリエステル系樹脂の特徴である耐熱性等
の低下の原因となる。
【０００３】本発明はシラン系カップリング剤をゼオラ
イトに吸着させ、これをポリエステル系樹脂に充填する
ことによって樹脂分解を抑制し、ゼオライトがポリエス
テルの分子を拘束するため貯蔵弾性率の温度依存性が向
上する。即ち、本発明は実用耐熱温度の向上を目的とす
る。
イトに吸着させ、これをポリエステル系樹脂に充填する
ことによって樹脂分解を抑制し、ゼオライトがポリエス
テルの分子を拘束するため貯蔵弾性率の温度依存性が向
上する。即ち、本発明は実用耐熱温度の向上を目的とす
る。
【０００４】
【発明の構成】本発明者らは、ゼオライト／樹脂複合材
料の長年にわたる鋭意研究の結果、シラン系カップリン
グ剤を吸着させたゼオライトをポリエステル系樹脂に充
填することにより、耐熱性を向上させた複合材料の発明
をここに完成した。即ち、本発明によれば、カップリン
グ剤（好ましくは２〜９重量％）をゼオライトに吸着さ
せ、さらにこのゼオライトをポリエステル系樹脂に０．
５〜６重量％を充填することによって、ポリエステル系
樹脂の耐熱温度を向上させることができ、さらにゼオラ
イトの充填量が比較的少量であることから、成形加工特
性には全く影響を与えることが無い、ポリエステル系樹
脂複合材料が得られた。
料の長年にわたる鋭意研究の結果、シラン系カップリン
グ剤を吸着させたゼオライトをポリエステル系樹脂に充
填することにより、耐熱性を向上させた複合材料の発明
をここに完成した。即ち、本発明によれば、カップリン
グ剤（好ましくは２〜９重量％）をゼオライトに吸着さ
せ、さらにこのゼオライトをポリエステル系樹脂に０．
５〜６重量％を充填することによって、ポリエステル系
樹脂の耐熱温度を向上させることができ、さらにゼオラ
イトの充填量が比較的少量であることから、成形加工特
性には全く影響を与えることが無い、ポリエステル系樹
脂複合材料が得られた。
【０００５】ここで用いられるゼオライトは天然でも合
成でも良い。合成ゼオライトは不純物が少なく品質は均
一であるが、高価である。一方、天然ゼオライトは不純
物が多く、品質がバラツクといわれるが、低価格で経済
性に優れている。従って、本発明では経済的には天然ゼ
オライトを用いることが好ましい。ゼオライトは現在百
数十種類が知られ、多くは合成ゼオライトである。天然
ゼオライトは鉱物学的には４０種類ほどが知られている
が、主に産出し、かつ利用されているゼオライトとして
は、クリノプチロライト系とモルデナイト系の２種類で
ある。
成でも良い。合成ゼオライトは不純物が少なく品質は均
一であるが、高価である。一方、天然ゼオライトは不純
物が多く、品質がバラツクといわれるが、低価格で経済
性に優れている。従って、本発明では経済的には天然ゼ
オライトを用いることが好ましい。ゼオライトは現在百
数十種類が知られ、多くは合成ゼオライトである。天然
ゼオライトは鉱物学的には４０種類ほどが知られている
が、主に産出し、かつ利用されているゼオライトとして
は、クリノプチロライト系とモルデナイト系の２種類で
ある。
【０００６】本発明に用いるカップリング剤は、シラン
系カップリングが主に用いられる。即ち、現在カップリ
ング剤と称するものは数多くあるが、一般的にはシラン
系、チタネート系、アルミネート系の３種類がある。こ
の内、チタネート系とアルミネート系は本発明に用いる
ことは出来ない。ゼオライトに吸着させるカップリング
剤の量が２重量％未満であれば本発明の効果が発揮され
ないし、９重量％以上の吸着はゼオライトの吸着能力が
飽和に達し、これ以上のカップリング剤は吸着されず意
味のないものと理解出来る。
系カップリングが主に用いられる。即ち、現在カップリ
ング剤と称するものは数多くあるが、一般的にはシラン
系、チタネート系、アルミネート系の３種類がある。こ
の内、チタネート系とアルミネート系は本発明に用いる
ことは出来ない。ゼオライトに吸着させるカップリング
剤の量が２重量％未満であれば本発明の効果が発揮され
ないし、９重量％以上の吸着はゼオライトの吸着能力が
飽和に達し、これ以上のカップリング剤は吸着されず意
味のないものと理解出来る。
【０００７】カップリング剤を吸着させたゼオライト
が、樹脂に対して０．５重量％未満の場合には効果が少
なく、逆に６重量％を越えるゼオライトを樹脂に充填し
た場合には、理由は定かでないがゼオライトが樹脂の中
に占める割合が多くなり、樹脂とゼオライトの不連続層
が数多く生成し、結果的に耐熱性を低下させると思われ
る。
が、樹脂に対して０．５重量％未満の場合には効果が少
なく、逆に６重量％を越えるゼオライトを樹脂に充填し
た場合には、理由は定かでないがゼオライトが樹脂の中
に占める割合が多くなり、樹脂とゼオライトの不連続層
が数多く生成し、結果的に耐熱性を低下させると思われ
る。
【０００８】このようにして得られた本発明のゼオライ
ト／ポリエステル系樹脂複合材料は、耐熱性が向上し、
かつ熱安定性に優れた材料である。
ト／ポリエステル系樹脂複合材料は、耐熱性が向上し、
かつ熱安定性に優れた材料である。
【０００９】
【実施例】以下の実施例により、本発明を更に詳しく説
明する。
明する。
【００１０】実施例１ クリノプチロライト系ゼオライト（ジークライト（株）
製ＳＧＷ．山形県米沢市板谷産出）約１００ｇをステン
レス製バットに入れ、乾燥機にて１６０℃、４８時間放
置した。８０℃まで自然冷却を行い、速やかにポリエチ
レン広口瓶に保管した。これより３０ｇを３００ｍｌビ
ーカーに入れ、さらにトルエン（関東化学（株）製試薬
特級）２００ｍｌ加え、さらにシラン系カップリング剤
（信越化学工業（株）製ＫＢＭ−４０３）０．９０ｇを
加えた。これを１時間ガラス棒で撹拌し吸引ろ過し、さ
らに真空デシケーター中で４８時間乾燥した。次に、プ
ラストメーター（東洋精機（株）製プラストコーダー３
０Ｃ １５０型）にＰＣ４８．５ｇとカップリング剤処
理をしたゼオライト１．５ｇを入れ、温度２８０℃、回
転数３２ｒｐｍの条件にて１時間混練した。これを熱プ
レス機（神藤工業（株）製ＹＳ−５型）にて数分間圧縮
し、厚さ０．６ｍｍの板状試料を得た。これを５ｍｍ×
２５ｍｍの大きさに切り出し、レオスペクトラー
（（株）レオロジー製ＤＶＥ−Ｖ４）を用いて、昇温速
度２℃／ｍｉｎ、周波数１００Ｈｚ、変位振幅１μｍの
条件にて貯蔵弾性率（以下Ｅ′と記す）及び損失正接
（以下ｔａｎδと記す）を測定した。Ｅ′やｔａｎδの
温度依存性は即ち耐熱温度と比例する。例えば、ｔａｎ
δのピーク温度がガラス転移温度Ｔｇである。結果を図
−１に記載する。このときのｔａｎδのピーク温度１６
０℃であり、Ｅ′の急激に低下する温度は１５４℃であ
った。
製ＳＧＷ．山形県米沢市板谷産出）約１００ｇをステン
レス製バットに入れ、乾燥機にて１６０℃、４８時間放
置した。８０℃まで自然冷却を行い、速やかにポリエチ
レン広口瓶に保管した。これより３０ｇを３００ｍｌビ
ーカーに入れ、さらにトルエン（関東化学（株）製試薬
特級）２００ｍｌ加え、さらにシラン系カップリング剤
（信越化学工業（株）製ＫＢＭ−４０３）０．９０ｇを
加えた。これを１時間ガラス棒で撹拌し吸引ろ過し、さ
らに真空デシケーター中で４８時間乾燥した。次に、プ
ラストメーター（東洋精機（株）製プラストコーダー３
０Ｃ １５０型）にＰＣ４８．５ｇとカップリング剤処
理をしたゼオライト１．５ｇを入れ、温度２８０℃、回
転数３２ｒｐｍの条件にて１時間混練した。これを熱プ
レス機（神藤工業（株）製ＹＳ−５型）にて数分間圧縮
し、厚さ０．６ｍｍの板状試料を得た。これを５ｍｍ×
２５ｍｍの大きさに切り出し、レオスペクトラー
（（株）レオロジー製ＤＶＥ−Ｖ４）を用いて、昇温速
度２℃／ｍｉｎ、周波数１００Ｈｚ、変位振幅１μｍの
条件にて貯蔵弾性率（以下Ｅ′と記す）及び損失正接
（以下ｔａｎδと記す）を測定した。Ｅ′やｔａｎδの
温度依存性は即ち耐熱温度と比例する。例えば、ｔａｎ
δのピーク温度がガラス転移温度Ｔｇである。結果を図
−１に記載する。このときのｔａｎδのピーク温度１６
０℃であり、Ｅ′の急激に低下する温度は１５４℃であ
った。
【００１１】比較例１ プラストメーターに投入する材料を、無添加のＰＣのみ
５０ｇとした以外は実施例１と全く同様に行った。この
ときのｔａｎδのピーク温度は１５７℃であり、Ｅ′の
急激に低下する温度は１５１℃であった。結果を図−１
に併せて記載する。
５０ｇとした以外は実施例１と全く同様に行った。この
ときのｔａｎδのピーク温度は１５７℃であり、Ｅ′の
急激に低下する温度は１５１℃であった。結果を図−１
に併せて記載する。
【００１２】比較例２ プラストメーターに投入する材料を、ＰＣ４８．５ｇと
無処理のゼオライト１．５ｇにした以外は実施例１と全
く同様に行ったところ、ｔａｎδのピーク温度は１５６
℃であり、Ｅ′の急激に低下する温度は１４８℃であっ
た。結果を図−１に併せて記載する。
無処理のゼオライト１．５ｇにした以外は実施例１と全
く同様に行ったところ、ｔａｎδのピーク温度は１５６
℃であり、Ｅ′の急激に低下する温度は１４８℃であっ
た。結果を図−１に併せて記載する。
【００１３】実施例２ ゼオライトに対するカップリング剤の量を２、４、６、
８重量％の４種類作製し、実施例１と同様に測定を行っ
た。この時のｔａｎδのピーク温度とＥ′の急激に低下
する温度を表−１に記載する。
８重量％の４種類作製し、実施例１と同様に測定を行っ
た。この時のｔａｎδのピーク温度とＥ′の急激に低下
する温度を表−１に記載する。
【００１４】比較例３ ゼオライトに対するカップリング剤の量を１、及び１０
重量％にした以外は実施例１と全く同様に行った。結果
を表−１に併せて記載する。
重量％にした以外は実施例１と全く同様に行った。結果
を表−１に併せて記載する。
【００１５】実施例３ シラン系カップリング剤を、実施例１と化学構造が異な
るＫＢＭ−５０３にした以外は実施例１と全く同様に行
った。結果を表−２に記載する。なお、各カップリング
剤の化学構造は表−３に示した。
るＫＢＭ−５０３にした以外は実施例１と全く同様に行
った。結果を表−２に記載する。なお、各カップリング
剤の化学構造は表−３に示した。
【００１６】比較例４ シラン系カップリング剤をチタネート系カップリング剤
（味の素（株）製ＫＲ４４）に変えた以外は、実施例１
と全く同様に行った。結果を表−２に併せて記載する。
なお、このＫＲ４４の構造は表−３に示した。
（味の素（株）製ＫＲ４４）に変えた以外は、実施例１
と全く同様に行った。結果を表−２に併せて記載する。
なお、このＫＲ４４の構造は表−３に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】実施例４ 実施例１で処理をしたゼオライトの量を、樹脂（ＰＣ）
に対して０．５、１、２、４、６重量％の５種類作製
し、実施例１と同様に測定を行った。この時のｔａｎδ
のピーク温度とＥ′の急激に低下する温度を表−４に記
載する。
に対して０．５、１、２、４、６重量％の５種類作製
し、実施例１と同様に測定を行った。この時のｔａｎδ
のピーク温度とＥ′の急激に低下する温度を表−４に記
載する。
【００２１】比較例５ 実施例１で処理をしたゼオライトの量を、樹脂（ＰＣ）
に対して０．４、及び７重量％にした以外は実施例１と
全く同様に行った。結果を表−４に併せて記載する。
に対して０．４、及び７重量％にした以外は実施例１と
全く同様に行った。結果を表−４に併せて記載する。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【発明の効果】本発明の複合材料は、ゼオライトにシラ
ン系カップリング剤を吸着させることによって、ポリエ
ステル系樹脂の基本的な性能を変えることなく、耐熱温
度を向上させることができる。従って、この特性を生か
すことによって、より高温での樹脂の使用が可能とな
る。
ン系カップリング剤を吸着させることによって、ポリエ
ステル系樹脂の基本的な性能を変えることなく、耐熱温
度を向上させることができる。従って、この特性を生か
すことによって、より高温での樹脂の使用が可能とな
る。
【図１】図１は貯蔵弾性率及び損失正接の温度依存性を
示す図である。図１において上方の３本のカーブはｌｏ
ｇ Ｅ′の値を示し、下方の３本のカーブはｌｏｇ ｔ
ａｎδの値を示す。
示す図である。図１において上方の３本のカーブはｌｏ
ｇ Ｅ′の値を示し、下方の３本のカーブはｌｏｇ ｔ
ａｎδの値を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 シラン系カップリング剤を吸着させたゼ
オライトを、樹脂に対し０．５〜６重量％充填したゼオ
ライト／樹脂複合材料。 - 【請求項２】 カップリング剤の吸着量がゼオライトに
対して２〜９重量％である請求項１記載のゼオライト／
樹脂複合材料。 - 【請求項３】 樹脂が熱可塑性ポリエステル系樹脂であ
る請求項１記載のゼオライト／樹脂複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3115096A JPH09201821A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | ゼオライト／樹脂複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3115096A JPH09201821A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | ゼオライト／樹脂複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09201821A true JPH09201821A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=12323418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3115096A Pending JPH09201821A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | ゼオライト／樹脂複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09201821A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999023162A1 (fr) * | 1997-10-30 | 1999-05-14 | Kaneka Corporation | Compositions de resines de polyester et leur procede de preparation |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP3115096A patent/JPH09201821A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999023162A1 (fr) * | 1997-10-30 | 1999-05-14 | Kaneka Corporation | Compositions de resines de polyester et leur procede de preparation |
| US6583208B1 (en) | 1997-10-30 | 2003-06-24 | Kaneka Corporation | Polyester resin compositions and processes for the preparation thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050301 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050628 |