JPS58198562A - 耐熱性複合成形材料 - Google Patents

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】 本発明は耐熱性９寸法安定性、電気絶縁性、耐摩耗性９
機械特性などに優れたビスマレイミドトリアジン系餉脂
（以下ＢＴ樹脂と称する）複合す見形材料に関する。

ＢＴ樹脂は三菱瓦斯化学■により開発された新しい耐熱
性樹脂で、原料モノマーが低毒性であるので、非常に安
全性の高い樹脂であること、又、物性面では、耐熱性、
誘電特性、耐湿絶縁特性。

高温Ｉ：の接着性９寸法安定性１機械的強度、耐摩社性
などの高機能特性が高性能でバランスがとれていること
、更には他の耐熱性特殊エンジニアリングブラヌチック
である、ポリイミド、ポリアミドイミド等と比較して、
平均分子量が小さく融点が低い為、混合、含浸、注形等
の加工が容易なこと、史には価格的にも低コスト化の方
向にあり、今後の発展が期待される樹脂である。しかし
ながら、現在の所、まだ用途開発が充分なされておらず
、ＢＴ樹脂の特徴を生かした市場への展開が望まれてい
る。

本発明は、ＢＴ樹脂の最も大きな用途として期待される
１戊形材料として、より高機能化を計ることをＨ的に種
々検討した結果、従来補強効果が大きく一般的に使用さ
れているガラス繊維と比較して、はるかに繊維長が短く
、微細であって且つ特定の処理を施したチタン酸カリウ
ム繊維を使用すると予想に反して、物性改良効果が大き
く、ある物性ではガラス繊維複合材料を上回ることを兄
出し本発明に到達したものである。

即チ木発明はビスマレイミドトリアジン系樹脂ニ、シラ
ンカップリング剤で処理したチタン酸カリウム繊維を約
ｌＯ〜４０重量憾配合した耐熱性複合成形材料に係り、
得られる成形物の硬亀１機械的強度、耐熱性が未充填の
成形物は勿論、多くの物性ではガラス繊維強化成形材料
よりも、かな□ り良い物性が得られることを見出したものである。

またチタン酸カリウム繊維は平均繊維径０．１〜０．３
μ、平均繊維長２０〜３０μと、ガラス繊維のゝＶ均繊
維径５〜１０μ、平均繊維長ｓ　ｍｍと比較して非常に
微細な為に、ガラス繊維では成形できない小型、薄肉、
複雑な金型のすみずみ迄充填し強化可能なこと、また得
られる表面の嘔滑性が良いこと、史には流動性が良い七
にモース硬度が４と、ガラス繊維の７と比較して小さく
、金型及び射出成形機等のシリンダーあるいはスクリュ
ー等を摩耗しない等の長所とあわせ、本発明の成形材料
は極めて雫ましい成形材料ということができる。

本発明に使用可能なビスマレイミドトリアジン系四指と
しては、式＋１）で表わされるビスマレイミドと、式（
２）で示されるトリ、アジンモノマーを主成分とする固
形、粉末、無溶剤液状及び溶剤施加液状樹脂等の全てが
適用可能であシ、用途により使１旧ヒ態を選択するも、
のである。

ビスマレイミド ＣＨ。

トリアジンモノマー またビスマレイミド及びトリアジンモノマーの他に、エ
ポキシ樹脂などの他の樹脂を使用して一部賛性したＢＴ
ｌｔ脂も本発明に適用可能である。

射出成形、押出成形、圧縮成形材料用には、粉末樹脂、
ペレット状の固形樹脂が、含浸用、注型用には無溶剤液
状ｍ脂が適している。

一方、本発明に使用されるチタン酸カリウム繊維として
は、一般式Ｋ　１０　＠ｎ　（Ｔ　ｉＯ＠　）またはに
、０−ｎ（Ｔｉｏり−−Ｈ，０（式中、ｎは２〜８の整
数を表わす）で示されるチタン酸カリウムの単結晶繊維
（例えば大塚化学薬品■製、商品名ｒＴＩｓＭＯに゛（
ｌ均繊維径０．１〜０．３μ、平均繊維長２０〜３０／
ｆ　、アスペクト比６０〜３００）に、シランカップリ
ング剤を約０．２〜５重＠憾（対チタン酸カリウム繊維
重量）添加して処理したものが好適である。

シランカップリング剤とシテハ、ヒニルシラン。

メタアクリロキシシラン、エポキシシラン、アミノシ“
フン、メルカプト７ラン等の各種のシランカップリング
剤を用いることができるが、なかでもエポキシシラン及
びメタアクリロキシシラン系のものが特に好適である。

例エバ、メタアクリロキシシラン系のものとしてはγ−
メタアクリロキシプロビルトリメトキシシワンが、エポ
キシシラン系のものとしてはγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、β−（８，４−エボキシシクロヘ
キ／ル）エチルトリメトキシシラン等が好ましく、なか
でもγ−グリシドキシプロピル計りメトキシシランが最
適で、物性改良効果が最も大きい。

またシランカップリング処理をしたチタン酸カリウム繊
維の配合１．′ｃとしては、成形材料全重欧中の約ｌＯ
〜４０市量憾が物性改良効果の点から適当であり、殊に
約２０〜３０ｉｉ４の配合で殆どの物性に最高値がみら
れる。

シランカップリング処理をしたチタン酸カリウム繊維の
配合量がＩＯＪ量係より少ない時は、チタン酸カリウム
繊維による強化効果が充分でなく、一方４０爪量係を超
えると硬さ及び引張弾性係数等の１部の物性値は高くな
るが、引張強さ、圧縮強さ等の強度的な物性値は低Ｆす
る傾向があり望ましくない。

、８１ワ］。４熱、複。１う□’ＵＨＢＴ樹１□１．ワ
ンカップリング処哩したチタン酸カリウム繊維を約１０
〜４０重７４４になるよう配合し、適当な混合装置で均
一に分散させることにより製造される。

また［」的によっては炭酸カルシウム、タルク等の充填
剤、エポキシ樹脂等で変性した場合は、これらの硬化剤
等、着色物には着色顔料等を任意に配合可能である。

かくして得られた本発明の耐熱性複合成形材料は４常の
方法により、単独で射出成形、押出成形。

ｎ二線成形材料として用いられ、また液状型樹脂を使用
した場合は、含浸用、注型用成形材料としてイ吏用され
る。

父、ガラスロービング、炭素繊維等の連続繊維及びチョ
ツプド繊維と組合せて、引抜１戊形用、塊状成形材１）
（ＢＭＣ）用、シート状成形材料（ＳＭＣ）用等の成形
材料としても使用可能である。

本発明の複合成形材料を使用した成形物は、耐熱性０機
械的強度、硬さが一段と優れる為、従来のエンジニアリ
ングプラスチックの使用領域は勿論のこと、銅合金、亜
鉛、アルミのダイカスト。

鈑会加工品等の金属材料に代って使用ｉｉＪ能であり、
機械部品、電機部品、自動車・航窒機部品として１戊形
性の良さと相俟って最適の成形材料といえる。

まだチタン酸カリウム繊維はモース硬度４と、ガラス繊
維のモース硬度６と比較して判るように、チタン酸カリ
ウム複合戎形材料は金型及びシリンダー、ヌクリュー等
の成形機械を摩耗したり傷つけたりすることが少なく、
またＤｉＪ述したように微細な繊維である為、複雑なあ
るいは薄い部分にも充分充填強化がｉｉＪ能で、時計等
の精密部品の用途にも最適である。

これらの特徴を生かし、且つまたＢＴ樹脂の生産量が増
大することにより、本発明の耐熱性複合成形材料の用途
は無限の如く広がり、その実用性は非常に大なるもので
ある。

以下、実施例を挙げて本発明の複合成形材料につき更に
詳述するが、本発明がこれらにより何ら限定されるもの
ではない。

実施例１〜４及び比較例１〜３ ＢＴ樹脂及び強化材を真空炉内で乾燥させた後、万能混
合機で６０分間撹拌した後、金型に充填し、器をしない
で圧縮成形機内で温度を１７０　”Ｃにして溶融させる
。溶融し始めたら蓋をして圧力をかけ、ガス抜きをｌＯ
分程行なった後、１７０°Ｃ１５０ｋＱ／ｌｉＧで３０
分、史に２８０°Ｃ、５０ｋｇ／１ｙｌｌＧで９０分加
熱加圧して平板を成形し、徐冷後、各試験片を機械加工
により作我し、各物性を測定した。各物性の測定方法を
次に示す。

比　　重　　；ＪＩＳＫ７１１２　　水中置換法（ａｔ
　２０°Ｃ） 用、試験速度１０１部ｍ／ｍｉｎ 用、試験速度１０　＋ｕ＋／ｍｉｎ ストレインゲージ（２＋＋＋ｍ）使用 ビツカーヌ硬さ；マイクロピッカーヌ硬さ試験機使用（
１０００番サンドペーパー 研磨後、バフ仕北げ而にて測定） ｋｑｔ″肩にて測定 成形材料配合及び成形物物性測定結果をまとめて第１表
に示す。実施例と比較例からＢＴｖＬｉ脂（ＢＴ−４４
８０）にエポキシ系シラン処理をしたチタン酸カリウム
繊維を１０〜４０重を係配合すると、殆どの物性値が向
トし、なかでも３０市１．ｉ％近辺での物性改良効果は
顕著で、曲げ強さ、アイゾツト衝撃値１ｇ外はガラス繊
維に優る。殊に引張強さ、引張弾性係数、圧縮強さ、ビ
ッヵーヌ硬さはチタン酸カリウム繊維の方が大幅に上回
る。

またチタン酸カリウム繊維も適当なカップリング処理を
しないと、物性改良効果の小さいことが明白である。

第　　１　　表 ＢＴ−４４８０；成形用粉体ＢＴ樹脂（三菱瓦斯化学側
製） ＴＩＳＭＯＤ−１０２；γ−グリンドキシプロピルトリ
メトキシンラン処理Ｔ　Ｉ　５Ｍ０ −Ｄ（大塚化学薬品■製） ＴＩＳＭＯ−Ｄ　　　；チタン酸カリウム繊維（大塚化
学薬品■製、３Ｆ均繊維径 ０．３μ、平均繊維長２５　ｆｔ　。

アスペクト比８３） 無処理ガラス繊維　；　ＦＥＲ−２３１０−０９（富士
ファイバーグラス■製、無処叩 ガラスロービング）を３ｒｌＩＩＩ長 にカット後使用 実施例５〜８及び比較例４〜６ ＢＴ樹脂としてＢＴ−４６８０を使用して成形材料を調
製し、同様に試験片を作成し各物性を測定した。尚圧縮
成形条件としては１７０°Ｃ９５０ｋＱＡゼＧで６０分
、四に２５０°Ｃ，ａＯｋすに招で２４０分加熱加圧を
行った。

配合条件及び得られた成形物物性値をまとめて第２表に
示しだ。ＢＴ　−４６８０を使用した場合はエポキシシ
ラン処理Ｔｌ５Ｍ０−Ｄ　を２０〜３０重）７１　％配
合した辺りに最高物性値が得られ、引張強瑠、ビッカー
ス硬さはカップリング処理したガラス繊維よりも大きく
、また実施例１〜４とは異なり、曲げ強度及びアイゾツ
ト衝撃値も前記比較例３に較べて遜色なく、エポキシシ
ラン処理シたチタン酸カリウム繊維の充填により物性改
良効果が極めて大きく、しかもいずれの物性もバランス
が良くとれているうことが理解できる。

またＴｌ５Ｍ０−Ｄ　はモース硬度４と、ガラス繊維の
６と比較して柔かく、金型、成形機（射出成形機）等を
傷つけないこと及び微細繊維である為精密成形が可能な
ことと相俟って、本発明の１戊形材料は非常に優秀な成
形材料である。

第　　２　　表 ＢＴ−４６８０；成形用粉体ＢＴ樹脂（三菱瓦斯化学■
製） 処理ガラス繊維　；　Ｆ’ＥＳ−０８−０４０６（富士
ファイバーグラス■製、シラン 処理＊’８ｓｗ長、ガラスチョツ プドストランド） （以上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１，１ビスマレイミドトリアジン系樹脂に、シランカ
   ップリング剤理をしたチタン酸カリウム繊絹を約ｌＯ〜
   ４０重ｊｆｔ−４配合したことを特徴とする耐熱性複合
   成形材料。 ■　シランカップリング剤がエポキシ系シランカップリ
   ング剤である特許請求の範囲第１項の耐熱性複合成形材
   料。 （，１）　　エポキシ系シランカップリング剤がＴ−グ
   リシドキシ１０ピルトリメトキシシランである特１Ｙ［
   請求の範囲第２項の耐熱性複合成形材料。 （イ）　　シランカップリング剤がメタアクリロキシ系
   シランカップリング剤である特許請求の範囲第１項の耐
   熱性複合成形材料。