JPS60186535A - 熱可塑性合成樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性合成樹脂組成物

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JPS60186535A
JPS60186535A JP4250084A JP4250084A JPS60186535A JP S60186535 A JPS60186535 A JP S60186535A JP 4250084 A JP4250084 A JP 4250084A JP 4250084 A JP4250084 A JP 4250084A JP S60186535 A JPS60186535 A JP S60186535A
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JP
Japan
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synthetic resin
thermoplastic synthetic
potassium titanate
resin composition
carbon fiber
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JP4250084A
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English (en)
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JPH0543752B2 (ja
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Kihachirou Nishiuchi
西内 紀八郎
Masanori Abe
安部 雅則
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Otsuka Chemical Co Ltd
Otsuka Kagaku Yakuhin KK
Original Assignee
Otsuka Chemical Co Ltd
Otsuka Kagaku Yakuhin KK
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Publication date
Application filed by Otsuka Chemical Co Ltd, Otsuka Kagaku Yakuhin KK filed Critical Otsuka Chemical Co Ltd
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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】 本発明は熱可塑性合成樹脂組成物に関する。
さらに詳しくは、熱可塑性合成樹脂中に炭素繊維と還元
性チタン酸カリウムとからなる強化剤が含有されている
ことを特徴とする熱可塑性合成樹脂組成物に関する。
〔従来技術〕
従来より自動車部品、一般機械、精密機械、光学製品、
家電などのパーツに金属製品、軽合金鋳物、ダイカスト
製品が広く使用されているが、最近は軽量化、経済性、
量産性、機能性および材料供給安定性の点で優れたプラ
スチック材料に代替される傾向にある。そのような現状
にあって最近は耐熱性が高く、機械的強度、耐薬品性な
どの物性に優れた多くの熱可塑性合成樹脂が、いわゆる
エンジニアリングプラスチックとして盛んに開発されて
いるが、これら熱可塑性合成樹脂といえども、より高度
化するニーズに対応するためには、剛性、耐衝撃性、耐
クリープ性、耐熱性などの物性を向上させる必要が生じ
、その対策として、種々のIJi維系強化剤やウィスカ
ー、粉体系充填剤などを添加することにより、かかる物
性を改善することが行なわれている。
また、金属材料とプラスチック材料とを比較したばあい
に、全く異なる点tよ導電性であり、金属材料をプラス
チック材料で代替するばあい、いかにしてこの導電性プ
ラスチック材料に付与するかが重要である。熱可塑性合
成樹脂組成物において、導電性を付与する技術としては
、各種の導電性フィラーを採用することが一般に広く実
用化されている。導電性フィラーとしてはカーボン系材
料としてカーボンブラック、炭素繊維など;金属系材料
として金属パウダー、金属フレーク、金属リボン、金属
繊維など;また複合系材料としてメタライズドガラスピ
ーズ、メタライズドガラス繊維などがそれぞれ知られて
い゛るが、このうち最も広く実用に供されているのはカ
ーボンブラックを含有した導電性熱可塑性合成樹脂組成
物および炭素ll維を含有した導電性熱可塑性合成樹脂
組成物である。
これら従来公知の樹脂組成物は導電性付与の点では見る
べきものがあるが、いずれのばあいにおいても熱可塑性
合成樹脂にカーボンブラックや炭素繊維などを20%(
重量%、以下同様)以上含有せしめるといった多量に充
填(以下、高充填という)するばあいに種々の欠点を有
する。前者では物性の低下が著しく実用に適せず、後者
では炭素繊維自体が高価であるため、炭素m雑強化成形
品の用途が自ずと限定されるばかりか炭素繊維のモース
硬度が5とやや高いため、成形機や金型を損傷しやすく
、また造粒工程が難しく、成形品自体に炭素繊維自体の
浮出し模様が生じるなど、外観に悪影響を及ぼすなどの
欠点を有する。しかも、成形品にメッキ特性などを付与
するためにはどうしても炭素I!雑を高充填する必要に
せまられるため、実用上充分な導電性と優れた機械的特
性とをあわせもっ熱可塑性合成樹脂組成物を提供するこ
とは極めて困難である。
〔発明の概要〕
本発明者らは叙上の実情に鑑み、上記諸欠点が排除され
た熱可塑性合成樹脂組成物を開発するべく鋭意研究を重
ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、熱可塑性合成樹脂中に炭素繊維と還
元性チタン酸カリウムとからなる強化剤が含有されてい
ることを特徴とする熱可塑性合成樹脂組成物に関する。
本発明は、本発明者らがすでに特許出願した還元性チタ
ン酸カリウムと炭素繊維とを配合した熱可塑性成樹脂組
成物が上記諸欠点を解消し、実質的に実用上堰も優れた
導電性を有するとともに機械的強度、耐熱性および寸法
安定性にバランスのとれた良好な特性を有する熱可塑性
合成樹脂組成物であることを見出したものである。
本発明の熱可塑性合成樹脂組成物は、強化剤として炭素
繊維と上記の還元性チタン酸カリウムの2成分を用いる
ことにより、炭素繊維を単独使用する熱可塑性合成樹脂
組成物に比べ、機械的強度や耐熱性の向上効果がほぼ同
程度であり、成形品の表面平滑性が高く、高い導電性を
付与することができ、造粒性および加工性が良好で成形
機や金型の損傷を著しく軽減することができるという効
果を発揮する。
本発明に使用する還元性チタン酸カリウムとは一般式: %式%) または一般式: K 20 ・n (T i O2) ” イH20(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を不活性雰囲気下で水素で還元焼成
するか、または不活性雰囲気下でカーボン材料を添加し
て還元焼成するなどしてえられる青白色〜黒色を呈する
ものであり、原料であるチタン酸カリウムが電気絶縁性
であるのに対して導電性を有しており、平均繊維径2ρ
以下、平均11帷長5〜100泊、かつ平均繊維長/平
均繊維径(以下、アスペクト比という)が10以上のも
のである。
本発明において還元性チタン酸カリウムの平均繊維径、
平均繊維長およびアスペクト比が前記範囲をはずれるば
あい、たとえばアスペクト比が10より小さいと補強効
果が充分でなく好ましくない。本発明で使用する還元性
チタン酸カリウムの原料であるチタン酸カリウムとして
は、「ティスモ(TISHO)J (大板化学■製)な
る商標名で市販されているものがそのまま使用に供する
ことができ、これは平均繊維系0.2〜0.5扉、平均
繊維長10〜20ρ、アスペクト比20〜100の高強
度単結晶ホイスカーである。本発明において還元性チタ
ン酸カリウムは、炭素繊維が流れ方向に対する補強効果
を発揮するのに対し、無方向性補強効果を発揮し、流れ
方向に対する補強効果のみならず、直角方向での補強効
果をも受けもつ。また還元性チタン酸カリウムは高充填
したばあいも粘度増加が少なく、したがって加工性に及
ぼす影響が少ないので強化剤の含有量を増加させること
ができる。還元性チタン酸カリウムの配合量としては、
5〜30%が適当であり、5%未満では本発明の効果に
乏しり、30%を超えて配合しても機械的強度の向上が
それ程顕著に認められないばかりかコスト高となり、い
ずれも好ましくない。
本発明においては、還元性チタン酸カリウムを無表面処
理のまま使用してさしつかえないが、還元性チタン酸カ
リウムと熱可塑性合成樹脂との界面接着強度を改善する
ために表面処理剤、たとえばエポキシシラン、アミノシ
ラン、アクリルシランなどのシランカップリング剤また
はチタネートカップリング剤などで表面処理すると、成
形品の乾燥状態または湿潤状態における物性改良に極め
て有利な結果を与える。
本発明に使用する炭素繊維としては、一般にセルロース
繊維、ポリアクリロニトリル繊維、リグニン繊維、石油
系特殊ピッチなどを原料として焼成された耐炎質、炭素
質、黒鉛質などの種々のタイプのものを使用することが
でき、通常5〜20ρの直径で、かつ0.2〜20駅程
度の繊維長を有するものである。本発明において最も高
い機械的強度を付与しうるちのとしては、ポリアクリロ
ニトリル繊維を基本原料と黒鉛化された炭素繊維が好ま
しい。本発明の効果を発揮させるための前記炭素繊維熱
可塑性合成樹脂への配合量は10〜30%が好ましい範
囲である。、10%未満では導電性の付与および機械的
強度の向上に見るべきものがなり、30%を超えて配合
すると成形品の表面性がわるくなるとともに本発明の効
果を発揮しえないうえ、コスト的にもいたずらに高くな
りすぎ実用的でない。
本発明に使用する熱可塑性合成樹脂としてはとくに限定
されることはなく、全ての熱可塑性合成樹脂が使用しう
るが、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チロールなどのポリオレフィン:^BS m脂、As樹
脂などのコポリマー樹脂;6ナイロン、66ナイロン、
12ナイロン、キシリレンジアミン系などのポリアミド
類:ポリアセタール、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、ポリカーボネート、ポリア
クリレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレ
ンサルファイドなどのエンジニアリングプラスチックな
どが使用しうる。
本発明に用いる熱可塑性合成樹脂としては強化剤を高充
填しうるものが好ましく、たとえば6ナイロン、66ナ
イロンなどのポリアミド類;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などのポリエステル類
やポリフェニレンサルファイドなどをあげることができ
る。
本発明の熱可塑性合成樹脂組成物の調製は従来公知の生
産技術を用いて行なうことができ、特別の装置などを必
要とするものではないが、造粒工程の際に2軸のサイド
フィード装置を有 ゛する押出機を使用するのが最も合
理的な方法である。
以下、本発明の組成物を実施例に基づいて説明するが、
もとより本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。
実施例1 6ナイロン(A1030BRL、ユニチカ曲製の相対粘
度2.60のポリアミド)と還元製チタン酸カリウム(
大塚化学側製;商標名ティスモ)とを第1表に示す割合
でブレンダーを用いて混合し、280℃に設定した45
#φ2軸押出機で押出した。
その際、押出し途中のベント穴に第1表に示す量の炭素
繊維(東し■;商品名トレカ)をサイドフィードして全
体をペレット化した。
えられたペレットを乾燥したのち、射出温度270℃、
金型温度80℃、射出圧力eooki / cd 。
射出速度80cc/秒、射出前進時間10秒の条件で射
出成形し、第1表に示す特性試験のための試験片を調製
した。すなわちASTHD638による引張強さ、AS
TH0790による曲げ強さ、ASTHロア90による
曲げ弾性率、ASTH0648(荷重18.6h/ad
)によるHDTの測定に用いる試験片をそれぞれm製し
た。また、アイゾツト衝撃値(ノツチ付き)、成形収縮
率および導電性の測定も行なった。それらの結果を第1
表に示す。
実施例2 66ナイロン(2020UW1 、宇部興産曲製のポリ
アミド)と還元性チタン酸カリウム(大塚化学橿)製;
商標名テイスモ)とを第1表に示す割合でブレンダーを
用いて混合し、290℃にに設定した45sφ2軸押出
機で押出した。その際、押出し途中のベント穴に第1表
に示す量の炭素繊維(東邦レーヨン(■製;商品名ベス
ファイト)をサイドフィードして全体をベレット化した
えられたペレットを乾燥したのち、射出温度280℃、
金型温度80℃、射出圧力5oon / aIr。
射出速度80cc/秒、射出前進時間10秒の条件で射
出成型し、実施例1と同様の試駆片をそれぞれ調製し、
調製した試験片を用いて実施例1と同様の物性測定を行
なった。それらの結果を第1表に示す。
比較例1および2 第1表に示す割合で6ナイロンと還元性チタン酸カリウ
ムくいずれも実施例1で用いたものと同じ)(比較例1
)、および6ナイロンと炭素繊維(いずれも実施例1で
用いたものと同じ)(比較例2)をブレンダーを用いて
混合し、それぞれ実施例1と同じ条件で試験片を調製し
、実施例1と同様にして物性の測定を行なった。
それらの結果を第1表に示す。
第1表から明らかなように、本発明の組成物は高導電性
および良好な機械的強度をあわせもち、かつ成形収縮率
が少なく、耐熱性もよいというバランスのとれた優れた
特性を有する、実用上極めて有用なものであることがわ
かる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 熱可塑性合成樹脂中に炭素11nと還元性チタン酸
    カリウムとからなる強化剤が含有されていることを特徴
    とする熱可塑性合成樹脂組成物。
JP4250084A 1984-03-05 1984-03-05 熱可塑性合成樹脂組成物 Granted JPS60186535A (ja)

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JP4250084A JPS60186535A (ja) 1984-03-05 1984-03-05 熱可塑性合成樹脂組成物

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JP4250084A JPS60186535A (ja) 1984-03-05 1984-03-05 熱可塑性合成樹脂組成物

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JPS60186535A true JPS60186535A (ja) 1985-09-24
JPH0543752B2 JPH0543752B2 (ja) 1993-07-02

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ID=12637779

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Cited By (2)

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JPH0543752B2 (ja) 1993-07-02

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