JPS6129385B2

JPS6129385B2 -

Info

Publication number: JPS6129385B2
Application number: JP53038475A
Authority: JP
Inventors: Kenji Okuno; Tsutomu Makimoto; Toshiaki Shima; Shigekazu Kin
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1986-07-07
Also published as: JPS54130647A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、金雲母粉末とチタン酸カリ微細繊維
とを含有する成形用樹脂組成物に関する。各種の
樹脂に雲母の粉末を配合することにより、極めて
すぐれた弾性率、寸法安定性、耐熱性、強度を有
する組成物が得られることは、たとえば特公昭49
−18615号公報によつて公知である。この際、使
用する雲母の種類としては、各種の雲母たとえ
ば、白雲母（マスコバイト）、金雲母（フロゴバ
イト）、リシア雲母、合成雲母等があげられるが
これらの内、金雲母が、樹脂の性能改良に最も有
効であることは、たとえば、Polymer
Engineering and Science，Vol.13，No.2，P139
（1973）等の文献により知られている。しかしな
がら、金雲母を配合した樹脂は一般に、褐色〜黒
色に着色し、一般の充填剤、たとえば炭酸カルシ
ウム、タルク、亜硫酸カルシウムを配合した樹脂
組成物にくらべて、成形品の色相を自由に調整す
ることが、困難であるという欠点を有する。従つ
て、金雲母を配合した樹脂組成物に着色をほどこ
す場合には、酸化チタン等の白色顔料、又は白色
顔料と希望する色相を有する各種の顔料又は染料
を配合することが必要となるが、酸化チタンを始
めとする各種の白色顔料の添加は、成形品の性能
たとえば強度を、低下させることが多い。一方、雲母粉末を配合した樹脂組成物は、すぐ
れた弾性率、寸法安定性、耐熱性、強度を有する
が、衝撃強度が低いという欠点を有し、金雲母配
合樹脂組成物も、その例外ではない。雲母粉末配
合樹脂組成物の衝撃強度を改良する方法としては
繊維状の形態を有する補強材たとえばガラス繊維
を併用することが有効であることは、すでに知ら
れているが、ガラス繊維を併用する場合には、そ
の混合率が、10重量％以下の低い混合率の領域に
おいても、成形品の反り、物性異方性の発現等繊
維状補強材特有の欠点が発現し、雲母配合樹脂組
成物に特有な、成形品の物性の等方性、無反り等
の特徴を損うという欠点がある。しかるに、本発明者らは、金雲母粉末配合樹脂
組成物に発生する上記の主要な問題点、すなわち
色相、衝撃強度を同時に改良し、かつ雲母配合樹
脂組成物についての特徴である、成形品の物性の
等方性、無反り等の性質を損わない方法について
鋭意研究を重ねた結果、金雲母粉末を配合した樹
脂組成物に、チタン酸カリの微細繊維を配合する
ことにより上記の目標を達成しうることを見出し
本発明を完成させるに到つた。本発明の組成物に含有される金雲母粉末は直径
200μ以下であることが必要である。組成物に含
まれる金雲母粉末の直径が200μ以上になると、
チタン酸カリ微細繊維を配合しても、成形品の表
面に金雲母粉末の存在が、顕著にみとめられ成形
品の外観がよくない上、成形品表面からの雲母粉
末のハク離現象がみとめられ、かつ射出成形によ
り成形品を製造すると、ウエルド部の強度低下が
著しい等の問題が発生する。金雲母粉末の配合率
については特に制限はないが、組成物重量の10〜
70重量％であることが望ましい。10重量％以下の
配合率では、金雲母の配合による、力学的性質、
熱的性質の改良効果が充分に発現されず、一方70
重量％以上の領域においては、射出成形、押出成
形等の成形が極めて困難になる上、成形品の強度
も低下する故、望ましくない。本発明の樹脂組成
物に含有される金雲母粉末の直径と厚さの比、す
なわち、アスペクト比については特に制限はない
が、弾性率、強度、耐熱性等を顕著に改良するた
めには、少なくともアスペクト比が、10以上であ
ることが望ましい。本発明において使用されるチタン酸カリ微細繊
維は、人工的に製造される繊維状単結晶であつて
代表的なものとしては、平均繊維直径が、0.05〜
20μ、繊維長３〜30μのものをあげることができ
る。特に望ましいものは、繊維長と繊維直径の比
が、10以上のものである。チタン酸カリ微細繊維
は、組成物重量の１〜20重量％配合することが必
要である。チタン酸カリ微細繊維の配合率が１重
量％以下の場合には、組成物の色相改良効果が充
分ではない外、衝撃強度の改良効果もみとめられ
ない。またチタン酸カリ微細繊維の配合率が20重
量％を越えても、色相、衝撃強度の改良効果は飽
和し、かつ組成物のコストが上昇する故、望まし
くない。本発明において、使用する樹脂の種類に関して
は特に制限はなく、脂肪族ポリオレフイン樹脂、
スチレン系樹脂、ナイロン樹脂、熱可塑性ポリエ
ステル樹脂等の熱可塑性樹脂、および、不飽和ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂
等の熱硬化性樹脂を使用することができる。本発明による金雲母粉末およびチタン酸カリ微
細繊維を配合した樹脂組成物には必要に応じて、
各種の添加剤を配合することができる。特に金雲
母粉末と樹脂の界面接着強度を改良するための添
加剤、たとえば、シランカツプリング剤の添加は
成形品の乾燥状態、および湿潤状態の物性改良に
極めて有効である。その他必要に応じて、帯電防
止剤、滑剤あるいは着色剤など公知の各種添加剤
を使用することは自由である。本発明の組成物の調整は、通常の押出機、ロー
ル、ニーダー等によりおこなうことができ特に限
定されるものではない。また本発明の組成物は通
常の射出成形機、押出成形機、圧縮成形機、カレ
ンダー成形機等に供給することにより、構造部
品、機械部品、シート、パイプ、棒等、任意の形
状に成形される。以下、実施例、比較例をあげて、本発明の方法
を更に具体的に説明するが、これらの実施例は本
発明を何ら制限するものではない。実施例１射出成形用ポリプロピレン（三菱油化社製三菱
ノーブレンMA―４）（以下単にPPと略記する）
ペレツトに、γ―メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン（日本ユニカー社製Ａ―174）を、
0.2重量％と、ジクミルパーオキサイド0.015重量
％を添加して、ヘンシエルミキサーで充分に撹拌
した後、該ペレツトに、平均直径38μ、重量平均
アスペクト比39の金雲母粉末（マリエツタ社製ス
ゾライトマイカ325H）と、チタン酸カリ微細繊
維（デユポン社製フアイベツクス）を添加し、タ
ンブラーミキサーで充分に混合した。金雲母粉末
およびチタン酸カリ微細繊維の配合率は、金雲母
27％、チタン酸カリ微細繊維３重量％および、金
雲母25重量％、チタン酸カリ微細繊維５重量％お
よび、金雲母20重量％、チタン酸カリ微細繊維10
重量％の３種類とした。該３種類の混合物を、そ
れぞれ押出機に供給して、シリンダー温度230
℃、スクリユー回転数20回転／分にて混練、押出
を行ない、３種類のペレツトを得た。該ペレツト
を、日鋼アンケルベルクＶ―15―75射出成形機に
供給し、シリンダー温度230℃、金型温度60℃、
射出圧60Kg／cm²（ゲージ圧）の条件下で射出成形
をおこない、３種類の試験片を得た。試験片中に
おける金雲母粉末の重量平均直径は32μであつ
た。成形品の反りを測定するため、上記と全く同
じ射出成形条件にて、直径15cm、厚さ0.2cmの円
板型試料（ゲートは円板の中心部）を成形し、23
℃にて48時間放置し、第１図の方法により反りを
測定し、反りの大きさを反りの大きさ(%)＝ｈ_ｎａｘ−試料厚さ／ｄ×100 によつて表わした。また成形品表面からの金雲母粉末のハク離の有
無を評価するため、成形品表面に粘着テープ（セ
ロテープ）を圧着した後、これをはがし、粘着テ
ープ上の金雲母粉末の有無を調べ、同時に粘着テ
ープをひきはがした後の成形品の表面状態を観察
した。実験結果を表１に示すが、金雲母のみを30
重量％配合したポリプロピレンにくらべて、色相
が白色〜灰白色に改良され、強度、衝撃強度が改
良され、かつ成形品に反りのないことが明らかで
ある。比較例１実施例１と同じ金雲母粉末のみを30重量％配合
したポリプロピレンを実施例１と全く同じ方法で
作成し、同じ条件下で射出成形をおこない、試験
片を得た。第１表に示すように成形品は暗褐色に
着色し、衝撃強度も低い。比較例２平均直径400μ、重量平均アスペクト比70の金
雲母粉末（マリエツタ社製スゾライト40H）20重
量％と、チタン酸カリ微細繊維（デユポン社製フ
アイベツクス）10重量％を配合したポリプロピレ
ン樹脂を、実施例１と全く同じ方法で作成し、射
出成形をおこなつた。得られた試験片中の金雲母
粉末の平均直径は250μであつた。得られた成形
品の表面には、金雲母が多数の黒点としてみとめ
られ、また成形品表面から、金雲母のハク離がみ
とめられた。比較例３実施例１と同じ金雲母粉末25重量％と、ルチル
型酸化チタン５重量％を配合したポリプロピレン
樹脂を実施例１と全く同じ方法で作成し、射出成
形をおこなつた。外観は灰白色で良好であつた
が、強度、弾性率の低下がみとめられた。比較例４実施例１と同じ金雲母粉末25重量％、ガラス繊
維（日東紡績社製CS6PE922）５重量％を配合し
たポリプロピレン樹脂を、実施例１と全く同じ方
法で作成し、射出成形をおこなつた。第１表に示
すように、強度、衝撃強度の改良はみとめられた
が、成形品の色相は暗褐色であり、かつ著しい成
形品の反りがみとめられた。実施例２射出成形用ポリブチレンテレフタレート樹脂
（以下PBT樹脂と略記）ペレツト（三菱化成社製
ノバデユール5010）に、γ―アミノプロピルトリ
メトキシシラン（日本ユニカー社製Ａ―1100）
を、0.25重量％添加して、ヘンシエルミキサーで
充分に撹拌した後、該ペレツトに平均直径136
μ、重量平均アスペクト比47の金雲母粉末（マリ
エツタ社製スゾライト200H）とチタン酸カリ微
細繊維（デユポン社製フアイベツクス）を添加し
て、タンブラーミキサーで充分に撹拌した。配合
率は、金雲母粉末30重量％、チタン酸カリ微細繊
維25重量％となるようにした。該混合物を押出成
形機に供給して、シリンダー温度250℃、スクリ
ユー回転数30回転／分にて混練、押出をおこな
い、ペレツトを得た。該ペレツトを実施例１と同
じ射出成形機にて、シリンダー温度250℃、金型
温度60℃、射出圧60Kg／cm²（ゲージ圧）の条件下
に射出成形をおこない試験片を得た。得られた成
形品中の金雲母粉末の平均直径は82μであつた。
得られた成形品は白色であり、ごくわずか金雲母
粉末の存在がみとめられるものの外観は良好であ
り、成形品表面からの雲母粉末のハク離現象も、
みとめられなかつた。成形品の力学的性質を第１
表に示す。比較例５チタン酸カリ微細繊維の配合率を35重量％とす
るほかは、実施例２と全く同じ組成、方法により
作成したペレツトを、実施例２と同じ条件下で射
出成形をおこなつた。成形品の外観は、実施例２
で得られたものと変らず、第１表に示すように衝
撃強度も、実施例２の成形品と同等であつた。比較例６実施例２に使用したのと同種の金雲母のみを55
重量％配合したPBT樹脂組成物を、実施例２と
全く同一の方法で作成し、射出成形をおこなつ
た。成形品は暗褐色であり、衝撃強度も実施例２
の成形品にくらべて低かつた。実施例３射出成形用ナイロン６樹脂ペレツト（東レ社製
CH―1001）に、γ―アミノプロピルトリメトキ
シシランを0.25重量％添加して、ヘンシエルミキ
サーで充分に撹拌した後、平均直径が389μの金
雲母粉末（マリエツタ社製スゾライト60H）とチ
タン酸カリ微細繊維（デユポン社製フアイベツク
ス）を添加してタンブラーミキサーで充分に混合
した。配合率は、金雲母粉末20重量％、チタン酸
カリ微細繊維２重量％とした。該混合物を押出機
に供給して、シリンダー温度245℃、スクリユー
回転数40回転／分にて混練、押出をおこないペレ
ツトを得た。該ペレツトを実施例１と同じ射出成
形機にて、シリンダー温度240℃、金型温度60
℃、射出圧60Kg／cm²（ゲージ圧）の条件下で射出
成形をおこない、成形品を得た。成形品中におけ
る金雲母粉末の平均直径は約112μであつた。成
形品には金雲母粉末が多少みとめられるものの、
灰白色でほぼ良好であり、成形品表面からの雲母
粉末のハク離現象もみられなかつた。成形品の性
能を第１表に示す。比較例７チタン酸カリ微細繊維の混合率を0.8重量％と
するほかは、実施例３と全く同じ組成、方法によ
りペレツトを作成し、射出成形をおこなつた。成
形品は褐色であり外観は不良であつた。比較例８チタン酸カリ微細繊維を配合せず、実施例３と
同様の金雲母粉末のみを20重量％配合した組成物
を実施例３と全く同じ方法で作成し、射出成形を
おこなつた。成形品は暗褐色に着色し、衝撃強度
も実施例３の成形品にくらべて低かつた。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の成形用樹脂組成物を用いて
成形された物性評価用試料片の反りの測定方法を
示し、ｄは試料円板の直径、hmaxは水平板上に
おいた時の円板の最大反り高さを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１直径200μ以下の金雲母粉末と、総組成物重
量の１〜20重量％のチタン酸カリ微細繊維を必須
成分として含有することを特徴とする成形用樹脂
組成物。