JPS6136333A - 合成樹脂組成物 - 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】 産業上の利用分野 この発明は合成樹脂組成物に関する。

従来の技術 合成樹脂組成物の補強体として従来よりガラス繊維、あ
るいはガラス繊維を粉末化したミドルファイバ、ワラス
ナイト、炭素繊維等が知られている。

しかしながら、ガラス繊維、ミドルファイバ等は、耐ア
ルカリ性に劣るため、成形体の用途が制限され、また、
ワラスナイトは、天然繊維であり、繊維のアスペクト比
が小さく充分な補強効果が得られず、炭素繊維は、長尺
のものが得られ耐薬品性も良いなどの利点を有する反面
高価であり経済性に劣るほか、添加により合成樹脂成形
体の衝撃強度が低下するといった問題がある。

これら補強繊維に代るものとして、例えば特開昭５７−
３４０２５号に開示されているようなチタン酸アルカリ
金属繊維が提案されているこの種繊維は強度にも優れ、
かつ、耐薬品性にも優れるといった利点を有するが、繊
維長が平均で、２０μ〜５０μと非常に短かく、それ程
の補強効果が得られないといった問題があった。

発明が解決しようとする問題点 この発明は上記問題点に鑑み、補強繊維として有用な素
材を種々模索研究した結果、天然に産するチタン酸化物
を用い、これとアルカリ金属化合物とを混合した混合物
からチタン化合物繊維を得ることが出来、しかもこの繊
維は従来公知のチタン化合物繊維に比し繊維長が著るし
く長く強度も優れることを知見し、この知見に基づきな
されたものである。

問題点を解決するだめの手段 この発明の要旨とするところは天然に産するチタン酸化
物とアルカリ金属化合物との混合物を溶融し冷却して水
又は酸による脱アルカリ処理の後乾燥又は熱処理して得
られる下記Ａ、Ｂ。

Ｃの一般式であらわされるチタン化合物繊維の一種又は
二種以上と合成樹脂とを混合して成ることを特徴とする
合成樹脂組成物である。

記 （Ａ）　　　Ｎ２０−ｎ（Ｔｉ、Ｍ’）Ｏ□１ｍＨ２０
（Ｂ）　　　ｕ（Ｔｉ、Ｍ′）Ｏ２φ　ｖＨ２０（Ｃ）
　　　Ｍｘ　（Ｔｉ　、　　Ｍ’）３０．６−　ｍ　Ｎ
２０但し、上式において、ｎは８以下の正数、ｍＦｉｏ
又Ｖｉ４以下の正数、Ｕは４以下の正数、■は２以下の
負でない実数、ｘｆｉ２以下の正数、Ｍはに、　Ｈａ、
　Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍ′は天然ルチルサンドま
たは天然アナターゼサンドの不純分に由来するＭｇ、　
Ｎｉ、Ｃｕ、　Ｃａ、　Ｃｏ、Ｚｎ、ｋｌ、　Ｆｅ、　
Ｃｒ、　Ｇａ、　Ｓｉ、　ＮｂＸＺｒ、　Ｖ、Ｍｎ。

ｐ、　ｓ等の元素を示す。

作用 この発明で使用されるチタン化合物繊維は、天然に産す
るチタン酸化物、例えば天然ルチルサンド（海砂）、天
然アナターゼサンドの一種又は二種とアルカリ金属化合
物例えばに２Ｃ０３との混合物を加熱溶融し、これを冷
却して繊維状に結晶させ、次いでこれを水又は酸で脱ア
ルカリ処理し、しかる後これを乾燥又は熱処理して得ら
れるもので天然産のチタン酸化物に含まれる不純分金属
類により既述したようにＡ、Ｂ、Ｃの一般式で示される
繊維が得られる。

なお、既述の一般式のうち、（Ｃ）で示される式Ｍｘ（
Ｔｉ、　Ｍ’）３０．、、ｍＨ２Ｏけ、（イ）　Ｍ　Ｘ
　（Ｔ　１３−Ｎ　−ＢＩＩｘ、４　）　Ｏ＋６（ロ）
　Ｍｘ（Ｔ１３−ｘ−Ｂｍｘ）ＯＬ６（但し、Ｍ、ｘに
ついては、既述の定義と同じ。Ｂ１１は、既述のＭ′で
定義される元素のうち、Ｎ１、Ｃｕ、　Ｃａ５Ｚｎ　な
どの二価の元素、Ｂｉｌ＋は、Ｍ／−ｃｓ定義される元
素のうち、Ａｌ、　Ｆｅ５Ｃｒ、Ｇａなどの三価の元素
を示す。） 上記（イ）、（ロ）の二種の化学組成を有する。

上記Ａ、Ｂ、Ｃで示されるチタン化合物繊維の代表例と
して６チタン酸カリウム繊維［Ｎ２（’Ｆｘ　。

Ｍ’　）８０１３　〕（（Ａ）式においてｎ　＝＝　６
、ｍ＝ｏ、Ｍ＝Ｋ）、４チタン酸カリウム繊維［Ｎ２　
（Ｔ　１．　Ｍ’　）４０９　］　（（Ａ）式におイテ
、ｎ　＝＝　４、■＝０、Ｍ　二Ｋ）、２チタン酸繊維
［Ｎ２　（Ｔｉ、　Ｍ’）４　ｏ５］　（（Ｂ）式にお
いて、ｕ　＝　２、■−１）、プリプライト繊維［Ｎ２
（Ｔ１１　”）３０＋６］　（（ｃ）式においてｘ　＝
　２、Ｍ＝Ｋ。

ｍ−０）、チタニア繊維［（Ｔｉ、　Ｍ′）Ｏ２）（（
Ｂ）式においてｕ　＝＝　ｌ、ｖ−〇）などが挙げられ
る。

上記チタン化合物繊維は天然ルチルサンド（ＴｉＯ，９
０〜９８重量％、不純分としてＦ　ｅ　２０３、ＺｒＯ
２、Ｓｉｎ□、Ｃｒ２Ｏ３、ｖ２０５、Ｎｂ２Ｏ３、Ａ
ｌ２Ｏ３、Ｍｎ０１ＣｕＯ１ｐ、　ｓ等を含む）もしく
は天然アナターゼサンド（Ｔ　１０２８５〜９３重量％
、天然ルチルサンドと同様の不純物を含む）またはこれ
らの混合物にアルカリ金属化合物（代表的には炭酸カリ
ウム）を配合して溶解原料とし、溶融法により、加熱溶
融反応、溶融反応生成物の冷却繊維化（繊維の束状集合
体である塊状物の生成）、および塊状物の可溶性物質の
溶出と解繊化それに続く二次処理の各工程を経て製造さ
れる。塊状物の可溶性物質溶出、解繊化処理において、
原料に含まれていた不純分に由来する元素の一部は抽出
され、残部は繊維の構成元素として繊維中に残存する。

前記各一般式におけるＭ′は、原料の不純分に　　　繊
由来する元素である。　　　　　　　　　　　　　　一
本発明で使用烙れる繊維は耐火、耐熱性を有する。　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　が例えば、従来
のアスベスト繊維では約６００℃前後で分解、変質が生
じるのに対し、本発明で　　的使用する構成繊維は極め
て高い融点を有し、例　　　Ｔえばに２　（Ｔ　ｉ　、
　Ｍ’）６０．、繊維では１３７０　℃、Ｋ　２　（Ｔ
　ｘ、　　　非”）８０１６繊維では約１５００℃、（
Ｔｉ、Ｍ′）Ｏ□繊　　各維では約１８４０℃であり、
熱的安定性が高く、　　　の耐火断熱性にすぐれている
。　　　　　　　　　　　れまた、本発明で使用する繊
維は、強度が高く、例えばに２　（Ｔ１＋　”）６０１
３　繊維の引張強度は、基　　合゛　　　　　　　　　
　従来のＫ　２　Ｔ　ｉ６　　　　さ０皇３　繊維の引
張強度に比し、約１０％高い。

更に本発明で使用する繊維は化学組成から萌　　特らか
なように耐アルカリ性にもすぐれ良好な耐　　　ア薬品
性を有している。　　　　　　　　　　　　　　テ捷た
、本発明で使用する繊維は硬質であるの　　　ツで耐摩
耗性にすぐれる。例えばに２　（Ｔ１＋　”）ａ　ｏ１
３　　　ロ維ｈモース硬度４〜９と、アスベスト繊維（
モス硬度約３）に比べ極めて高い硬度を有する。

更に、本発明で使用する繊維は赤外線反射率高く、耐候
性や遮熱特性等も良好である。

このほか、本発明で使用される繊維は、比較繊維長が長
い（５００μｍ〜４鵬）ので従来のに２１６０１３繊維
が２０μｍ〜５０μｍであるのに比し常に長く、補強効
果にすぐれている。また、繊維は数条の単繊維が結合し
た形態を有するで、樹脂と強固に結合し、補強材として
すぐだ繊維特性を有する。

本発明における合成樹脂組成物は上記繊維を成樹脂組成
物に対し、１〜１００重量％で配合れたものである。

なお、本発明で使用される合成樹脂としてはに限定はさ
れないが例えばポリアミド、ポリセタール、ポリカーボ
ネート、ポリブチレンフタレート、ポリブチレンフタレ
ート、フ素樹脂、ポリプロピレン、Ａ　Ｂ　Ｓｍ１Ｊｌ
ｉ、ｆイン６、ナイロン６６、エポキシ樹脂、不飽和射
出圧力　　９００　ｋｓ／ｃｌＩ 射出速度　　１．６ｆｌ＋／／騙 サイクル時間　　　　　４０秒 表２−Ｂ 実施例２　　　ベースレジン ボリブチレンフタレー）ｌ脂　　　　　　　７ｏ重量部
　　　　１００重量部（補強繊維）Ｋ、（テ”＋　”）
ｎ　０１３１５重量部　　　　　　。

（補強繊維）Ｋ＊（”、”）ｓＯ＋ｓ　　　　　　　　
１５重量部　　　　　　０比　　　　　　　　　　　　
重　　　　　　　１．６１　　　　　　　　１．３１引
　　　張　　　強　　　度　　　　　１，２１０ｋｓシ
檀　　　　　５９０　ｋｓ　ｒｌｄ曲　　　け　　　強
　　　度　　　　　２，０２４ｋｓｆ／ｃｊ　　　　１
，０８０ｋｓｆ／、７曲　　げ　　弾　　性　　率　　
　１０５，６００　ｋｓｒ／ａｄ　　　２Ｂ’５，０Ｏ
Ｏｋｕシー７（ジット衝撃値（／　ッｆ　付）　　　　
　　　　４．７　ｋｗ　ｒ−ｃｗ’ｃｓ’　　　　　３
．４ｋｏｆ−ｅ５／、７熱変形源度（ｌａ、６ｋｓｆ／
ｄ）　　　　　２２７℃　　　　　６０’Ｃ実施例３ ナイロン６．６樹脂７０重量部に対し、Ｋ　２　（Ｔ　
１゜”）６０１３、Ｋ２（Ｔ１１　Ｍ′）８０１６およ
び（Ｔｉ、Ｍ′）Ｏ２で示される三種のチタン化合物繊
維の混合繊維３０重量部を添加し、均−混合後表３−Ａ
で示す条件で実施例１と同大の試験片を射出成形１実施
例１と同様の試験を行なったところ、表３−Ｂのような
結果が得られた。

表３−Ａ 成形温度　　　２７０℃ 金型温度　　　８０℃ 射出圧力　　１，０００　ｋｓ／ｄ 射出速度　　　１．８ψ サイクル時間　　　　　３０秒 表３−Ｂ 実施例３　　　ベースレジン ナイ　ロ　ン６．６樹脂　　　　　　７０重量部　　　
１００重量部補強繊維に＋（Ｔｉ＋Ｍ７）ｉｏ＋ａ　　
　　　　　１ＯＴｌ量部　　　　　　。

補強ｍＭＫ＋（〒１．”）ｓ”＋ａ　　　　　　　　１
０重量部　　　　　。

補強繊維（’Ｆｉ・Ｍ′）Ｏ・　　　　　　　１０重量
部　　　　　。

比　　　　　　　　　　　重　　　　　　　１．５１　
　　　　　　１．１４引　　　張　　　強　　　度　　
　　　　１．５４０　ｋｉ　ｒ／ｃｄ　　　　　８２６
　ｋｇｒ／ｃｄ曲　　　げ　　　強　　　度　　　　　
　２，４９７ｋｏｆ／ｅｉ　　　　９７０に＊ｒ／ｃｊ
曲　　げ　　弾　　性　　率　　　　９５，７００ｋｔ
ｆ／ｃｄ　　３３，０００ｋｓｒ／ｃａｌアイゾツト衝
撃値（ノツチ付）　　　　　　　　５．０　ｋ／−Ｖ１
’　　　　４．７ｋｅｔ−優４１熱変形温度（ｌａ、ａ
ｈ、ｒ、雇）　　　　ａｘｏ℃ａｓ℃実施例４ アクリロントリルブタジェンスチレン（ＡＢＳ）樹脂７
０重量部に対し、Ｋ２（Ｔ　ｉ　、　Ｍ’）、　０１３
で示されるチタン化合物繊維を３０重量部添加し、均−
混合後実施例１と同様の試験片を射出成形し、この試験
片について実施例１と同様の試験を行なった。

表４−Ａ 成形温度　　２２０℃ 金型温度　　　５５℃ 射出圧力　　ａ　ｏ　ｏ　ｈｅ／ｃｄ 射出速度　　１．０ψ サイクル時間　　　　　３５秒 表４−Ｂ 実施例４　　ベースレジン ＡＢＳ　　樹　脂　　　　　　　　　７０重量部　　　
１００重量部補強繊維（Ｋ＊　（”、”）ｓ　Ｏｕ　）
　　　　　　ｓ　ｏ重量部　　　　０比　　　　　　　
　重　　　　　　　　　　１．３　＋）　　　　　　　
１．０１引　　張　　強　　度　　　　　　　　　　４
４０ｂｆ／ｄ　　　　３１８　ｋｇγ−廁げ強度　　　
フａｏｈｅｆ／、ｊ　　４７ａ　ｈｓｆ／ａｊ曲げ弾性
率　　　５５・ｏ　ｏ　ｏ　ｂｒ／ｃｌ１２３，８００
　ｈｅｒ屓実施例５ ポリプロピレン樹脂７０重量部に対し、Ｋ　２　（Ｔ　
１゜Ｍ’）６０．３　で示されるチタン化合物繊維を３
０重量部添加し、均−混合後表５−Ａの条件にて、実施
例１と同様の試験片を射出成形し、実施例１と同様の試
験を行なったところ、表５−Ｂに示す結果を得た。

表５−＾ 成型温度　　２３０℃ 金型温度　　　５０℃ 射出圧力　　９００　ｋｓΔ 射出速度　　　１．５Ｖ馴 サイクル時間　　　　　３０秒 表５−Ｂ 実施例５　　　ベースレジン ポリプロピレン樹脂　　　　　　　　　　７０重量部　
　　１００重量部補強繊維（”１Ｍ′）ｓＯ＋＋　　　
　　　　　　３０重量部　　　　　０比　　　　　　　
　重　　　　　　　　　１．１０　　　　　　　　０．
９０引　　張　　強　　度　　　　　　　　　８１０　
ｈ＊ｆ／ｃｄ　　　　　：ｓｓ　Ｏ−シー曲げ弾性率　
　　４０，５００に＊ｆ廓　１４，５００　ｋＱ囚実施
例６ ポリプロピレン樹脂７０重量部に対し、Ｋ　２　（Ｔ　
ｌ　。

”）８０１６およびに２（Ｔ１．　Ｍ’）６０１３　　
で示される二種のチタン化合物繊維の混合繊維３０重量
部添加し、混合後、実施例５と同様に試験片を作成後試
験を行なったところ、表６のような結果を得た０ 表　　６ 実施例６　　　ベース【・ジン ポリプロピレン樹脂　　　　　　　　　　７０重量部　
　　１００重量部補強繊維にバＴｉ、Ｍ’）、０．６１
５重量部　　　　　Ｏｔ　　Ｋｓｃテｉ＋’′）ｓＯｕ
　　　　　　　　１５重量部　　　　　０比　　　　　
　　　重　　　　　　　　　　１．０９　　　　　　　
０．９０引　　張　　強　　度　　　　　　　　　　７
１１　ｋｇ　ｒ／（７３６０ｋｓ　ｔ／ｄ曲げ弾性率　
　　：ｓｘ、５ｏｏｋｓｒム１４，５００　ｋｓｆ／ａ
ｊ効果 以上より明らかなように、本発明によれば合成樹脂組成
物の強度特に、引張強度、由１げ強度を著るしく向上さ
せることが出来、従来知られているチタン化合物補強繊
維と比較しても、繊維長が長いこと、及び、束状の繊維
形態をなすことより格段の補強効果が発揮され、また耐
熱性、耐薬品性さらには耐摩耗性をも発揮する力１ら、
ギヤ、クラッチ、軸受け、・（ルブなどの摺動部品、パ
ルプ、ポンプ、タンクなどイヒ学容へ化学薬品プラント
の部品その他、自動車、家庭電気製品のケーシング、部
品の成形材料として好適であり、きわめて汎用性に富む
などの効果を有する。

手続補正書（自発） 昭和５９年１０月丈日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１５７９５０号 ２、発明の名称 合成樹脂組成物 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 住所　大阪市浪速区敷津束−丁目２番４７号名　称　（
１０５）久保田鉄工株式会社代表者　　代表取締役社長
　三　野　重　和４、代理人〒６６２ （１）　　明細書の発明の詳細な説明の欄α　補正の内
容 （１）明細書第４頁５行目に記載の「（ｃ）　　Ｍ　ｘ
　（Ｔｉ。

Ｍ′）３０１６−　ｍ）Ｉ２０　ｊをｒ　（ｃ）　　Ｍ
　ｘ　（Ｔ　ｉ　、　Ｍ’　）ｓ　ＯＩｔ、・ｍＨ２Ｏ
Ｊ　　と補正します。

（２）明細書筒５頁６行目〜８行目に記載の「Ｍｘ（Ｔ
　１．　Ｍ’　）３０ｖａ　・ｍ　Ｉ２０−１□は、（
イ）　　　　Ｍ　ｘ　　（Ｔ　１３　　　ｘ／２　　・
　Ｂｕｘ／２　　）０　＋６（ロ）　　　　Ｍｘ（Ｔｉ
３−　ｘ−Ｂ”ｘ）０１６　　Ｕを、下記のように補正
します。

記 Ｍｘ　（Ｔ　１．　Ｍ’　）ｓ　Ｃ１＋６・ｍ　Ｉ２０
は、（イ）　　　　Ｍｘ　　（Ｔｉ、　−ｘ／２　　・
　Ｂ”ｘ／２　　）０．６（ロ）　　　　Ｍｘ　　（Ｔ
ｉ、−ｘ　　、　ＢＩｌ　ｘ　　）０．６（３〕　　明
細書筒５頁２０行目に記載の１２チタン酸繊維」を１結
晶質チタン酸繊維」と補正します。

（４）明細書筒５頁２０行目に記載のｒ［Ｉ２（Ｔ１゜
ｕ’）ｔｏ５１Ｂをｌ１Ｈ２（Ｔｉ、Ｍ’）２０５１ｊ
と補正します。

（５）　　明細書第６頁２行目に記載の「（Ｔｉ、Ｍ’
ハ０．６〕」を「（Ｔ１．　”）ｓＯｔａ）Ｊと補正し
ます。

（６）　　明細書第８頁１行目に記載の「硬度４〜９」
を「硬度４〜５」と補正します。

（７）明細書筒１１頁７行目〜８行目に記載の、「（補
強繊維）　Ｋ２（Ｔｉ、　Ｍ’）６０．３１５重量部　
Ｏ（補強繊維）　Ｋ２（Ｔｉ、　Ｍ’）８０．、　１５
重量部　Ｏ」を下記の通り補正します。

記 （８）　　男細書第１２頁１２行目〜１４行目に記載の
、 ［−補強繊維に２（’ｒｉ、　Ｍ’　）６０１３　１０
重量部　０補強繊維に２（Ｔｉ、　Ｍ’）８０，６１０
重量部　Ｏ補強繊維　（Ｔｉ、Ｍ′）Ｏ□　　１０重量
部　０」を下記のように補正します。

記 （９）　　明細書第１４頁２０行目（最終行）に記載の
「補強繊維（Ｔｔ、　Ｍ’　）６０．　ｊを１補強繊維
に２（Ｔ　１．　Ｍ’　）　ａ　Ｏ□３」と補正します
。

αＱ　明細書第１５頁１６行目〜１７行目に記載の 「補強繊維に２（’ｒｉ、　Ｍ’　）８０，６１５重量
部　０補強繊維に２（Ｔｉ、　”）６０＋、１５重量部
　Ｏ」を下記のように補正します。

記

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記Ａ、Ｂ、Ｃの一般式であらわされるチタン化
   合物繊維の一種又は二種以上と合成樹脂とを混合して成
   ることを特徴とする合成樹脂組成物。 記 （Ａ）Ｍ＿２Ｏ・ｎ（Ｔｉ、Ｍ′）Ｏ＿２・ｍＨ＿２Ｏ
   （Ｂ）ｕ（Ｔｉ、Ｍ′）Ｏ＿２・ｖＨ＿２Ｏ（Ｃ）Ｍｘ
   （Ｔｉ、Ｍ′）＿８Ｏ＿１＿６・ｍＨ＿２Ｏ但し上式に
   おいて、ｎは８以下の正数ｍは ０又は４以下の正数、ｕは４以下の正数、ｖは０又は２
   以下の正数、ｘは２以下の正数、ＭはＫ、Ｎａ、Ｌｉな
   どのアルカリ金属、Ｍ′は天然ルチルサンド又は天然ア
   ナターゼサンドの不純分に由来するＭｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、
   Ｃａ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｎ
   ｂ、Ｚｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓなどの元素を示す。