JPS6136539B2

JPS6136539B2 -

Info

Publication number: JPS6136539B2
Application number: JP53088387A
Authority: JP
Inventors: Masaru Inoe; Toshuki Taku; Chikao Shiho; Masami Takasaki; Mitsuo Hashimoto
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1978-07-21
Filing date: 1978-07-21
Publication date: 1986-08-19
Also published as: JPS5523116A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱可塑性樹脂組成物に関し、詳しくは
熱可塑性樹脂と特定形状のセツコウよりなる機械
的強度のすぐれた熱可塑性樹脂組成物に関する。従来、熱可塑性樹脂に添加する無機充填剤とし
てはタルク、クレー、シリカ、炭酸カルシウム、
アルミナ、セツコウ等が知られており、このうち
セツコウについては粒状、繊維状のものが知られ
ている。これら充填剤の添加量が増加するにした
がつて組成物の引張強度、曲げ強度等の物性の低
下が目立ち、また他の物性において満足すべきも
のではなかつた。そこで本発明者らは上記欠点を解消し、さらに
機械的強度のすぐれた熱可塑性樹脂組成物を開発
すべく鋭意研究を重ねた結果、先般本発明者らが
開発したかさ密度の非常に小さい、繊維状セツコ
ウにより形成された軽量の球状セツコウを使用す
ることにより目的とする組成物が得られることを
見出し、本発明を完成するに至つた。すなわち本
発明は、熱可塑性樹脂95〜30重量％と繊維状セツ
コウにより形成された直径10mm以下、かさ密度
0.8ｇ/cm³以下の球状セツコウ５〜70重量％との溶
融混練物を成形してなる熱可塑性樹脂組成物を提
供するものである。本発明において用いる球状セツコウは、繊維状
セツコウにより形成されたもので直径10mm以下、
かさ密度0.8ｇ/cm³以下のもの、通常は直径0.2
mm、かさ密度0.1ｇ/cm³程度のものである。またセ
ツコウの種類としてはα型半水セツコウ可溶性
型無水セツコウあるいは不溶性型無水セツコウ
などが好ましい。本発明の球状セツコウを製造する方法を例示す
れば、酸性溶媒中において、β型半水セツコウま
たは二水セツコウもしくはこれら両者の混合物を
水熱反応させることによつて製造することができ
る。この水熱反応においてはかき混ぜ状態や反応
時間が得られる球状セツコウの形状や性質に影影
を与える。特に、局部的な乱れを生じることのな
いよう制御されたかき混ぜが必要である。原料セ
ツコウの使用量に関しては、後述する酸性溶媒の
重量の2/3以下、好ましくは1/4以下に抑える。こ
の場合球状セツコウのほかに繊維状セツコウの混
在したものが得られることがあるが、このものを
本発明の組成物に配合しても差支えない。またこ
の少量の繊維状セツコウの混在した球状セツコウ
のかさ密度は球状セツコウ単独のものに比べて小
さくなる。酸性溶媒としては、たとえばギ酸、酢酸、リン
ゴ酸などの有機酸の水溶液、リン酸、塩酸、硝
酸、硫酸などの無機酸の水溶液を使用することが
できる。この酸性溶媒は酸成分を0.2〜50容量％
の割合で含む水溶液として用いる。原料セツコウと酸性溶媒を混合してスラリーと
し、水熱反応を行なうが、水熱反応は常圧下、反
応媒体の還流下の温度で行なうこともできるが、
通常は加熱温度100〜180℃、好ましくは105〜140
℃にて行ない、反応時間を短縮するためには加圧
下で行なわれる。反応時間は通常１分〜120分、
好ましくは３〜60分程度である。反応終了後、通常は反応混合物の熱時固−液分
離を行ない、液状物は反応溶媒として再使用す
る。一方、固−液分離により得られた含溶媒率
（溶媒／固形分×100）40％以下の固状物を加熱処
理する。加熱処理はまず50〜80℃の温度で１〜３
時間乾燥処理を行ない、α型半水セツコウを得
る。このものは可溶性であるため、水の存在下で
二水セツコウになる。また、このα型半水セツコ
ウは安定化させるために加熱処理を行ない、可溶
性型無水セツコウ、さらには不溶性型無水セ
ツコウとすることができる。セツコウの安定化は
このような加熱処理による場合だけでなく、有機
重合体等による処理によつても行なうことができ
る。本発明において用いることができる熱可塑性樹
脂は特に制限がなく、たとえばポリエチレン、ポ
リプロピレンなどのポリオレフイン系樹脂、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレ
ン、ポリビニルアルコールアルコールなどのポリ
ビニル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリエーテル樹脂等をあげることができる。
なお、これら樹脂は安定剤、可塑剤等を含有する
ものであつてもよい。熱可塑性樹脂と球状セツコウの配合割合は使用
目的に応じて適宜選定すればよいが、通常は両者
の合計量に基づいて熱可塑性樹脂95〜30重量％、
好ましくは90〜50重量％、球状セツコウ５〜70重
量％、好ましくは10〜50重量％とする。さらに本発明においては上述の球状セツコウ、
熱可塑性樹脂のほかに必要に応じて着色剤、変性
剤、顔料等を配合することができ、また強度の向
上を目的とする場合には石綿、岩綿、ガラス繊
維、パルプ、綿、レーヨンなどの繊維質のものを
充填剤として配合することができる。上記成分をバンバリーミキサー、インターナル
ミキサー等を用いて110〜280℃の温度で溶融混練
し、ペレツト化した後、射出成形あるいは押出成
形するか、または溶融混練した後、カレンダー成
形することにより目的とする熱可塑性樹脂組成物
が得られる。このようにして得られた熱可塑性樹脂組成物は
球状セツコウが熱可塑性樹脂によく分散し均質で
あり、球状セツコウの配合量を増量しても引張強
度等の低下が少なく、スパイラルフローの低下も
少ない。さらに、球状セツコウの配合量を増量す
ることによつて曲げ強度、弾性率のタツピング強
度、ウエルド強度の向上が顕著となる。このよう
な効果は従来の無機充填剤を用いた場合には達成
し得なかつたことである。したがつて、本発明の熱可塑性樹脂組成物は機
械的強度にすぐれているため、建材、日用雑貨品
などのほか、自動車部品、電気部品等の工業用部
材などとして広く、かつ有効に利用することがで
きる。次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
る。実施例１〜３ (1) 球状セツコウの製造 20容量％酢酸水溶液６に二水セツコウ1.2
Kgを加えて混合し、スラリーを調製した。この
スラリーを常圧下、104℃の温度でプロペラ型
撹拌羽根を用いてかきまぜながら４時間加熱還
流し水熱反応を行なつた。水熱反応終了後、熱
時、遠心分離機で固液分離し、反応溶媒は回収
して再使用に供した。得られた固状物は熱風乾
燥機を用いて60℃で３時間乾燥処理を行ない付
着溶媒を除いて球状α型半水セツコウを得た。
また、さらにこのα型半水セツコウを電気炉を
用いて500℃で３時間焼成し、結晶の安定した
球状型無水セツコウを得た。これらのセツコ
ウはα型半水および型無水のいずれも直径は
約0.3mmで全体的に均一なものであり、またか
さ密度は0.14ｇ/cm³で、きわめて軽量なもので
あつた。 (2) ポリエチレン（MI5.8ｇ／10分、密度0.967）
と上記(1)で得られた球状型無水セツコウとの
所定割合の混合物100重量部とステアリン酸カ
ルシウム0.05重量部をバンバリーミキサーを用
いて150〜190℃の温度にて４〜６分間混練し
た。次いで、これをペレツト化したのち、５オン
スのインラインスクリユー射出成形機で成形し
て試験片を作成した。この試験片の機械的強度
を測定し、その結果を表−１に示す。比較例１〜３実施例１〜３において球状セツコウの代りにタ
ルク（平均粒径3.5〜4.5μ）を用いたこと以外は
実施例１〜３と同様に成形して試験片を作成し
た。この試験片について測定した機械的強度の結
果を表−１に示す。比較例４〜６実施例１〜３において、球状セツコウの代りに
繊維状セツコウ（型無水セツコウ、かさ密度
0.08ｇ/cm³、平均長さ（ｌ）450μ（200〜900
μ）、平均長さ／直径＝450）を用いたこと以外は
同様に成形して試験片を作成した。その機械的強
度の測定結果を表−１に示す。比較例７〜９実施例１〜３において、球状セツコウの代りに
粒状セツコウ（型無水セツコウ、平均粒径30
μ）を用いたこと以外は同様に成形して試験片を
作成した。その機械的強度の測定結果を表−１に
示す。実施例４〜６実施例１〜３において、ポリエチレンの代りに
ポリプロピレン（MI8ｇ／10分、密度0.91）を用
いたこと以外は同様に成形して試験片を作成し
た。その機械的強度の測定結果を表−１に示す。比較例 10〜12 実施例４〜６において、球状セツコウの代りに
タルク（平均粒径６〜７μ）を用いたこと以外は
同様に成形して試験片を作成した。その機械的強
度の測定結果を表−１に示す。比較例 13〜15 実施例４〜６において、球状セツコウの代りに
繊維状セツコウ（比較例４〜６のものと同じ）を
用いたこと以外は同様に成形して試験片を作成し
た。その機械的強度の測定結果を表−１に示す。比較例 16〜18 実施例４〜６において、球状セツコウの代りに
繊維状セツコウ（型無水セツコウ、平均長さ
（ｌ）90μ（30〜150μ）、平均長さ／直径＝20〜
80）を用いたこと以外は同様に成形して試験片を
作成した。その機械的強度の測定結果を表−１に
示す。比較例 19〜21 実施例４〜６において、球状セツコウの代りに
粒状セツコウ（比較例７〜９のものと同じ）を用
いたこと以外は同様に成形して試験片を作成し
た。その機械的強度の測定結果を表−１に示す。比較例 22〜24 実施例４〜６において、球状セツコウの代りに
重質炭酸カルシウム（平均粒型６〜７μ）を用い
たこと以外は同様に成形して試験片を作成した。
その機械的強度の測定結果を表−１に示す。参考例１実施例１〜３において充填剤を加えなかつたこ
と以外は同様に成形して試験片を作成した。その
機械的強度の測定結果を表−１に示す。参考例２実施例４〜６において充填剤を加えなかつたこ
と以外は同様に成形して試験片を作成した。その
機械的強度の測定結果を表−１に示す。

【表】実施例７〜９硬質ポリ塩化ビニル（PVC）（ベースポリマ
ー：TK−700、信越化学製、６％の添加剤を含
む。）と実施例１〜３の(1)で得られた球状型無
水セツコウとの所定割合の混合物100重量部をバ
ンバリーミキサーを用いて150℃で５分間混練
し、次いで２本ロールで190℃にてシート化し試
験片を作成した。その機械的強度の測定結果を表
−２に示す。参考例３実施例７〜９において、充填剤を加えなかつた
こと以外は同様に成形して試験片を作成した。そ
の機械的強度の測定結果を表−２に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１熱可塑性樹脂95〜30重量％と繊維状セツコウ
により形成された直径10mm以下、かさ密度0.8ｇ/
cm³以下の球状セツコウ５〜70重量％との溶融混練
物を成形してなる熱可塑性樹脂組成物。２球状セツコウがα型半水セツコウ、可溶性
型無水セツコウあるいは不溶性型無水セツコウ
である特許請求の範囲第１項記載の熱可塑性樹脂
組成物。