JPH0240095B2

JPH0240095B2 - Unmojutennetsukasoseijushisoseibutsu

Info

Publication number: JPH0240095B2
Application number: JP5691183A
Authority: JP
Inventors: Ryuhei Ueda; Kyonobu Fujii; Akira Kubotsu; Shunji Kaneda; Kenji Okuno
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1990-09-10
Anticipated expiration: 2003-03-31
Also published as: JPS59179639A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、優れた引張強度、曲げ強度等の機械
的強度とともに高いウエルド強度を有する熱可塑
性樹脂組成物に関する。最近、雲母を補強材とする雲母配合熱可塑性樹
脂組成物が、ガラス繊維、炭酸カルシウム等の充
填材で補強された組成物にくらべて、高剛性、無
リン性、高電気絶縁性等に優れているため広く使
用されている。しかしながら、このような雲母充
填成形物をとくに射出成形法によつて成形する
と、成形物中にいわゆるウエルドが生じることが
ある。成形物にかかるウエルドが生じると、この
部分の強度は無補強の樹脂の強度よりもむしろ低
下してしまうという欠点があり、この欠点を防止
するために従来より金型の設計に注意が払われて
きた。しかしながら、ウエルドを防止するために
は金型の設計に注意を払うだけではウエルドの発
生を完全に防止することは不可能であり、樹脂組
成物の面からも検討する必要がある。雲母を配合
した熱可塑性樹脂のウエルド部分の強度は雲母の
フレーク径により変化し、フレーク径が小さい
程、ウエルド部分の強度が向上することが知られ
ている。しかしながら、ウエルド部分の強度を上
げるために雲母のフレーク径を小さくするとアス
ペクト比も低下してしまい、そのために逆に補強
効果が低下するという問題がある。また、雲母の
フレーク径を小さくするための粉砕経費も著しく
高騰する。本発明者らは、上記欠点のない高ウエルド強度
を有する雲母充填樹脂組成物を得るべく鋭意検討
した結果、特定の形状を有する雲母を熱可塑性樹
脂に配合することによつて補強効果を犠牲にする
ことなく高ウエルド強度を有する樹脂組成物を得
ることができることを見出し、本発明に到つた。すなわち、本発明は形状係数が平均値で0.76以
上の雲母フレーク10〜80重量％と熱可塑性樹脂90
〜20重量％からなる樹脂組成物である。本発明における形状係数は、雲母フレークの上
部からの投影図から求められる面積（ｓ）に4π
を乗じた値を同じく該投影図から求められる周長
(l)の二乗で除した4πs／l²で表わされる値である。
ちなみにこの値は円では１、正方形では0.785、
正三角形では0.605である。該雲母フレーク投影
図の面積および周長は次の方法で求めることがで
きる。まず、雲母フレークを走査型電子顕微鏡写
真をとり投影図とする。ついで該投影図の画像に
沿つてセンサーでなぞり、周長およびその周で囲
まれた部分の面積を測定する。第１図および第２
図は雲母フレークの走査型電子顕微鏡写真（倍率
190倍）である。このような方法により測定した
面積および周長から個々の雲母フレークの形状係
数を算出し、第３図のように、形状係数の累積頻
度曲線を描く。個数の累積が測定個数の半数に達
した点すなわち平均値の形状係数をもつてその雲
母フレークの形状係数とする。本発明の樹脂組成
物は、粒径が2000μｍ以下、アスペクト比が10以
上の形状係数が平均値0.76以上（好ましくは0.79
以上）の雲母フレークを熱可塑性樹脂に配合して
得られる。また、該雲母フレーク100個中に占め
る形状係数が0.70以下のものは20個以下（好まし
くは15個以下）であることが好ましい。通常、雲母は例えばジエツトミル型粉砕機のよ
うに、雲母に強力な衝撃エネルギーを与える粉砕
方法で粉砕されるが、このような従来の粉砕方法
では得られる雲母フレークの形状は第２図に示し
たように非常に不規則であり、従つて、形状係数
が平均値0.65〜0.73程度のものしか得られない。
しかしながら、本発明においては、雲母を弱い衝
撃エネルギーで粉砕し、かつ鋭い角をなめらかに
する例えばフアインミクロン型粉砕機で粉砕する
ため第１図に示すように形状係数が平均値0.76以
上のものを得ることができるのである。本発明に
用いられる雲母フレークは上述のフアインミクロ
ン型粉砕機を使用すれば効率よく形状係数が平均
値0.76以上のものを得ることができるが、上述の
粉砕機を使用することに限定されるものではな
く、上述の特定形状の雲母フレークを生ずるもの
であればいかなる粉砕法によつてもよい。本発明において用いられる雲母としては白雲
母、金雲母、黒雲母、合成雲母等を挙げることが
できる。また、本発明に用いられる熱可塑性樹脂として
はポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
イン、ナイロン６、ナイロン66等のポリアミド、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート等のポリエステルが用いられる。また、本発明の樹脂組成物は熱可塑性樹脂90〜
20重量％に、形状係数が0.76以上の雲母フレーク
10〜80重量％を配合して実施される。雲母フレー
クの量が10重量％より少ないと本発明の効果は低
く、また80重量％よりも多いと成形が困難とな
る。また、本発明を実施するにあたり、雲母の表面
処理剤としてアルキルシラン化合物を用いたり、
雲母の分散を助ける助剤としてチタン化合物を用
いてもよい。また、ガラス繊維、炭素繊維、タル
ク、炭酸カルシウム、ワラストナイト等各種の強
化材、充填材を使用することができる。とくに、
少量のガラス繊維、炭素繊維の併用は、強度、衝
撃強度、熱変形温度等の改良に有効である。その
他、着色剤、滑剤、安定剤、可塑剤、帯電防止剤
等公知の添加物を加えることは何らさしつかえな
い。本発明の組成物は、通常の射出成形機により、
構造部品、機械部品、電機部品等に成形される
が、他の押出成形、圧縮成形、カレンダー成形等
の成形法を採用しても何らさしつかえない。以下
に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例により何ら制限されるも
のではない。実施例１および比較例１金雲母をフアインミクロン型粉砕機（(株)ホソカ
ワミクロン製）で粉砕し、空気分級により微粉部
分を10％カツトして、平均フレーク径が40μｍ、
形状係数が平均値で0.80、アスペクト比が30の金
雲母フレークを得た（第１図）。また、この雲母
フレーク100個中に占める形状係数が0.70以下の
ものは７個であつた。雲母の形状係数は、雲母の
走査型電子顕微鏡写真に画像解析システム（英弘
精機産業(株)MOP―モジユラーシステム）を使用
し、面積および周長を測定して求めた。これらの
形状係数の累積頻度曲線を第３図に示す。また、
熱可塑性樹脂としてアイソタクチツクポリプロピ
レン４、カルボキシル変性ポリプロピレン１を混
合したものを用いた。雲母と樹脂の比率は重量比
で40／60とし、この混合物を一軸押出機に供給し
て230℃で溶融、混練を行ない、得られたペレツ
トを射出成形することにより、引張強度、曲げ強
度およびウエルド部の引張強度を測定する試験片
を得た。なお、引張強度、曲げ強度測定用の試験
片の形状はそれぞれASTM D638、ASTM
D790により、またウエルド部引張強度測定用試
験片の形状は高分子論文集（高分子学会編）、38、
209（1981）によつた。これらの試験片の物性を測
定して表１に示した（実施例１）。また、実施例１と同じ樹脂を用い、これと平均
フレーク径38μｍ、アスペクト比28、形状係数が
平均値0.70のジエツトミルにより粉砕された金雲
母を実施例１と同様の方法で混合し試験片を作製
し、物性を測定して同じく表１に示した（比較例
１）。但し、該雲母中のフレーク100個中に占める
形状係数が0.70以下のものは50個であつた。形状
係数の累積頻度曲線を第３図に示す。この結果に
より、引張強度、曲げ強度はほぼ同等であるが、
ウエルド強度が大巾に向上していることが明らか
である。実施例２および比較例２実施例１で用いた粉砕機で金雲母を粉砕し、更
に空気分級して微粉部分を５％、粗粉部分を30％
カツトして、平均フレーク径20μｍ、アスペクト
比30、形状係数が平均値0.78である金雲母フレー
クを得た。形状係数の測定は実施例１と同様の方
法で行なつた。なお、フレーク100個中に占める
形状係数が0.70以下のものは11個であつた。この
雲母フレーク40重量部を実施例１で用いた樹脂60
重量部に混合し、実施例１と同様の方法で試験片
を作製し、物性を測定して表１に示した（実施例
２）。また、実施例２と同じ樹脂を用い、これと平均
フレーク径20μｍ、アスペクト比31、形状係数が
平均値0.68のローラーミルで粉砕した金雲母を実
施例２と同様の方法で混合し試験片を作製した。
この物性値を測定して表１に示した（比較例２）。
但し、該雲母100個中に占める形状係数が0.70以
下のものは55個であつた。この結果により、引張
強度、曲げ強度はほぼ同等であるが、ウエルド強
度が大巾に向上していることが明らかである。実施例３および比較例３熱可塑性樹脂として相対粘度2.6のナイロン640
重量部に、実施例１で用いた粉砕機で粉砕後、空
気分級して微粉部分を10％カツトして得た平均フ
レーク径45μｍ、アスペクト比45、形状係数が平
均値0.78の白雲母60重量部を加えて混合した。形
状係数の測定は実施例と同様にして行なつた。該
白雲母フレーク100個中に占める形状係数が0.70
以下のものは15個であつた。この混合物を一軸押
出機に供給して260℃で溶融、混練を行ないペレ
ツトを得た。このペレツトを実施例１と同様の方
法で試験片とし、絶乾して物性を測定し結果を表
１に示した（実施例３）。実施例３で用いた同じ樹脂に、ジエツトミルで
粉砕した平均フレーク径43μｍ、アスペクト比
47、形状係数が平均値0.65の白雲母を実施例３と
同様に混合した。該白雲母フレーク100個中に占
める形状係数が0.70以下のものは60個であつた。
この混合物を実施例３と同様の方法でペレツト化
し、試験片にして物性を測定し、表１に示した
（比較例３）。この結果により、引張強度、曲げ強
度はほぼ同等であるが、ウエルド強度が大巾に向
上していることが明らかである。実施例４および比較例４実施例１で用いた粉砕機で金雲母を粉砕し、更
に空気分級して微粉部分を20％カツトとして平均
フレーク径60μｍ、アスペクト比33、形状係数が
平均値0.81である金雲母フレークを得た。形状係
数の測定は実施例１と同様にして行なつた。な
お、フレーク100個中に占める形状係数が0.70以
下のものは７個であつた。この雲母フレーク40重
量部とメルトフローレート12ｇ／10分のポリブチ
レンテレフタレート60重量部とを混合し、実施例
１と同様の方法で試験片を作製し、物性を測定し
て表１に示した（実施例４）。また、実施例４で用いた同じ樹脂60重量部と、
デイスパミル（(株)ホソカワミクロン製）で粉砕し
た平均フレーク径57μｍ、アスペクト比33、形状
係数が平均値0.70の金雲母フレーク40重量部とを
混合し、実施例４と同様の方法で試験片を作製
し、物性を測定し、表１に示した（比較例４）。
なお、この場合の雲母フレークの形状係数は0.70
であつた。実施例４と比較例４とを比較してみる
と、引張強度、曲げ強度はほぼ同等であるが、ウ
エルド強度が大巾に向上していることが明らかで
ある。実施例５および比較例５金雲母を実施例１で用いた粉砕機で粉砕し、空
気分級により微粉部分を10％カツトし、平均フレ
ーク径80μｍ、アスペクト比50、形状係数が平均
値で0.82の雲母フレークを得た。該雲母フレーク
と実施例１で用いた樹脂とを重量比で20／80の割
合で混合し、実施例１と同様の方法で試験片を作
製し、物性を測定して表１に示した（実施例５）。
また、この雲母フレーク100個中に占める形状係
数が0.70以下のものは５個であつた。また、実施例１と同じ樹脂を用い、これと平均
フレーク径80μｍ、アスペクト比53、形状係数が
平均値で0.69のジエツトミルで粉砕した金雲母を
実施例５と同様の方法で混合し、試験片を作製し
た。この物性値を測定して表１に示した（比較例
５）。但し、該雲母100個中に占める形状係数が
0.70以下のものは52個であつた。この結果によ
り、引張強度、曲げ強度はほぼ同等であるが、ウ
エルド強度が大巾に向上していることが明らかで
ある。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１で使用した形状係数が平均値
で0.80の雲母フレークの走査型電子顕微鏡写真で
あり、第２図は比較例１で使用した形状係数が平
均値0.70の雲母フレークの走査型電子顕微鏡写真
である。第３図は、実施例１および比較例１で使
用した雲母フレークの累積頻度曲線であり、１は
実施例１で使用した雲母フレークの、２は比較例
１で使用した雲母フレークの累積頻度曲線であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１形状係数が平均値で0.76以上の雲母フレーク
10〜80重量％と熱可塑性樹脂90〜20重量％からな
る樹脂組成物。２該雲母フレークは形状係数が0.70以下のもの
が100個中、20個以下である特許請求の範囲第１
項に記載の樹脂組成物。