JPH03203961A - 熱可塑性樹脂組成物 - 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 本発明は、熱可塑性樹脂組成物、更に詳しくは機械的強
度その他の機械的諸物性に優れた熱可塑性樹脂組成物に
関する。

従来の技術及びその問題点 近年、技術の高度化及び精密化に伴い、各種の機器及び
その構成部品に対して材質や構造面からその軽薄短小化
を求める声が活発化しており、その傾向は特に電子材料
及び電子機器の両分野において著しい。

そこで最近、熱可塑性樹脂に炭酸カルシウム、マイカ、
ガラスピーズ等の粉末状もしくは薄片状の充填剤を配合
して該樹脂の異方性を改善する試み、並びに熱可塑性樹
脂にガラス繊維やカーボン繊維等の繊維状強化材を配合
して該樹脂の耐熱性、強度及び剛性を改善する試みがな
されている。

しかるに、前者の試みでは、熱可塑性樹脂の耐熱性が大
巾に低下して、成形品が非常に脆くなるという致命的な
欠点が生ずるし、また後者の試みでは、熱可塑性樹脂の
異方性の改善効果が乏しい上に、加工機械や金型との接
触面を摩耗させたり、成形品表面にガラス繊維やカーボ
ン繊維の浮出し模様が現れる等により表面平滑性が損わ
れ、外観を悪くさせるという重大な欠点を生ずる。

従来金属で作られていた部品や部材が今日ではプラスチ
ックで住換されるという現象が急激に進行しつつあり、
それ故上記欠点の解決された樹脂組成物の出現が切望さ
れているのが現状である。

問題点を解決するための手段 本発明の目的は、従来の充填剤及び強化材料では到底予
期できない程、強度及び剛性に優れ、更に表面平滑性及
び精密成形性に優れた熱可塑性樹脂組成物を提供するこ
とにある。斯かる本発明の目的は、熱可塑性樹脂に繊維
状ピロホウ酸マグネシウムを充填剤として配合すること
により達成される。

即ち、本発明は、繊維状ピロホウ酸マグネシウムを５〜
５０重量％含有させたことを特徴とする熱可塑性樹脂組
成物に係る。

本発明において、熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル樹脂等の汎用のプラスチッ
クの他、ポリアミド、熱可塑性ポリエステル、ポリアセ
タール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエ
ーテルケトン等のエンジニアリングプラスチックの全て
を含むものである。

本発明において、繊維状ピロホウ酸マグネシウムとして
は、例えば化学式Ｍｇ２　Ｂ２０５で示される組成を有
するホウ酸マグネシウムウィスカーを挙げることができ
、これは例えばマグネシウムの酸化物、水酸化物及び無
機酸塩の中から選ばれたマグネシウム供給成分と、ホウ
素の酸化物、酸素酸及びそのアルカリ金属塩の中から選
ばれたホウ酸供給成分とを、ハロゲン化ナトリウム及び
ハロゲン化カリウムの中から選ばれた一種の溶融剤の存
在下、６００〜１０００℃の温度下に加熱反応させるこ
とにより容易に製造され得る。

ここでマグネシウム供給成分としては、マグネシウムの
酸化物、水酸化物の他、無機酸例えば炭酸、硫酸、硝酸
、ハロゲン化水素酸のマグネシウム塩のようなマグネシ
ウム化合物が用いられる。

このような化合物の例としては、酸化マグネシウム、水
酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム等が挙
げられる。これらは一種単独で用いてもよいし、二種以
上混合して用いてもよい。

次にホウ酸供給成分としては、ホウ素の酸素酸例えばオ
ルトホウ酸（Ｂ３　ＢＯｓ　）　、四ホウ酸（Ｂ２　Ｂ
４０７　）　、メタホウ酸（ＨＢＯ２）或いはこれらの
アルカリ金属塩例えばホウ酸ナトリウム、ピロホウ酸ナ
トリウム、ピロホウ酸カリウム、メタホウ酸ナトリウム
等が用いられる。これらは一種単独で用いてもよいし、
二種以上混合して用いてもよい。

上記のマグネシウム供給成分とホウ酸供給成分とをマグ
ネシウムとホウ素のモル比１：４〜１：１の割合で混合
し、更に溶融剤を全重量中に１０〜９５重量％となるよ
うな割合で添加し、６００〜１０００℃の範囲の温度に
加熱して反応させることによって、繊維径０．１〜０．
５μｍ１平均繊維長１０〜３０μｍの所望のホウ酸マグ
ネシウムウィスカーを製造することができる。

繊維状ピロホウ酸マグネシウムは、そのままでも使用で
きることは勿論であるが、熱可塑性樹脂との界面接着性
を持たせるために、通常アミノシラン、エポキシシラン
、アクリルシラン等のシラン系カップリング剤又はチタ
ネート系カップリング剤等の目的に応じた表面処理剤に
て表面処理したものを使用するのが好適である。

本発明において、繊維状ピロホウ酸マグネシウムの配合
量は、熱可塑性樹脂の補強効果、特に剛性、耐クリープ
性、熱変形温度の向上、限界Ｐｖ値の向上、更には寸法
精度の向上等の点から、本発明組成物中に５〜５０重量
％、好ましくは１０〜４０重量％が適当である。配合量
が５重量％未満では、樹脂組成物の機械的強度を充分向
上させることができず、一方５０重量％を越えて繊維状
ピロホウ酸マグネシウムを使用しても、使用量に見合う
機械的強度は余り認められず且つ組成物の造粒化が困難
になるという不都合が生ずる。

本発明の組成物には、必要に応じてタルク、マイカ、ワ
ラストナイト、炭酸カルシウム等の充填剤、ガラス繊維
、カーボン繊維等の補強材、顔料、酸化防止剤、帯電防
止剤、滑剤、熱安定剤、難燃剤等を適宜添加してもよい
。

本発明の組成物を製造するに当っては、通常の混合操作
、例えばバンバリーミキサ−法、インターナルミキサー
法、押出造粒法等を適宜採用できる。

実施例 以下に実施例を掲げて本発明をより一層明らかにするが
、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではな
い。

実施例１ ハイボールＪ６００　［ポリプロピレン、三井石油化学
工業■製コ及びホウ酸マグネシウムウィスカーを下記第
１表に示す配合組成として、２２０℃に設定した４５ｍ
ｍφ二軸押出機にて、溶融したハイボールＪ６００にウ
ィスカーを混入し、押出し造粒化した。その後、下記条
件下で射出成形を行ない、物性測定用テストピースを作
成した。

シリンダー温度：２１０℃ 射出圧カニ５００ｋｇ／（：ｍ２ 射出時間：１５秒 金型温度：６０℃ 得られた各テストピースにつき機械的強度を測定し、そ
の結果を第１表に示す。

第　　１　　表 射出圧カニ１０００ｋｇ／ｃｍ２ 射出時間＝２０秒 金型温度：８０℃ 得られた各テストピースにつき機械的強度を測定し、そ
の結果を第２表に示す。

第　　２　　表 実施例２ ジュラコンＭ９０−４４　［ポリアセタール、ポリプラ
スチックス■製コに、実施例１と同一のホウ酸マグネシ
ウムウィスカーをアミノシラン［Ａ−１１００、日本ユ
ニカー製コで表面処理したものを下記第２表に示す配合
組成にて２００℃に設定した４５ｍｍφ二軸押出機にて
、押出し造粒化した。その後、下記条件下で射出成形を
行ない、物性測定用テストピースを作成した。

シリンダー温度：２００℃ 実施例３ レオナ１３００８　［ナイロン−６，６、旭化成工業■
製］に、実施例１と同一のホウ酸マグネシウムウィスカ
ーをアミノシラン［Ａ−１１００、日本ユニカー製］で
表面処理したものを下記第３表に示す配合組成にて２７
０’Ｃに設定した４５ｍｍφ二軸押出機にて、押出し造
粒化した。その後、下記条件下で射出成形を行ない、物
性測定用テストピースを作成した。

シリンダー温度：２８０’Ｃ 射出圧カニ８００ｋｇ／ｃｍ２ 射出時間：１０秒 金型温度：８０℃ 得られた各テストピースにつき機械的強度を測定し、そ
の結果を第３表に示す。

第　　３　　表 実施例４ ジュラネックス２００２　［ＰＢＴ樹脂、ポリプラスチ
ックス■製コに、実施例１と同一のホウ酸マグネシウム
ウィスカーをエポキシシラン［Ａ１８７、日本二二カ■
製］で表面処理したものを下記第４表に示す配合組成に
て２４０℃に設定した４５ｍｍφ二軸押出機にて、押出
し造粒化した。

その後、下記条件下で射出成形を行ない、物性測定用テ
ストピースを作成した。

シリンダー温度：２４５℃ 射出圧カニ８００ｋｇ／ｃｍ２ 射出時間：２０秒 金型温度＝８０℃ 得られた各テストピースにつき機械的強度を測定し、そ
の結果を第４表に示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維状ピロホウ酸マグネシウムを５〜５０重量％
   含有させたことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
2. （２）繊維状ピロホウ酸マグネシウムが化学式Ｍｇ＿２
   Ｂ＿２Ｏ＿５で示される化合物である請求項（１）記載
   の熱可塑性樹脂組成物。