JPH03212452A - ガラス繊維強化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】 ｉ業上刃土」立か 本発明は、高強度ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物に
関するものである。

１６−水を例歴 ガラス繊維強化熱可塑性樹脂は優れた機械的強度や４法
安定性を有していることから、各種の電気部品、機械部
品、自動車部品、事務機器および熱器−リーなとに使用
されている。そして通常無着色で使用されることはほと
んど無く、一般に黒や白、Ｆ）るいは青や赤なとの有彩
色に着色されて使用される、白あるいは白糸の色調に着
色するｔ？Ｉｊき、代入的な白色即利である酸化チタン
か使用される。

しかしガラス繊維強化熱可塑性樹脂に酸化チタンを添加
すると、機械的強度および寸法安定性が低下するという
問題がある。即ち、ガラス繊維と酸イヒづ一タンを熱可
塑性樹脂中に溶融混錬する時に酸化チタンによりガラス
繊維の表面にキズかｆｔいてガラス繊維が溶融混錬時に
折れやすくなり、熱可塑性樹脂中に含有されるガラス繊
維の長さが短くなって補強効果が低下する為に、ガラス
繊維強化樹脂の特徴である高強度および寸法安定性良好
等の性質が損なわれる。

こめ現象を少なくするために、酸化チタンと熱可塑性樹
脂、ガラス繊維と熱可塑性樹脂をそれぞれ別々に混錬押
出し、ペレ・１１へ化した後、射出成形的に両者のペレ
・・ｌトを混きし着色するマスターパン千方式が用いら
れる。しかしながらこの方式ζＪ、二系列の押出機を−
Ｖ要とすること、更には混錬効果が小さい射出成形機中
て′即料の混錬が行われる為に色むらか発生し易い等の
問題がある。

が　゛　しようとする　題 このように、従来の白色に着色されたガラス繊維強化熱
可塑性樹脂組成物は、強度および寸法安定性等に問題が
あったり、あるいは製造コストや製造技術上の問題点を
有していた。

本発明は従来の白色に着色されたガラス繊維強〔上熱可
塑性樹脂組成物のような欠点を持たない、優れた機械的
強度や寸法安定性を有し、かつ安価および容易に製造し
うる、白色に着色されたガラス繊維強化熱可塑性樹脂組
成物を提供することを目的とする。

土用１１１【 本発明は、熱可塑性樹脂、ガラス繊維およびチタン酸ア
ルカリ金属粉末を含むことを！Ｉ！徴とするガラス繊維
強化熱可塑性樹脂組成物を提供するものてあろ、 本発明て用いられる熱可塑性樹脂とは、ポリプロピレン
、塩ビ、　Ａ　Ｂ　Ｓ樹脂等の汎用樹脂、ポリブチレン
テレフタレート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタト
ート、ポリカーボネイト、ポリフェニレンオキサイド、
ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール、等のエ
ンジニアリングプラスチックスなどを言うが、特別これ
らに限定されるわけではない。

本発明で使用されるガラス繊維としては、ロービングタ
イプまたはチョツプドストランドタイプ等いかなる種類
のものも使用できるが、生産性の面からチョツプドスト
ランドタイプが好適に使用される。ガラス繊維長に関し
ては、繊維長の長い方が本発明の効果が顕著に現れるが
、混錬時の作業性および混錬機の摩耗を勘案すると、０
．５〜６０程度の長さを有するものが好ましい。ガラス
繊維の充填量は、熱可塑性樹脂９５〜４０重量部に対し
５〜６０重量部の範囲で配きされる。即ち、配き量が５
重量部Ｌｌ’Ｊ、下では本発明の効果があまり期待でき
ず、６０重量部以上においては混錬時の流動性が低下１
−１実川的てない。

本発明で用いられるチタン酸アルカリ金属粉末とは、チ
タン酸ナトリウム粉末、チタン酸カリウ１１粉末、チタ
ン酸ルビジウム粉末等であり、この内、六チタン酸ナト
リウム粉末、六チタン酸カリウｌ、粉末および六チタン
酸ルビジウム粉末が好適に使用される。該チタン酸アル
カリ金属粉末の大きさは沈降法による平均径で０．０５
〜１μｍが適当である。即ち、平均径が０．０５μ肩よ
り小さくても、また１μｌより大きくても隠蔽力および
着色力が小さくなり好ましくない。本発明で使用できる
チタン酸アルカリ金属粉末は、代表的には以下の方法で
製造される。

即ち、Ｔ　ｉ　Ｏ、対Ａ　２０　（ＡはＮａ、に、Ｒｈ
等のアルカリ金属を示す）のモル比が５．５〜６．０：
　　１の割きとなるように配きされているチタン原料化
合物とアルカリ金属原料化合物との混合スラリーを噴霧
乾燥した後、６００〜９００℃で焼成してチタン酸アル
カリ金属微細粒子の２次粒子である顆粒状物を生成せし
め、次いで該顆粒状物を湿式粉砕等により一次粒子にす
れはよい。

二のチタン酸アルカリ金属粉末の製造に際し、チタン原
料ｆヒき物としては、含水酸化チタン、二酸化チタンお
よびルチル鉱なとを挙げることができ、アルカリ金属原
料化き物としては焼成時に酸化アルカリ金属（Ａ２０）
を生じる化合物、例えばこれらの水酸化物、炭酸塩、硝
酸塩などを挙げる二とができる。

尚、該チタン酸アルカリ金属粉末の添加量Ｃ土、熱可塑
性樹脂＝４０〜９５重量部、ガラス繊維：５〜６０重量
部からなるガラス繊維強化樹脂１００重量部に対して０
．１〜１０重量部の範囲である。添加量力；０．１重量
部未満では着色効果が不十分であり、１０重量部より多
く添加しても着色効果の固め）ら意味がない。

本発明の熱可塑性樹脂組成物には必要に応して、熱また
は光りに対する安定剤、タルク、クレーワラストナイト
、マイカ、カオリン等Ｖ）充填剤、染料または酸化チタ
ンを除く他の有色顔料等の種々の添加剤を加えることも
可能である。

チタン酸アルカリ金属粉末と混合使用される有色顔料と
しては、例えば、黄鉛、ヘンジシ゛ン′エロ、クロムバ
ーミリオン、弁柄、コノ＼ルトブル−シアニンブルー等
があるが、特に限定されな０゜尚、これらの好ましい混
合割きは、通常、チタン酸アルカリ金属粉末の５〜２０
重量部程度である。

本発明の樹脂組成物は、通常の樹脂組成物と同様にガラ
ス繊維、顔料等の組成物成分念押出機等の混錬機に投入
し、これを溶融混錬してベレット化した後、加圧成形ま
たは射出成形等の公知の成形方法により得ることができ
る。

得られた成形品は、ガラス繊維の繊維長の減少が少なく
、高い強度と優れた付性安定性を有する。

以下に実施例をあげて本発明を更に詳細に説明する。以
下の実施例は単に例示の為に記すものであり、発明の範
囲かこれらによって制限されるものではない。なお以下
において特に記載のない限り部は重量部を示す、 衷範Ｌ−１− Ｔ　ｉ　Ｏ：２９．Ｉ０＝’；　、　Ｓ　Ｏ３１°５を
含む含水酸化チタンスラリー２０００ｇを撹拌しなから
、ｆｐナトリウノ、粉末１５５ｇを添加する。このスラ
リーを入口温度２５０〜２６０°Ｃ１出口温度９０〜１
００℃の条件で噴霧乾燥する。次に、この乾ｔｒｉ　ｆ
ｍをアルミナ製ルツボに入れて、電気炉中て昇温速度２
００°Ｃ７″時、焼成温度８００°Ｃ１保持時間３時間
の条件て焼成した後、２００℃／時の速度で降温する。

焼成物をステンレス製容器中の８１の温水中に投入後、
ホモミキサーで１時間撹拌した後、ｒ過洗浄する。次に
、該洗浄済ケーキを８１の水中に再分散した後アルミナ
製ボールミルを使用して２時間粉砕する。

この生成物をＸ線回折により同定したところ、六チタン
酸ナトリウムの単一相であった９また、堀堝製作所製造
心式自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ−５００により粒度
を調べたところ、０３μ肩の平均径を持つ生成物である
ことが分かった。

得られた六チタン酸ナトリウム粒子２部、長さ３ｕのチ
ョツプドストランドガラス繊維３０部、ナイロン６６４
！！脂く宇部興産製、商品名；　ＵＢＥナイロン２０２
０Ｂ　）６８部とを、ナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ−
３０により２８０℃の温度で溶融、混錬してベレットと
した。

ルμ千〇− ルチル型酸化チタン２部、長さ３ｚｙグ）チヨ・ノフ。

トストランドガラス繊維３０部、ナイロン６６樹脂（宇
部興産製、商品名、ＵＢＥナイロン２０２０Ｂ）６８部
とを、ナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ−３０により２８
０″Ｃの温度で溶融、混錬してベレットとした。

実施例１及び比較例１のベレットを真空乾燥機を使用し
て、１２０℃で１０時間乾燥した後、山域精機製作新製
Ｓ　Ａ　Ｖ−３０−３０型射出成形機により、射出成形
（シリンダー温度２６０〜２８０℃、金型温度８０℃）
し、引張強度測定用試験片を得た。又、成形した試験片
の一部を燃焼し、成形品中のガラス繊維グ）平均長を測
定した。強度及び平均長測定結果を第１表に示す、 （第１表） 引張強度（Ｋ　ｇｆ／ｃｙ２）　　平均繊維長く前肩）
実施例１．　　　　　１７５０　　　　　　　０．３７
比鮫例１　　　　　１４８０　　　　　　　０．２３表
に明らかなように、白色顔料としてチタン酸ナトリウノ
、粒子を使用した本発明の樹脂組成物の成形品の強度は
、白色顔料として酸化チタンを使用した樹脂組成物の成
形品の強度よりも大きい。

これは本発明の樹脂組成物の成形品中のガラス繊維長の
方が、酸化チタンを使用した樹脂組成物の成形品中のガ
ラス繊維長よりも長く保持されている為と考えられる。

実ＪＩ号ヌエ アナターゼ型酸化チタン４８０ｇを水２１中に分散した
後、炭酸カリウム粉末１４０２を添加する。このスラリ
ーを入口温度２５０〜２６０℃、出口温度９０〜１００
℃の条件で噴霧乾燥する。次に、この乾燥物をアルミナ
製ルツボに入れて、電気炉中で昇温速度１５０℃２／時
、焼成温度７７０℃、保持時間２時間の条件で焼成した
後、２００℃／時の速度で降温する。

焼成物をステンレス製容器中の２１の温水中に投入後、
ホモミキサーで１時間撹拌した後、沢過洗浄する。次に
、該洗浄済ゲーキを２１の水中に再分散した後アルミナ
製ボールミルを使用して１時間粉砕する。

二の生成物をＸ線回折により同定したところ、六チタン
酸カリウムの単一相であった。また、堀場製作所製造心
式自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ５００により粒度を調
べたところ、０．６μｌの平均径を持−）生成物である
ことが分がっな。

該六チタン酸カリウム粉末２部、長さ３ｕのチョツプド
ストランドガラス繊維３０部、ポリブチレンテレフタレ
ート樹脂（ポリプラスチックス製、商品名：ジュラネッ
クス２０００）６８部とを、ナカタニ機械製２軸押出機
ＡＳ−３０により２１０℃の温度でン容融、混錬してベ
レ・ントとした。

比」咬」引≦Ｌ ルチル型酸化チタン２部、長さ３＃肩のチョッフ。

トストランドガラス繊維３０部、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂（ポリプラスチ・ノクス製、商品名；ジュラ
オ・ソクス２０００）６８部とを、ナカタニ機械製２軸
押出機ＡＳ−３０により２１０℃の温度で溶融、混錬し
てペレットとした。

実施例２及び比較例２のペレットを真空乾燥機を使用し
て、１２０°Ｃて１０時間乾燥した後、山域精機製作断
裂５ＡＶ−３（１−３０型射出成形機により、射出成形
（シリンダー温度２００°（入金型温度７０°Ｃ）し、
引張強度測定用試験片を得た。又、成形した試験片の一
部を燃焼し、成形品中のガラス繊維の平均長を測定した
９ 強度及び平均長測定結果を第 ２表に示す。

（第２表） 引張強度（Ｋ　ｇｆ／ｃｍ２） 平均繊維長（＋ｕ＋） 実施例２　　　　　１４５０　　　　　　　０　、３２
比較例２　　　　　１２４０　　　　　　　０．２１実
施例１て使用した六チタン酸ナトリウム粒子２部、長さ
３ｕのチョツプドストランドガラス繊維４０部、ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂（呉羽化学工業製、商品名；
フォートロンＫ　Ｐ　Ｓ　”２１４）５８部とを、ナカ
タニ機械製２軸押出機ＡＳ−３０により３２０　’Ｃの
温度て溶融、混錬してベレットとした 比、較りしジ ルチル型酸化チタン２部、長さ３ｘｚのチョツプドスト
ランドガラス繊維４０部、ポリフェニしンサルファイド
樹脂（呉羽化学工業製、商品名、フォートロンＫＰＳヰ
２１４）５８部とを、ナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ〜
３０により３２０℃グ）温度で溶融、混錬してペレ・ソ
トとした。

実施例３及び比較例３のベレットを真空乾燥機を使用し
て、１２０℃で１０時間乾燥した後、山域精機製作断裂
５ＡＶ−３（１−３Ｃ１型射出成形機により、射出成形
（シリンダー温度３２０℃、金型温度１５０℃〉し、引
張強度測定用試験片を得た。又、成形した試験片の一部
を燃焼し、成形品中のガラス繊維の平均長を測定した。

強度及び平均長測定結果を第３表に示す− （第３表） 実施例３　　　　　１７３０　　　　　　　０．３０比
較例３１５１０　　　　　　　０．１９実施例２て使用
した六チタン酸カリウム粒子２部、長さ３Ｉのチョツプ
ドストランドガラス繊維２５部、ポリカーホト一ト樹脂
（出光石油化学製、商品名：タフロンｌ−２５００）　
７３部とを、ナヵタ二Ｉｆ！械製２軸押出機ＡＳ−３０
により２９０　”Ｃの温度て溶融、混錬してぺし・ソト
としな。

比較例４ ルチル型酸化チタン２部、長さ３ｕのチョツプドストラ
ンドガラス繊維２５部、ポリカーボネート樹脂（出光石
油化学製、商品名ｔタフロンＡ　−２５００）７３部と
を、ナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ−３０により２９０
℃の温度で溶融、混錬してベレットとした。

実施例４艮び比較例４のペレットを真空乾燥機を使用し
て、１２０°Ｃで１２時間乾燥した後、山域精機製作断
裂５ＡＶ−３０−３０型射出成形機により、射出成形く
シリンダー温度２９０℃、金型温度９０℃）し、引張強
度測定用試験片を得た。又、成形した試験片の一部を燃
焼し、成形品中のガラス繊維の平均長を測定した。強度
及び平均長測定結果３第４表に示す。

（第４表） 引張強度（Ｋｇｆ／ｃ肩２） 平均繊維長（肩ｊ） 実施例４　　　　　１１３０　　　　　　　０．３５比
較例、４　　　　　９８０　　　　　　　０．２５大１
ぼ（ｉ 実施例２で使用した六チタン酸カリウム粒子２部、長さ
３ｕのチョツプドストランドガラス繊維２０部、ＡＢＳ
樹脂（宇部サイコン製、商品名；サイコランクＵＴ−３
０）７８部とを、ナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ−３０
により２９０°Ｃの温度て溶融、混錬してペレットとし
た。

１見１ ルチル型酸化チタン２部、長さ３■のチョップトストラ
〉′トガラス繊維２０部、ＡＢＳ樹脂く宇部サイコン製
　商品名：サイコラ・ツクしＩ　Ｔ　−３０）７８部と
を　ナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ−３０により２９０
°Ｃの温度て溶融、混錬してペレットとした。

実施例５及び比較例５のペレットを真空乾燥機を使用し
て、１２０℃で８時間乾燥した後、山域精機製作新製５
ＡＶ−３０−３０型射出成形機により、射出成形（シリ
ンダー温度２９０″Ｃ１金型温度９０℃）し、引張強度
測定用試験片を得た。又、成形した試験片の一部を燃焼
し、成形品中のガラス繊維の。

平均長を測定した。強度及び平均長測定結果を第５表に
示す。

（第５表） 引張強度（Ｋ　ｇｆ／ｃｍ２） 平均繊維長（ｚｚ） 実施例５　　　　　１０２０　　　　　　　０．２９比
較例５　　　　　８８０　　　　　　　０．１８実施例
２で使用した六チタン酸カリウム粒子２部、長さ３１１
のチョツプドストランドガラス繊維２０部、ポリアセタ
ール樹脂（ポリプラスチックス製、商品名；ジュラコン
Ｍ−９０）７８部とを、ナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ
−３０により２００℃の温度で溶融、混錬してペレット
とした。

Ｌ１蝕囲 ルチル型酸化チタン２部、長さ３Ｈのチョツプドストラ
ンドガラス繊維２０部、ポリアセタール樹脂（ポリプラ
スチックス製、商品名；ジュラコンＭ−９０）７８部と
を、ナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ−３０により２００
℃の温度で溶融、混錬してペレットとした。

実施例６及び比較例６のペレットを真空乾燥機を使用し
て、１２０°Ｃで８時間乾燥した後、山域精機製ｆ１所
製Ｓ　Ａ　Ｖ−３０−３０型射出成形機により、射出成
形（シリンダー温度１９０℃、金型温度８０℃）し、引
張強度測定用試験片を得た。又、成形した試験片の一部
を燃焼し、成形品中のガラス繊維の平均長を測定した。

強度及び平均長測定結果を第６表に示す５ （第６表） 引張強度（Ｋｇｆ７’ｃｙ２） 平均繊維長（置ＩＩ） 実施例６　　　　　１２１．０　　　　　　　０．３４
比較例ｔ−，１０３００，２１ 実施例］て使用した六チタン酸カリウム粒子３部、長さ
３　ＩＮのチヨ・ツブトストランドガラス繊維２０部、
ポリプロピレン樹脂く宇部興産製、商品名；しＩＢＥポ
リプロ　、１７０９１−（Ｋ　＞　７７部とを、ナカタ
ニ機械製２軸押出機、へ５−３０により２４０℃の温度
で溶融、混錬してペレ・ソトとした。

ルー剪−鳳二 ル千ル型酸（ヒナタフ３部、長さ３３１１１のチョツプ
ドストランドガラス繊維２０部、ポリプロピレン樹脂（
宇部興産製、商品名、ＵＢＥポリプロ　Ｊ７０９ＨＫ）
７７部とを、ナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ３０により
２４０℃の温度で溶融、混錬してペレットとした。

実施例７及び比較例７のペレットを真空乾燥機を使用し
て、１２０℃で８時間乾燥した後、山域精機製作新製Ｓ
　Ａ　Ｖ−３０−３０型射出成形機により、射出成形（
シリンダー温度２４０℃、金型温度７０°Ｃ〉し、引張
強度測定用試験片を得た９又、成形した試験片の一部を
燃焼し、成形品中のガラス繊維の平均長を測定した。強
度及び平均長測定結果を第７表に示す。

（第７表） 引張強度（Ｋ　ｇｆ／ｃｍ２） 平均繊維長くＩＮ） 実施例７　　　　　４５０　　　　　　　０．４０比較
例７　　　　　３８０　　　　　　　０．２７〔発明の
効果〕 Ｌ？Ｊ、上の結果から明らかなように、本発明による ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物は優れた機械的強度
を有していることから、 各種の電気部品、 機械部品、 自動車部品、 事務機器および熱器具な どに好適に使用される。

〈 外４名 ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性樹脂、ガラス繊維およびチタン酸アルカリ金属
   粉末を含むことを特徴とするガラス繊維強化熱可塑性樹
   脂組成物