JPH0441554A - 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】 不発明は、ナタン醒カリウム玲維？含む熱ｈｊＷ性樹脂
組成物に関し、さらに詳しく特定のナタン酸刀すウム顯
維、ボリカーボネー）　但＋　ｌ１ｉＴおよびＡＢ　Ｓ
　＠、脂ケ含む１機械的特性に汝ねまたその経時変１ヒ
の少ない熱可塑性樹脂組成物に関する。

従来技術 ボリカーボ坏−Ｆ拉ｊ脂は強靭で耐働撃性、電気的性質
に優れているか溶融粘度が高く大型成型品、肉厚の薄い
成型品の金型には充填しづらく、ショートモールド、ち
りめん模様を呈１−るという問題点かあった。この欠点
ケ改良″′ｆるためにポリカポネート樹脂とＡＢＳ樹脂
との混合物が使用され。

さらにその曲げ強度等の物性値向上のためにチタン酸カ
リウム繊維による補強がなされていた。しかし、チタン
酸カリウム繊維の表面にはカリウムが存在し、配合中お
よび成型後に経時的にポリヵ−ボ坏−ト樹脂の加水分解
を引き起こし、その分子量馨低下させるため、良好な物
性か得られないという課題があった。上記の課題を解決
するため、トンネル構造のチタン酸カリウム繊維？使用
する方法が提案されていたが５この方法によってもカリ
ウムによるポリカーボネート樹脂の加水分解を完全に防
止することはできず、チタン酸カリウム繊維のさらなる
改良が望まれていた。

また、チタン酸カリウム繊維は非常に嵩高い為に、樹脂
中の繊維？均一に分散させることが難しく、ｈ＋脂中に
均一に分散させる為には、混練機の分散力を強くする必
要がある。しかしこの場合。

混練時の繊維の折損が激しく、アスペクト比（繊維長／
鋲維径〕が低下して補強効果が小さくなる。

繊維の折損ケ少なくする為に、混練機の分散力を弱くす
ると、極脂中での繊維の分散が不十分になり１期待され
ろ通りの補強効果が得られないという課題もあった。

本発明は、ボリカーボ坏−ト樹脂の加水分解ケ防止する
とともに分散性に優れたチタン酸カリウム繊維、ボリカ
ーボ坏−ト樹脂およびＡＢＳ樹脂を含む、機械的特性に
漬れた熱可塑性組成物を提供することケ目的とする。

課題乞解決するための手段 本発明者らは、繊維表面がケイ素酸化物およびアルミニ
ウム酸化物からなる群から選ばれた少なくとも１種の酸
化物で被覆され、さらにシランカップリング剤により処
理されているチタン酸カリウム繊維は極脂への分散性に
優れ、さらにこのチタン酸カリウム繊維はポリカーボネ
ート極脂馨加水分解することがないことを見いだし、本
発明を完成させた。

即ち、本発明は繊維表面がケイ素酸化物およびアルミニ
ウム酸化物からなる群から選ばれた少なくとも１種の酸
ｆヒ物で被覆され、さらにシランカツプリング剤により
処理されているチタン酸カリウム繊維、ポリカーボ坏−
ト樹脂およびＡＢＳ樹脂とケ含む熱可塑性樹脂組成物を
提供するものである。

以下１本発明の詳細な説明する。本発明のチタン酸カリ
ウム＝＝は、従来のテクノ酸カリウム繊維ケ水中に分散
させて水性スラリーとし、このスラリー（・でり−イ索
の水浴性塩およびアルミニウムの水浴性塩からなる計か
ら運ばれた少なくとも１種の水浴性塩ケ添力１１シ、中
和してケイ素の水和酸化物およびアルミニウムの水和酸
化物からなる群から選ばれｔ二少なくとも１種の水和酸
ｆヒ物ケ、テクノ酸カリウム繊維表面に沈着させた後、
ろ過、洗浄、乾燥嵌、シラノカップリング剤により処理
することにより得らねろ。チタン酸カリウム繊維表面に
存在させろ酸化物は水和酸でヒ物を乾燥したものである
ことから、一部又は全部が水和酸化物である場合ケ含み
、これらの酸イし物がチタン酸カリウム繊維表面を連続
膜で被覆したものが望ましいが、不連続膜で被覆したも
のであっても良い。又これら酸化物による表面処理は、
ケイ素あるいはアルミニウム酸化物のそれぞれの単独に
よる場合とケイ素及びアルミニウムの酸ｆヒ物の混合物
による場合とがあるっまた。ケイ素の酸化物およびアル
ミニウムの酸化物からなる群から選ばれた少なくとも１
種の酸ｆヒ物に力Ｕえて１例えはチタノ酸化物、亜鉛酸
化物などケ彫維表面に存在させてもよい。ケイ素の酸化
物およびアルミニウムの酸化物からなる群から選ばれた
少なくとも１種の酸化物の量（ま、それ七れ５１０２及
びＡｔ２０３　に換算してチタン酸カリウムｈ＝に対し
０５〜１０車量％。

好ましくは１〜５重量％である。酸ｆヒ物の処理量０．
５％未満では、梗脂中での分散性改善効果が不十分であ
り、１０１量％より多くなると逆に分散性か悪くなるの
みならす、吸湿性が高くブｊる等の不利ケ招く。

ケイ素の水和酸化物？チタン酸カリウム務維の表面に沈
着させろ場合には、例えばチタン酸カリウム繊維ケ５０
〜１５０Ｆｔ／ｌの濃度になるように水中に分散させ℃
水性スラリーとし、ケイ酸ナトリウムなどの水溶性のケ
イ酸アルカリ金属塩を添加した後、硫酸、塩酸、硝酸、
酢酸等の酸を加えて中和して、前記チタン酸カリウム繊
維の表面にケイ素の中和酸化物を沈着させる。

アルミニウムの水和酸化物を沈着させる場合には７例え
は前記と同様に調整したチタン酸カリウム繊維の水性ス
ラリーに、アルミ／＃ナトリウムなどの水溶性のアルミ
ン酸塩、硫酸アルミニウム及び塩イヒアルミニウム等の
アルミニウム化合物を添加した後、中和して、アルミニ
ウムの水和酸化物を沈着させる。この際にアルミニウム
の水和酸化物の原料として水溶性のアルミン酸塩を使用
する場合には、前記の酸で中和し、硫酸アルミニウムや
塩化アルミニウム等の酸性のアルミニウム化合物を使用
する場合には、水酸ｆヒナトリウム、水酸化カリウム、
水酸化リチウム等のアルカリで中和する。

また、ケイ素とアルミニウムの酸化物を沈着させる場合
には、ケイ酸ナトリウムなどの水溶性ケイ酸アルカリ金
属塩と前記酸性のアルミニウム化合物とを組合せ使用す
ることにより中和し、チタン酸カリウム繊維表面にケイ
素及びアルミニウムの水相酸化物あるいはその複合物を
沈着させる方法と、水溶性ケイ酸アルカリ金属塩と水溶
性アルミン酸塩とをチタン酸カリウム繊維の水性スラリ
ーに添加後、硫酸、塩酸、硝酸、酢酸等の酸で中和して
、ケイ素及びアルミニウムの水和酸化物あるいはその複
合物を沈着させる方法とがある。

なお、水和酸化物を沈着処理した後は、ろ過、洗浄後、
２００℃以上の温度で乾燥する。乾燥温度が２００℃よ
りも低い場合には、水和酸化物の含水量が多く、熱可塑
性樹脂との複合化時に発泡。

樹脂の分解等の問題が生じる。乾燥温度は２００℃以上
であれば特に問題はないが、実用的に２００℃〜３０口
℃の範囲である。

ケイ素の酸化物およびアルミニウムの酸化物からなる群
から選ばれた少なくとも１種の酸化物で被覆した後のシ
ランカップリング剤による処理は公知の方法により行な
う。この表面処理剤の処理方法には、熱可塑性樹脂との
混練前にあらかじめ処理を施す方法と、熱可塑性樹脂と
の混練時に表面処理剤馨添加する方法とがあるが、あら
かじめ表面処理剤による処理な施す方法の方が５表面処
理剤の効果がより太きい。

本発明で使用できるシランカップリング剤としては１例
えば、γ−アミノフロビル・トリニドキシンラン、Ｎ−
β−（アミンエテル〕−ｒ−アミ／７０ヒル・トリット
キシシラン、γ−ウレイドフロヒル・トリエトキシシラ
ン等のアミノ系シラツカツノリング剤、ｒ−グリシドキ
シグロビル・トリメｔ−ｓｒシランン、β−（３４エポ
キンシクロヘキンルつエチル・トリットキシシラン等の
エポキシ系ンランカップリング剤、ビニル、トリノトキ
ンンラノ、ビニル−トリエトキシシラン、ビニル・トリ
ス（２−メトキシエトキシ〕シラン等のビニル系シラン
カップリング剤、γ−メルカプトプロピル・ｌ・リット
キシシラン等のメルカプト系ンランカップリング剤、お
よびγ−メタクリロキシグロビル・トリットキシシラン
等のアクリル系シランカップリング剤が使用できる。

シラツカツノリング剤の添加量は、チタン酸カリウム繊
維と熱可塑性樹脂とから成る組成物１ｏ。

重量部に対しり、０２〜２０重量％程度が好ましい。

即ち１表面処理剤添加の量が０．０２ｉ量％より少ない
場合には１機械的強度の改良効果がほとんど見られない
し、一方、２０重量％ケこえるとかかる効果か既に飽和
しているため、それよつ多くカ［１える意味かない。ま
た、チタン酸カリウム繊維の形状は、平均條維長が５μ
ｍ　Ｌ−Ｊ上でかつ平均アスペクト比（平均繊維長／平
均轍糺径）１０以上て−あることが好ましい。

本発明の熱可塑性樹脂組成物中の熱＝ｆ塑性合成柾極脂
して（ま、ホリカーボネート栃脂とＡＢＳ梗脂の混合物
が使用される。

本発明のｒｉＰ６ｆ塑性樹脂組成物の組成につ（゛ては
。

熱ｂ］塑性樹脂９５〜５０車量、好ましくは９０〜６０
重量部であり、ケイ素の酸ｆヒ物およびアルミニウムの
酸化物からなる群から選ばれた少なくとも１種の酸化物
の抜覆後、更にシラツカツノリング剤により処理ケ施さ
れた本発明のチタン酸カリウム繊維は５〜５０重量部、
好ましくは１０〜４０重量部の範囲である。熱可塑性樹
脂が５ｏ重量部未満では２成形加工性が悪くなるので好
ましくなく、該チタン酸カリウム繊維５重量部未満で（
ま強度の改良効果が不十分である。

コスト並びに作業性のバランスを考慮すれば。

該チタン酸カリウム繊維１０〜４０重量部の範囲が好ま
しい。

本発明の熱可塑性樹脂組成物には、組成物本来の物性に
悪影響を与えない範囲で、その用途、目的に応じて難燃
剤、熱安定剤、滑剤等の各種添加剤の１種または２種以
上ケ添加することができる。

上記のようにして得られた本発明にかかる熱可塑性樹脂
組成物は強度や寸法の異方性が小さく。

良好な表面平滑性と微小部への流動性を有し、かつ高強
度、高弾性率を有する為、精密成形部品。

即ち、肉厚が１ｕ以下のような薄肉部品な含む部品、１
つ成形重量が１０１程度以下の小型部品や先端に鋭角部
を含むような部品１例えば各種歯車。

カム、プーリー及び軸等のような機械的強度が要求され
る部品の製造に好適である。

以下に実施例をあけて本発明ケさらに詳細に説明する。

以下の実施例は単に例示の為に記すものであり１発明の
範囲がこれらによっ℃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ケだす。

実施例上 チタン酸カリウム繊維（チタン工業■製、ＨＴ−２００
）５に９Ｙステンレス製容器７０ｔの水中に分散した後
、５ＩＯ２としてＢＯｇ−／ｌのケイ酸ナトリウム水溶
液（ＳｉＯ□／Ｎａ２Ｏ二１．０二モル比）１．２ｔを
添加した後、更にＡｔ２０３とし’′Ｃ１Ｏ口ｙ／ｌの
硫酸アルミニウム水溶液０５ｔを添加した。

ろ過、洗浄後３０口’Ｃで乾燥した後、１２Ｎ量％のγ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（日本ユニ
カー■製、Ａ−１８７）処理を施した。

ポリカーボネート樹脂（出光石油化学制、商品名：タフ
ロンＡ−２５０口）ＡＢＳ樹脂（宇部サイコン製、商品
名：サイコラックＵＴ−３０〕及び上記のチタン酸カリ
ウム繊維とをナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ−３０によ
り、２８０℃で溶融。

混練してペレット化した。得られたペレットを山域精機
製作新製５ＡＶ−３０−３０型射出成形機により、射出
成形（シリンダー温度２８０℃、金型温度９０℃）シ、
引張試験片及び曲げ試験片？得た。

引張試験片はＪＩＳ　Ｋ７１１３．曲げ試験片はＪＵＳ
Ｋ７２０３に準拠して測定した。結果ケ牟１表に示す。

比較例１ 実施例１で使用したものと同一のチタン酸カリウム繊維
に１，２車量％のγ−クリシドキシブロビルトリメトキ
シシランヲ施した（ザンブル名ＨＴ２０口〕。

実見例１と同様の方法により試験片を作製し。

引張試験及び曲げ試験を行った。結果な同じく第１表に
示す。

第１表 Ａ−２５０口　　　　　　　　　　７０　　　　５０　
　　　７０Ｂ５ 引張強度　（Ｋｑｆ’、／ｃｒｎ２）　　　　７５０　
　　　７６０　　　６４０曲げ強度　（ｋ７ｔ”／ｚ２
）　　１１６０　　１０４０　９８０実施例２ チタン酸カリウム繊維（チタン工業■製、ＨＴ−２００
）５ｋｙＹステンレス製容器６０ｔの水中に分散した後
、ＳｉＣ２として８０１／ｌのケイ酸ナトリウム水溶液
（Ｓ１０２０二王ロ二モル比）２０ｔ２添加した後、３
Ｎ−塩酸を滴下してｐＨを６に調整した。ろ過、洗浄後
２５　口’Ｃで乾燥した後、１．０重量％のγ−グリシ
ドキシプロビルトリメトキシシラン（日本ユニカー■ｉ
Ｊ、Ａ−１８７）処理を施した。

実施例１と同様の方法により試験片を作製し。

引張試験及び曲げ試験を行った。結果を第２表に示す。

比較例２゜ 実施例１で使用したものと同一のチタン酸カリウム繊維
に２１．０重量％のγ−クリシドキシグロビルトリメト
キシシランを施した（サンプル名ＨＴ−２０口）。

実施例２と同様の方法により試験片を作製し、引張試験
及び曲げ試験を行った。結果を同じく第２表に示す。

第２表 Ａ−２５０口 ＢＳ ）ＩＴ−２００１５ 引張強度　ＣＫ？ｆ／ｃｍ　）　　　　　　７４０　　
　　　６３０曲は強度　（１’Ｗｆ／ｃｒｎ２）　　　
　　　１１　ＤＯ９６０曲げ弾性率ＯＷｆ、／２ｍ２）
　　　　４２０口０　　　３６６００実施例６゜ チタン酸カリウム繊維（チタン工業■製、ｆ（Ｔ−６０
口）４Ｋｑｋステンレス製容器７０ｔの水中に分散した
後、Ａｔ２ｏ３として１０７Ｐ／ｌの硫酸アルミニウム
水溶液０．９ｔを添加した後、ｉＮ−水酸化ナトリウム
を滴下して、ｐＨ＆７に調整した。ろ過、洗浄後２５　
口’Ｃで乾燥した後、０８軍量％のγ−アミノプロピル
トリエトキシシラノ（日本ユニカー昨製、Ａ−１１００
）を処理した。

実施例１と同様な方法により試験片を作製し。

引張強度及び曲げ試験を行った。結果を第３表に小す。

比較例３ 実施例５で使用したものと同一のチタン酸カリウム繊維
に０８重量％のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン
（日本ユニカーｍｗ、　Ａ−１１００）を施した（サン
プル名ＨＴ−３００）。

実施例１と同様な方法により試験片を作製し。

引張強度及び曲げ試験を行った。結果を第６表に丁す。

ツろ表 実施例３　　　比軟例ろ −２５０Ｏ Ｂ５ ）ＩＴ−ろ００　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２５引張修度　＜ｈ、ｑｆｌｏｎ　）　　　　　
　７１０　　　　６１０曲げ強度　（Ｋ９ｆ／Ｃｒｎ２
つ　　　　１０１０　　　　　９２０曲げ弾性率（ｈｑ
　ｆ’／ｃｒｎ２）　　　　５８５０［］　　　　４９
１００試験例 ポリカーボイ・−ト樹脂（出光石油化学製。商品名：タ
フロンＡ−２５００つと実施例１で用いたｋｌ−３ｉ被
覆チタノ酸カリウム繊維とな下記配合割合でナカタニ機
械２軸押比機Ａｓ−３０により。

２９０℃で溶融、混練してペレット化した。得られたペ
レットを山域精機製作新製５ＡＶ−３０６０型射出成形
機により、射出成形（シリンダー温度２９０℃、金型温
度９０℃〕シ、引張試験片及び曲は試験片を得た。引張
試験片ＪＩＳＫ７１１ろ。

曲げ試験片はＪＩＳＫ７２０３に準拠して測定した。

同様に比較例１におい℃用いたＨＴ−２０Ｏとポリカー
ボネート樹脂との組成物についても評価を行った。結果
をＷ４表に示す。

第４表 −２５０Ｏ ＨＴ−２００ 引張強度　（Ｋ９ｆ／ｃｍ２） 曲げ強度　（Ｋ９ｆ／／ｃｒｎ２） 曲は弾性率（Ｋ９ｆ／ｃｍ２） 分子量１） ６６００口 ２７５０口 １２５００ロ ア２００ ５９０口口 ２５１Ｄ。

１）試験片をテトラハイドロフランで溶解して粘度法に
より求めた平均分子量 作用 実施例１および比較例１に示されているように。

本発明にかかる熱可塑性樹脂組成物は優れた機械的特性
ケ有する。これは５本発明において使用されろチタン酸
カリウム繊維が優れた分散性？有することに起因するも
のである。

試験例においては、ポリカーボネート帆脂単独と本発明
に使用されているチタン酸カリウム繊維とからなる熱可
塑性樹脂組成物の特性を評価している。本発明で使用さ
れているチタン酸カリウム繊維での結果と従来のチタン
酸カリウム繊維での結果を比較すると１本発明で使用さ
れるチタン酸カリウム線維を使用した場合には、ポリカ
ーボネート樹脂との混合に際しその分子量の低下を防止
できることがわかる。従って、得られる組成物はポリカ
ーボネート樹脂とＡＢＳ樹脂との混合物を使用した場合
も同様であって、本発明ではそのブレンド樹脂の特徴を
よく反映した熱可塑性樹脂組成物が得られるのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維表面がケイ素酸化物およびアルミニウム酸化物
   からなる群から選ばれた少なくとも１種の酸化物で被覆
   され、さらにシランカップリング剤により処理されてい
   ろチタン酸カリウム繊維、ポリカーボネート樹脂および
   ＡＢＳ樹脂とを含む熱可塑性樹脂組成物。 ２、前記チタン酸カリウム繊維を５〜５０重量部、前記
   熱可塑性樹脂を９５〜５０重量部含むことを特徴とする
   請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物。 ３、繊維表面がケイ素酸化物およびアルミニウム酸化物
   からなる群から選ばれた少なくとも１種の酸化物で被覆
   されているチタン酸カリウム繊維５〜５０重量部、並び
   にポリカーボネート樹脂およびＡＢＳ樹脂を含む熱可塑
   性樹脂９５〜５０重量部とからなる組成物１００重量部
   に対し、シランカップリング剤を０．０２〜２重量部含
   む熱可塑性樹脂組成物。