JPH0441556A - 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】 本発明）ま、チタノ酸カリウム繊維ケ含む熱ｃｉＪ″塑
性側脂組樹脂に関し、さらに詳しく特定のチタン酸カリ
ウム繊維、ポリカーボ坏−ト框脂および必要によりポリ
エチレンテレフタレート佼脂およびポリブチレンテレフ
タレート樹脂からなる群より選ばれた１種以上の熱可塑
性樹脂を含む５機械的特性に優れまたその経時変化の少
ない熱可塑性樹脂組成物に関する。

従来技術 ポリカーボネー）　Ｉｔ脂は強靭で耐衝撃性、電気的性
質に優れているため幅広（・用途に使用されているが、
さらに優れた機械特性な必要とする場合にはチタン酸カ
リウム繊維による補強がなさｔ１℃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カーボネート樹脂の加水分
解を引き起こし、その分子量を低下させるため、良好な
物性か得られないという課題があったっ上記の課題を解
決するため、トンネル構造のチタン酸カリウム紘維を使
用する方法が提案されていたが、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、ポリカーボネート樹脂は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、成形加
工性の点で課題があった。また。

用途によっては耐衝撃性のさらなる向上等の機械的特性
の改良が求められる場合もあった。この要望に応えるた
めポリカーボネート樹脂とポリエチレンテレフタレート
樹脂やポリブチレンテレフタレート挽脂との混合物が使
用される場合があった。

このような場合も、その曲は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を行おうとしても、
上記のホリカーボ坏−ト極脂の加水分解という問題があ
ったため、所期の機械的特性を得られない場合が多かっ
た。

また、チタン酸カリウム務維は非常に嵩高い為に、側腹
中の繊維を均一に分散させることが難しく、側腹中に均
一に分散させる為には、混裡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／Ｉ＃維径〕が低下して補強効
果が小さくなる。

繊維の折損？少なくする為に、混ａ機の分散力を弱くす
ると、樹脂中での繊維の分散が不十分になり１期待され
る通りの補強効果が得られたいという課題もあった。

発明が解決しようとてろ課題 本発明は、ポリカーボネー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、ポリカ
ーボネート樹脂並びに必要によりポリエチレンテレフタ
レート拉ｆ脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂か
らなる群より選ばれた１種以上の熱可塑性樹脂を含む熱
可塑性樹脂組成物を提供することを目的とする。

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１ヒ物からなる群から選ばれた少なくとも１種の
緻ｆヒ物で破傷され、さらにシランカップリング剤によ
り処理されでいるチタン酸カリウム繊維は樹脂への分散
性に優れ、さらにこのチタン酸カリウム繊維はポリカー
ボネート樹１１１１１ｒを加水分解することがないこと
を見いだし１本発明な児成させた。

１１＋１１ち１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、ポリカ
ーボネート樹脂並びに必要によりポリエチレンテレフタ
レート挽脂およびポリフチレンチレフタレ−［・樹脂か
らなる群より選ばれた１種以上の熱可塑性樹脂を含む熱
可塑性樹脂組成物？提供するものである。

以下５本発明の詳細な説明する。本発明Ｃリテタン酸カ
リウム繊維は、従来のテクノ酸カリウム繊維？水中に分
散させて水性スラリーとし、このスラリーにケイ素の水
溶性塩およびアルミニウムの水溶性塩からなる群から選
ばれた少なくとも１種の水溶性塩を添加し、中和してケ
イ素の水相酸化物およびアルミニウムの水相酸化物から
なろ娘−かも選ばれた少なくとも１種の水和酸化物？、
チタン酸カリウム繊維表面に沈着させた後、ろ過、洗浄
、乾燥後、シランカップリング剤により処理することに
Ｊり得らｒるっチタン酸カリウムｍ維表面に存在させる
酸化物）ま水和酸化物ケ乾燥したものであることから、
一部又は全部が水相酸化物である場合を含み、これらの
酸化物かチタン酸カリウム繊維表面馨連続膜で被覆した
ものか望ましいが、不連続膜で被覆したものであっても
艮い。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化物の混合物による場合とが
ある。また、ケイ素の酸化？！Ｉ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
に加えて、例えはチタン酸ｆヒ物、亜８酸化物など？繊
維表面に存在させ又もよい。ケイ素の敵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種の酸化物の量は２それぞれ５ｉｎ２及びＡｔ２０３
に換算してチタン酸カリウム繊維に対し０．５〜１０重
量％、好ましくは１〜５重蓋％である。Ｗｆヒ物の処理
量０．５％未満では、樹脂中での分散性改善効果が不十
分であり、１０重量％より多くなると逆に分散性が悪（
なるのみならず、吸湿性が高くなる等の不利を招く。

ケイ素の水和酸化物ケチタン酸カリウム繊維の表面に沈
着させる場合には、例えばチタン酸カリウム繊維馨５０
〜１５０ｐ／／の濃度になるように水中に分散させて水
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℃中和しｉ、ｉＪ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Ｗｔヒ物を沈着させる場合には１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、アルミン酸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化アルミニウム等の
アルミニウム化合物を添加した後、中和し℃、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ζ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乞使用
する場合には、水酸化ナトリウム、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和酸化物あるいはその複合物ケ
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
ーに妃７１０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にそ
の複合物を沈着させる方法とかある。

なお、水和酸化物を沈着処理した皺は、ろ過。

況浄故、２０口’Ｃ以上の温度で乾燥する。乾＆温度が
２００′Ｃよりも低い場合に）ま、水和酸化物の含水箪
が多く、熱可塑性樹脂との複合化時に発泡。

側腹の分解等の問題が生じる。乾燥温度（１２０口°Ｃ
以上でおれば特に問題はないか、実用的に２００℃〜３
０口°Ｃの範囲である。

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
群から選ばねた少なくとも１種の酸化物で被覆した恢の
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？施す方法と、熱可塑性樹脂
との混練時に表面処理剤を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を施す方法の方が、表面
処理剤の効果がより太きい。

本発明で使用できろシランカップリング剤として１工１
例えは、Ｔ−７ミノブロビル・トリニドキシンラン、Ｎ
−β−（アミンエチル）−γ−アミノプロピル・トリッ
トキンシラン、γ−ウレイドフロビル・トリニドキシン
ラン等のアミン糸シラノカップリング剤、γ−グリンド
キシブロビル・トリットモジシラノ、ｐ−（３，４エホ
キノンクロヘキンル〕エナル・トリメトキン／ラン等の
エボキン糸７ランカツプリング剤、ビニル・トリメトキ
ンソラン、ビニル壷トリエトキンシラノ、ビニル・トリ
ス（２−メトキンエトモン）シラノ等ノビニル系ンラン
カノブリング剤、ｒ−メルカプトグロヒル・トリットキ
ンシラン等のメルカグト系シランカップリング剤、およ
びγ−メタクリロキシプロピル・トリットキンシラン等
のアクリル系シランカップリング剤が使用できる。

シランカップリング剤の添加量は、チタン酸カリウム鯵
維と熱ｂ］塑性梗脂とがら成る組成物１０口重量部に灯
し０．０２〜２．ＯＮ量％程度が好ましい。

即ち１表面処理剤添加の量が００２軍蓋％より少ない場
合には、＠械的強度の改良効果がほとんど見られないし
、一方２０車紮％をこえろとかかる効果が既に飽和して
いるため、それより多く加える意味かない。また、チタ
ン酸カリウム繊維の形状は、平均繊維長が５μｍ以上で
かつ平均アスペクト比（平均繊維長／平均繊維径〕１０
以上で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可塑性合成機側とし
ては、ポリカーボネート横腹並びに必要Ｋｊリボリエテ
レンテレフタレート棟脂及びポリブチレンテレフタレー
ト樹脂とからなる群より選ばれた１種以上の樹脂が使用
される。

本発明の熱可塑性樹脂組成物の組成については。

熱可塑性樹脂９５〜５０重量、好ましくは９０〜６０重
量部であり、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種の酸化物の被
覆後、更にシランカップリング剤により処理を施された
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
５０重量部未満では、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５Ｎ量部未満では強度
の改良効果か不十分である。

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車量部の範囲が好ま
しい。

本発明の熱ｏＪ塑性側樹脂成物には、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
以上を添力ｐすることができる。

上記のようにして得らね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。

部ち、肉厚が１ｕ以下のような薄肉部品を含む部品、１
つの成形重量が１０１程度以下の小型部品や先端に鋭角
部ケ含むような部品２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。

以下に実施例をあげて本発明な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、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ケ示す。

実施例１ チタン酸カリウム繊維（チタン工業（株製、ＨＴ−２０
口）５ｋｐＹステンレス製芥器７０ｔの水中に分散した
ｆｆｌ　、　Ｓ　＋　０２として８０７／／＝のケイ酸
ナトリウム水溶液（Ｓｉ○２／Ｎａ２０−土ロ二モル比
〕１．２ｔＹ添加した後、更にＡｔ２０３として１０ロ
グ／ｌの硫酸アルミニウム水溶液０．５ｔを添カロした
。ろ過、洗浄後６０口℃で乾燥した後、１．２重量％の
γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン（８不ユ
ニカー■製、Ａ−１８７）処理な施した。

ポリカーボ坏−ト樹脂（邑光石油化学製、商品名：タフ
ロンＡ−２５００）と上記のチタン酸カリウム線維とを
下記配合割合でナカタニ機械製２軸押出機ＡＳ−ろＯに
より、２９０℃で溶融、混練してベレット化した。得ら
れたペレットを山域精機製作所製５ＡＶ−３０−３０型
射出成形機により、射出成形（シリンダー温度２９０”
Ｃ，金型温度９　口’Ｃ）　Ｌ、引張試験片及び曲は試
験片ケ得た。引張試験片はＪＩＳ　Ｋ７１１ろ、曲は試
験片（まＪＩＳＫ７２０３に準拠して向Ｊ定した。結果
を第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［Ｊ
ｌこ１２車量％のγ−グリンドキングロビルトリメトキ
／シラノを施した（サンプル名ＨＴ−２０口つ。

実施例１と同様の方法により試験片ケ作製し、引張試験
及び曲げ試験を行った。結果ケ同じく第１表に丁す。

第１表 Ａ−２５０口 チタノ酸カリウム 曲げ強度　（Ｋｑｆんｎ）　　１４ろ口　　２０５０　
１２５０　　１８２０ム繊維とを下記配合割合でナカタ
ニ機械製２軸押出機Ａｓ−３０により、２６０℃で溶融
、混練してベレット化した。得られたベレットを山域精
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２６０°Ｇ、金型温度９０°
Ｃ〕し、引張試験片及び曲げ試験片ケ得ｔこ。引張試験
片はＪＩＳ　Ｋ７１１３　、曲は試験片はＪＩＳＫ７２
０乙　に準拠して測定した。結果を第２表に示す。ＢＴ
−２Ｄｉ用いた試験結果を比較的２として示す。

１）試験片？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。

Ａ−２５００８０８０８０ ＰＥＴ　　　　　　　　　　　　　　　２０　　　　２
０　　　　　２０実施例２ ボリカーボ坏−ト樹脂（出元石油化学製、商品名：タフ
ロンＡ−２５００）ポリエナレンテレフタレート樹脂（
日本ユニペット製、商品名：ＲＴ５８０）及び実施例１
で用いたチタン酸カリウ曲げ強度　（’ｐ、ｙ　ｆ／ｃ
ｍ２）　　１２５０　１５３０　　１０６０　１２８０
実廊例ろ チタン酸カリウム繊維（チタン工業株製、）（Ｔ２００
　）　５ｈ、ｑ’ｒステンレス製容器６０ｔの水中に分
取した汝、　Ｓ　＋　０２として８０　Ｐ／ｌのケイ酸
ナトＩＪウム水溶ｆｊ　（Ｓ　ｉ○２／Ｎａ２Ｏ二１０
：モル比つ２、Ｏｌゲ添加した鏝、３Ｎ−塩酸を面下し
てｐＨを６に調整しｔこ。ろ過、洗浄後２５０’Ｃで乾
燥した後、１０に量％のγ−クリシトキシプロビルトリ
／トキンンラン（日本ユニカー■製、Ａ−１８７）処理
ケ施した。

ポリカーボイ・−ト樹脂（三菱瓦斯化学級、商品名ニュ
ーピロノＳ−１０００）、ポリブナ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
２０口２つ及び上記のチタン酸カリウム繊維とを下記配
合割合でナカタニ機械製２軸押出機Ａｓ−３０により、
２６０°Ｃで溶融。

混練してベレット化した。得られたペレソトヲ山域栢機
製作ｐ、ｈ製５ＡＶ−３０−３０型射出成形機により、
射出成形（シリンダー温度２６０°Ｃ２金型温度？０°
Ｃ〕し、引張試験片及び曲げ試験片を得ｔこ。引張試験
片はＪＩＳ　Ｋ７１１ろ１曲は試験片はＪＩＳＫ７２０
ろに準拠して測定した。結果を第ろ表に示す。）ＩＴ−
２０口ｖ用（・た試験結果？比較例ろとしてボす。

第３表 実施例６ 比Ｖ、例６ ＢＴ Ｓ１０　法覆 チタノ酸カリウム ＨＴ−２０口 曲げ強度　（Ｋ９ｆ／ｃｍ２）　　１３９０　　１４３
０　　１２１０　　１２８０曲げ弾性率（ｋｆｆ／ｃｒ
ｎ２．）　５４０００　６５４００　４ろ０００　５１
３００作用 実施例１において（′！、、ポリカーボネート栃脂単独
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℃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、本発明
で使用されるチタン酸カリウム繊維を使用した場合には
、ポリカーボネート伎脂との混合に際しその分子量の低
下乞防止できろことがわかる。従って、得られる組成物
はポリカーボネート板側の特徴をよく反映したものとな
る。これはポリカーボネート樹脂とポリエチレンテレフ
タレート樹脂またはポリブチレンテレフタレート樹脂と
の混合物を使用した場合も同様であって５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。

さらに１本発明にかかる熱可塑性樹脂組成物は優れた機
械的特性を有することがすべての実施例よりわかる。こ
れは、本発明において使用されるチタン酸カリウム繊維
が優れた分散性を有することに起因するものである。

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
   るチタン酸カリウム繊維、ポリカーボネート樹脂並びに
   必要によりポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリ
   ブチレンテレフタレート樹脂からなる群より選ばれた１
   種以上の熱可塑性樹脂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並びに必要によりポリエチレン
   テレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート
   樹脂からなる群より選ばれた１種以上の熱可塑性樹脂を
   含む熱可塑性樹脂９５〜５０重量部とからなる組成物１
   ００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。