JPH07106908B2 - Potassium titanate fiber and thermoplastic resin composition containing the same - Google Patents
Potassium titanate fiber and thermoplastic resin composition containing the sameInfo
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- JPH07106908B2 JPH07106908B2 JP63256380A JP25638088A JPH07106908B2 JP H07106908 B2 JPH07106908 B2 JP H07106908B2 JP 63256380 A JP63256380 A JP 63256380A JP 25638088 A JP25638088 A JP 25638088A JP H07106908 B2 JPH07106908 B2 JP H07106908B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱可塑性樹脂の補強材として有用な、繊維表
面が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種の酸化物で被覆され、
更にシランカップリング剤で処理されたチタン酸カリウ
ム繊維及び熱可塑性樹脂を含む組成物、及び繊維表面が
ケイ素の酸化物及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種の酸化物で被覆されたチタン
酸カリウム繊維、シランカップリング剤及び熱可塑樹脂
を含む組成物に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to at least one kind of oxide having a fiber surface selected from the group consisting of oxides of silicon and oxides of aluminum, which is useful as a reinforcing material for thermoplastic resins. Covered with objects,
Further, a composition containing potassium titanate fibers treated with a silane coupling agent and a thermoplastic resin, and the fiber surface is coated with at least one oxide selected from the group consisting of oxides of silicon and oxides of aluminum. And a silane coupling agent and a thermoplastic resin.
従来の技術 チタン酸カリウム繊維は、一般式K2O・nTiO2(n=2,4,
6)で表わされるウィスカーであり、補強材、断熱材、
摩擦材、イオン交換材及び吸着剤等幅広い分野で用途開
拓が進められている人工鉱物繊維である。Conventional Technology Potassium titanate fiber has a general formula of K 2 O · nTiO 2 (n = 2,4,
It is a whisker represented by 6), and has a reinforcing material, a heat insulating material,
It is an artificial mineral fiber whose application is being developed in a wide range of fields such as friction materials, ion exchange materials and adsorbents.
近年、特に熱可塑性樹脂の補強剤として、その有用な地
位をかためつつある。即ち、チタン酸カリウム繊維で強
化された樹脂は、成型した場合に強度や寸法の異方性が
小さく、表面の平滑性も良い。又小物成型品にした時の
微小部への流動性が他の繊維充填品に比べ良好である。
しかしながら、機械的強度については、チタン酸カリウ
ム繊維の有効な特性が充分に活用されていないのが実状
である。即ち、チタン酸カリウム繊維が非常に嵩高い為
に、樹脂中に繊維を均一に分散させることが難しく、樹
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/繊維径)が低下して
補強効果が小さくなる。繊維の折損を少なくする為に、
混練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、期待される通りの補強効果が得られな
い。In recent years, its useful position is being reinforced especially as a reinforcing agent for thermoplastic resins. That is, a resin reinforced with potassium titanate fibers has small strength and dimensional anisotropy when molded, and has good surface smoothness. Further, when formed into a small molded product, the fluidity to the minute portion is better than that of other fiber-filled products.
However, in terms of mechanical strength, the fact is that the effective properties of potassium titanate fibers have not been fully utilized. That is, since the potassium titanate fiber is very bulky, it is difficult to uniformly disperse the fiber in the resin, and in order to uniformly disperse the fiber in the resin, it is necessary to increase the dispersing power of the kneader. However, in this case, the fibers are severely broken during kneading, and the aspect ratio (fiber length / fiber diameter) is reduced, and the reinforcing effect is reduced. To reduce fiber breakage,
If the dispersive power of the kneader is weakened, the dispersion of the fibers in the resin becomes insufficient and the expected reinforcing effect cannot be obtained.
発明が解決しようとする課題 このように従来のチタン酸カリウム繊維は、樹脂との混
練時の分散性に問題があり、熱可塑性樹脂の補強材とし
て好ましいものではなく、新規な補強材の開発が望まれ
ていた。Problems to be Solved by the Invention Thus, conventional potassium titanate fibers have a problem in dispersibility at the time of kneading with a resin, and are not preferable as a reinforcing material for a thermoplastic resin, and a new reinforcing material has been developed. Was wanted.
本発明は、従来のもののような欠点を持たない、熱可塑
性樹脂との混練時の分散性に優れたチタン酸カリウム繊
維及び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
する熱可塑性樹脂組成物を提供することを目的とする。The present invention is a potassium titanate fiber excellent in dispersibility at the time of kneading with a thermoplastic resin, which does not have the drawbacks of conventional ones, and has small strength and dimensional anisotropy, and has good surface smoothness and minute parts. It is an object of the present invention to provide a thermoplastic resin composition which has fluidity to, and has high strength and high elastic modulus.
課題を解決する手段 本発明者らは、上記の課題を解決するために研究を行っ
た結果、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、更にシランカップリング剤で処理することが熱可
塑性樹脂中での分散性を著しく改善し、この処理を施さ
れたチタン酸ガリウム繊維で強化された熱可塑性樹脂は
一層優れた強度及び弾性率を有することを見出し、本発
明を完成させた。Means for Solving the Problems As a result of research to solve the above problems, the present inventors coated with at least one oxide selected from the group consisting of oxides of silicon and oxides of aluminum. After that, further treatment with a silane coupling agent markedly improves the dispersibility in the thermoplastic resin, and the thermoplastic resin reinforced with gallium titanate fibers subjected to this treatment has a more excellent strength and elastic modulus. The present invention has been completed and the present invention has been completed.
即ち、本発明は繊維表面が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
の酸化物で被覆された後、更にシランカップリング剤で
処理された樹脂補強用チタン酸カリウム繊維及びそれを
含む熱可塑性樹脂組成物を提供するものである。That is, the present invention relates to a resin-reinforcing titanic acid obtained by coating the fiber surface with at least one oxide selected from the group consisting of silicon oxides and aluminum oxides, and further treating it with a silane coupling agent. A potassium fiber and a thermoplastic resin composition containing the same are provided.
以下、本発明を詳細に説明する。本発明のチタン酸カリ
ウム繊維は、従来のチタン酸カリウム繊維を水中に分散
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
る群から選ばれた少なくとも1種の水和酸化物を、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より
得られる。チタン酸カリウム繊維表面に存在させる酸化
物は水和酸化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を含み、これらの酸化物
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化物の混合物による場合とがある。
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種の酸化物に加えて、
例えばチタン酸化物、亜鉛酸化物などを繊維表面に存在
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
量は、それぞれSiO2及びAl2O3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重量
%である。酸化物の処理量が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くなるのみならず、吸湿性が高くな
る等の不利を招く。Hereinafter, the present invention will be described in detail. The potassium titanate fiber of the present invention is an aqueous slurry prepared by dispersing conventional potassium titanate fiber in water, and at least one selected from the group consisting of a water-soluble salt of silicon and a water-soluble salt of aluminum is added to the slurry. A water-soluble salt was added and neutralized to deposit at least one hydrated oxide selected from the group consisting of silicon hydrated oxide and aluminum hydrated oxide on the surface of potassium titanate fiber. After that, it is obtained by treating with a silane coupling agent after filtering, washing and drying. Since the oxides present on the surface of potassium titanate fibers are dried hydrated oxides, including the case where some or all of them are hydrated oxides, these oxides form the surface of potassium titanate fibers. A continuous film is preferable, but a discontinuous film may be used.
The surface treatment with these oxides may be carried out by using each of silicon oxide or aluminum oxide alone or by using a mixture of silicon and aluminum oxides.
In addition to at least one oxide selected from the group consisting of oxides of silicon and oxides of aluminum,
For example, titanium oxide or zinc oxide may be present on the fiber surface. The amount of at least one oxide selected from the group consisting of oxides of silicon and oxides of aluminum is 0.5 to 10% by weight based on potassium titanate fibers, calculated as SiO 2 and Al 2 O 3 , respectively. It is preferably 1 to 5% by weight. When the treatment amount of the oxide is less than 0.5%, the effect of improving the dispersibility in the resin is insufficient, and when it is more than 10% by weight, not only the dispersibility deteriorates but also the hygroscopicity becomes high. Invite.
ケイ素の水和酸化物を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を50〜
150g/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
にケイ素の水和酸化物を沈着させる。When the hydrated oxide of silicon is deposited on the surface of potassium titanate fiber, for example, potassium titanate fiber of 50 to
Disperse it in water to a concentration of 150 g / to make an aqueous slurry, add a water-soluble alkali metal silicate such as sodium silicate, and then neutralize it by adding an acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid. Then, a hydrated oxide of silicon is deposited on the surface of the potassium titanate fiber.
アルミニウムの水和酸化物を沈着させる場合には、例え
ば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。In the case of depositing a hydrated oxide of aluminum, for example, an aqueous slurry of potassium titanate fibers prepared in the same manner as described above, a water-soluble aluminate such as sodium aluminate, an aluminum compound such as aluminum sulfate and aluminum chloride. And then neutralized to deposit a hydrated oxide of aluminum. At this time, when using a water-soluble aluminate as a raw material of a hydrated oxide of aluminum, when neutralizing with the above acid, when using an acidic aluminum compound such as aluminum sulfate or aluminum chloride Neutralize with an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or lithium hydroxide.
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。Further, in the case of depositing oxides of silicon and aluminum, neutralization is performed by using a water-soluble alkali metal silicate such as sodium silicate and the acidic aluminum compound in combination, and potassium titanate fiber surface is formed. A method of depositing a hydrated oxide of silicon and aluminum or a composite thereof, and after adding a water-soluble alkali metal silicate and a water-soluble aluminate to an aqueous slurry of potassium titanate fibers, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, There is a method of depositing a hydrated oxide of silicon and aluminum or a composite thereof by neutralizing with an acid such as acetic acid.
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
との複合化時に発砲、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
には200℃〜300℃の範囲である。After the hydrated oxide is deposited, it is filtered and washed,
Dry at a temperature above 200 ° C. If the drying temperature is lower than 200 ° C., the water content of the hydrated oxide is high, and problems such as foaming and resin decomposition will occur when the hydrated oxide is combined with the thermoplastic resin. There is no particular problem if the drying temperature is 200 ° C or higher, but it is practically in the range of 200 ° C to 300 ° C.
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
理剤の効果がより大きい。The treatment with the silane coupling agent after coating with at least one oxide selected from the group consisting of silicon oxides and aluminum oxides is performed by a known method. The method of treating the surface treating agent includes a method of performing a treatment before the kneading with the thermoplastic resin and a method of adding the surface treating agent during the kneading with the thermoplastic resin. The effect of the surface treatment agent is greater in the method of applying.
本発明で使用できるシランカップリング剤としては、例
えば、γ−アミノプロピル・トリエトキシシラン,N−β
−(アミノエチル)−γ−アミノプロピル・トリメトキ
シシラン,γ−ウレイドプロピル・トリエトキシシラン
等のアミノ系シランカップリング剤、γ−グリシドキシ
プロピル・トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシ
シクロヘキシル)エチル・トリメトキシシラン等のエポ
キシ系シランカップリング剤、ビニル・トリメトキシシ
ラン,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・トリメトキシ
シラン等のメルカプ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・トリメトキシシラン等の
アクリル系シランカップリング剤が使用できる。Examples of the silane coupling agent that can be used in the present invention include γ-aminopropyltriethoxysilane and N-β.
Amino-based silane coupling agents such as-(aminoethyl) -γ-aminopropyl trimethoxysilane and γ-ureidopropyl triethoxysilane, γ-glycidoxypropyl trimethoxysilane, β- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyl-trimethoxysilane and other epoxy-based silane coupling agents, vinyl-trimethoxysilane, vinyl-triethoxysilane, vinyl-tris (2-methoxyethoxy) silane and other vinyl-based silane coupling agents, γ- A mercapto-based silane coupling agent such as mercaptopropyl / trimethoxysilane and an acrylic-based silane coupling agent such as γ-methacryloxypropyl / trimethoxysilane can be used.
シランカップ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100重量部に対し0.0
2〜2.0重量%程度が好ましい。即ち、表面処理剤添加の
量が0.02重量%より少ない場合には、機械的強度の改良
効果がほとんど見られないし、一方2.0重量%をこえる
とかかる効果が既に飽和しているため、それより多く加
える意味がない。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。The addition amount of the silane coupling agent is 0.0 with respect to 100 parts by weight of a composition comprising potassium titanate fibers and a thermoplastic resin.
About 2 to 2.0% by weight is preferable. That is, when the amount of the surface treatment agent added is less than 0.02% by weight, the effect of improving the mechanical strength is hardly seen, and when it exceeds 2.0% by weight, the effect is already saturated, and therefore more than that. There is no point in adding it. The shape of the potassium titanate fiber is preferably such that the average fiber length is 5 μm or more and the average aspect ratio (average fiber length / average fiber diameter) is 10 or more.
本発明の熱可塑性樹脂組成物中の熱可塑性合成樹脂とし
ては、熱可塑性を示す合成樹脂全般のものが利用できる
が、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリアセタール、6−ナイロン、66−ナイロ
ン、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレ
ンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、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ス
が好適に使用される。As the thermoplastic synthetic resin in the thermoplastic resin composition of the present invention, all synthetic resins exhibiting thermoplasticity can be used, but polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyacetal, 6-nylon, 66-nylon, polyarylate. Engineering plastics such as polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyether sulfone, and polyether ether ketone are preferably used.
本発明の熱可塑性樹脂組成物の組成については、熱可塑
性樹脂は95〜50重量部、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
ン酸カリウム繊維が5重量部未満では強度の改良効果が
不十分である。Regarding the composition of the thermoplastic resin composition of the present invention, the thermoplastic resin is 95 to 50 parts by weight, preferably 90 to 60 parts by weight, and at least selected from the group consisting of oxides of silicon and oxides of aluminum. After coating with one oxide, the potassium titanate fiber of the present invention further treated with a silane coupling agent is 5 to 50 parts by weight, preferably 10 parts by weight.
The range is up to 40 parts by weight. If the amount of the thermoplastic resin is less than 50 parts by weight, the molding processability is deteriorated, which is not preferable, and if the amount of the potassium titanate fiber is less than 5 parts by weight, the effect of improving the strength is insufficient.
コスト並びに作業性のバランスを考慮すれば、該チタン
酸カリウム繊維が10〜40重量部の範囲が好ましい。Considering the balance of cost and workability, the range of 10 to 40 parts by weight of the potassium titanate fiber is preferable.
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
上を添加することができる。In the thermoplastic resin composition of the present invention, one or two kinds of various additives such as a flame retardant, a heat stabilizer, a lubricant and the like are used depending on the use and purpose of the composition as long as the physical properties inherent to the composition are not adversely affected. The above can be added.
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1mm以下のよう
な薄肉部品を含む部品、1つの成形重量が10g程度以下
の小型部品や先端に鋭角部を含むような部品、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。The thermoplastic resin composition according to the present invention obtained as described above has small anisotropy in strength and size, has good surface smoothness and fluidity to minute portions, and has high strength and high elasticity. Precision parts, that is, parts including thin parts with a wall thickness of 1 mm or less, small parts with a molding weight of about 10 g or less, or parts with sharp edges at the tip, such as various gears. It is suitable for manufacturing parts that require mechanical strength, such as cams, cams, pulleys, and shafts.
以下に実施例をあげて本発明を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
範囲が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。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
The following examples are given for illustrative purposes only and the scope of the invention is not limited thereby. In addition,
In the following, all parts are by weight unless otherwise specified.
実施例1. チタン酸カリウム繊維(チタン工業(株)製、HT−20
0)5kgをステンレス製容器中50の水中に分散した後、
Al2O3として100g/の硫酸アルミニウム水溶液1を添
加した後、1N−水酸化ナトリウムを滴下して、pHを7に
調整した。ろ過、洗浄後250℃で乾燥した後、0.8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(株)製、A−1100)を処理した。Example 1. Potassium titanate fiber (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd., HT-20)
0) After dispersing 5 kg in 50 water in a stainless steel container,
After adding 100 g / aluminum sulfate aqueous solution 1 as Al 2 O 3 , 1N-sodium hydroxide was added dropwise to adjust the pH to 7. 0.8% by weight after filtration, washing and drying at 250 ℃
Γ-aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., A-1100).
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0.8重量%のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン
処理を施した。Comparative Example 1. The same potassium titanate fiber used in Example 1 was treated with 0.8% by weight of γ-aminopropyltriethoxysilane.
実施例2. チタン酸カリウム繊維(チタン工業(株)製、HT−30
0)5kgをステンレス製容器70の水中に分散した後、Si
O2として80g/のケイ酸ナトリウム水溶液(SiO2/Na2O
=1.0:モル比)1.2を添加した後、更にAl2O3として10
0g/の硫酸アルミニウム水溶液0.5を添加した。ろ
過、洗浄後300℃で乾燥した後、1.2重量%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
(株)製、A−187)処理を施した。Example 2. Potassium titanate fiber (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd., HT-30)
0) Disperse 5 kg in water in a stainless steel container 70,
As O 2 80 g / sodium silicate solution (SiO 2 / Na 2 O
= 1.0: molar ratio) 1.2, and then as Al 2 O 3 10
0 g / 0.5 aluminum sulfate aqueous solution was added. After filtration, washing and drying at 300 ° C., a 1.2% by weight γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., A-187) treatment was applied.
比較例2. 実施例2.で使用したものと同一のチタン酸カリウム繊維
に1.2重量%のγ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シランを施した。Comparative Example 2. The same potassium titanate fiber used in Example 2 was subjected to 1.2% by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
実施例3. チタン酸カリウム繊維(チタン工業(株)製、LS−20)
5kgをステンレス製容器中40の水中に分散した後、SiO
2として80g/のケイ酸ナトリウム水溶液2.0を添加し
た後、3N−硫酸を滴下して、pHを6に調整した。ろ過、
洗浄後250℃で乾燥した後、1.0重量%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)
株、A−187)処理を施した。Example 3. Potassium titanate fiber (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd., LS-20)
After dispersing 5 kg in 40 water in a stainless steel container,
After addition of 80 g / sodium silicate solution 2.0 as 2, dropping 3N- sulfate, the pH was adjusted to 6. Filtration,
After washing and drying at 250 ° C, 1.0% by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (Nippon Unicar Co., Ltd.)
Strain, A-187).
比較例3. 実施例3.で使用したものと同一のチタン酸カリウム繊維
に1.0重量%のγグリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランを施した。Comparative Example 3. The same potassium titanate fiber as used in Example 3 was subjected to 1.0 wt% γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
実施例4. 実施例1.で得られたチタン酸カリウム繊維20部とナイロ
ン66樹脂(宇部興産製、UBEナイロン2020B)80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、混練してペレットとした。Example 4. 20 parts of potassium titanate fiber obtained in Example 1 and 80 parts of nylon 66 resin (UBE nylon 2020B manufactured by Ube Industries, Ltd.)
A twin-screw extruder AS-30 manufactured by Nakatani Machine Co., Ltd. melted and kneaded at a temperature of 280 ° C. to obtain pellets.
実施例5. 実施例4.と同一のチタン酸カリウム繊維30部と実施例4.
と同一のナイロン66樹脂70部とを、実施例4.と同様な条
件でぺレット化した。Example 5 30 parts of potassium titanate fiber identical to Example 4 and Example 4.
70 parts of the same nylon 66 resin as described above was pelletized under the same conditions as in Example 4.
比較例4. 比較例1.で得られたチタン酸カリウム繊維20部と実施例
4.と同一のナイロン66樹脂80部とを、実施例4.と同様な
条件でペレット化した。Comparative Example 4. 20 parts of potassium titanate fiber obtained in Comparative Example 1 and Examples
80 parts of the same nylon 66 resin as in 4. was pelletized under the same conditions as in Example 4.
比較例5. 比較例4.と同一のチタン酸カリウム繊維30部と実施例4.
と同一のナイロン樹脂70部とを、実施例4.と同様な条件
でペレット化した。Comparative Example 5. 30 parts of the same potassium titanate fiber as in Comparative Example 4 and Example 4.
70 parts of the same nylon resin as was pelletized under the same conditions as in Example 4.
実施例4.5.及び比較例4.5.で得られたペレットを真空乾
燥機を使用して、120℃で12時間乾燥した後、山城精機
制作所製SAV−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
強度及び曲げ強度測定用試験片を得た。絶乾時の強度測
定結果を第1表に示す。尚、この表には比較の為に、ナ
イロン66樹脂単独の場合の物性値も示した。(比較例
6.) 第1表に明らかなように、アルミニウム酸化物で被覆
後、更にカップリング処理を施したチタン酸カリウム繊
維は、単にカップリング処理を施したチタン酸カリウム
繊維よりも高強度、高弾性率を有している。Using a vacuum dryer, the pellets obtained in Example 4.5 and Comparative Example 4.5 were dried at 120 ° C. for 12 hours, and then injection-molded by Yamashiro Seiki Seisakusho SAV-30-30 injection molding machine. (Cylinder temperature 260 to 280 ° C., mold temperature 80 ° C.) to obtain a test piece for measuring tensile strength and bending strength. Table 1 shows the result of strength measurement during absolute drying. For comparison, this table also shows the physical properties of nylon 66 resin alone. (Comparative example
6.) As is clear from Table 1, the potassium titanate fiber coated with aluminum oxide and further subjected to the coupling treatment has higher strength and higher elastic modulus than the potassium titanate fiber simply subjected to the coupling treatment. is doing.
実施例4.及び比較例4.のペレットからフィルムを作製
し、光学顕微鏡で観察したところ、比較例4.のペレット
から作製したフィルム中には50μm粒度の大きさの凝集
塊が数多く観察されたのに対し、実施例4.のペレットか
ら作製したフィルム中にはこのような凝集塊は観察され
なかった。各々の平均繊維長は20μm粒度で、特に差が
なかったことから、樹脂中での分散性の違いが第1表の
ような補強効果の差となって現われたものと判断され
る。When a film was prepared from the pellets of Example 4 and Comparative Example 4 and observed with an optical microscope, many agglomerates having a particle size of 50 μm were observed in the film produced from the pellets of Comparative Example 4. In contrast, no such aggregate was observed in the film prepared from the pellets of Example 4. Since the average fiber length of each was 20 μm and there was no particular difference, it is considered that the difference in dispersibility in the resin appeared as the difference in reinforcing effect as shown in Table 1.
実施例6. 実施例2.で得られたチタン酸カリウム繊維20部とポリカ
ーボネート樹脂(出光石油化学製、タフロンA−2500)
80部とを、ナカタニ機械製2軸押出機AS−30により、29
0℃溶融、混練してペレット化した。Example 6. 20 parts of potassium titanate fiber obtained in Example 2 and a polycarbonate resin (Teflon A-2500 manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.)
80 parts and 29 pieces by Nakatani Machinery's twin-screw extruder AS-30
It was melted at 0 ° C, kneaded and pelletized.
実施例7. 実施例6.と同一のチタン酸カリウム繊維30部と実施例6.
と同一のポリカーボネート樹脂70部とを、実施例6.と同
様な条件でペレット化した。Example 7. 30 parts of the same potassium titanate fiber as in Example 6 and Example 6.
70 parts of the same polycarbonate resin as was pelletized under the same conditions as in Example 6.
比較例7. 比較例2.で得られたチタン酸カリウム繊維20部と実施例
6.と同一のポリカーボネート樹脂80部とを、実施例6.と
同様な条件でペレット化した。Comparative Example 7. 20 parts of potassium titanate fibers obtained in Comparative Example 2 and Examples
80 parts of the same polycarbonate resin as in 6. were pelletized under the same conditions as in Example 6.
比較例8. 比較例7.と同一のチタン酸カリウム繊維30部と実施例6.
と同一のポリカーボネート樹脂70部とを、実施例6.と同
様な条件でペレット化した。Comparative Example 8. 30 parts of the same potassium titanate fiber as in Comparative Example 7 and Example 6.
70 parts of the same polycarbonate resin as was pelletized under the same conditions as in Example 6.
実施例6.7.及び比較例7.8.で得られたペレットを、山城
精機製作所製SAV−30−30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℃)し、引張
試験片及び曲げ試験片を得た。試験結果を第2表に示
す。尚、この表には比較の為に、ポリカーボネート樹脂
単独の場合の物性値も示した。(比較例9.) 実施例8. 実施例3.で得られたチタン酸カリウム繊維20部とポリブ
チレンテレフタレート樹脂(ポリプラスチックス製、ジ
ュラネックス2000)80部とを、ナカタニ機械製2軸押出
機AS−30により、250℃で溶融、混練してペレット化し
た。The pellets obtained in Example 6.7. And Comparative Example 7.8. Were injection molded (cylinder temperature 290 ° C., mold temperature 90 ° C.) using a Yamashiro Seiki Seisakusho SAV-30-30 type injection molding machine, and tensile test pieces were used. A bending test piece was obtained. The test results are shown in Table 2. For comparison, this table also shows the physical properties of the polycarbonate resin alone. (Comparative example 9.) Example 8. 20 parts of the potassium titanate fiber obtained in Example 3 and 80 parts of polybutylene terephthalate resin (manufactured by Polyplastics, Duranex 2000) were mixed with a twin-screw extruder AS-30 manufactured by Nakatani Machine Co., Ltd. It was melted at 250 ° C, kneaded, and pelletized.
実施例9. 実施例8.と同一のチタン酸カリウム繊維30部と実施例8.
と同一のポリブチレンテレフタレート樹脂70部とを、実
施例8.と同様な条件でペレット化した。Example 9. 30 parts of potassium titanate fiber identical to Example 8 and Example 8.
70 parts of the same polybutylene terephthalate resin as described above were pelletized under the same conditions as in Example 8.
比較例10. 比較例3.で得られたチタン酸カリウム繊維20部と実施例
8.と同一のポリブチレンテレフタレート樹脂80部とを、
実施例8.と同様な条件でペレット化した。Comparative Example 10. 20 parts of potassium titanate fiber obtained in Comparative Example 3 and Examples
80 parts of the same polybutylene terephthalate resin as 8.
Pelletization was carried out under the same conditions as in Example 8.
比較例11. 比較例10.と同一のチタン酸カリウム繊維30部と実施例
8.と同一のポリブチレンテレフタレート樹脂70部とを、
実施例8.と同様な条件でペレット化した。Comparative Example 11. 30 parts of potassium titanate fiber identical to Comparative Example 10 and Example
70 parts of the same polybutylene terephthalate resin as in 8.
Pelletization was carried out under the same conditions as in Example 8.
実施例8.9.及び比較例10.11.で得られたペレットを山城
精機製作所SAV−30−30型 射出成形機(シリンダー温
度250℃、金型温度70℃)し、試験片を得た。試験結果
を第3表に示す。この表には比較の為、ポリブチレンテ
レフタレート樹脂単独の場合の物性値も示した。(比較
例12.) 発明の効果 本発明のチタン酸カリウム繊維は、樹脂中での分散性に
優れる為、該チタン酸カリウム繊維を配合した熱可塑性
樹脂組成物を成形して得られる成形品は高強度、高弾性
率を有しており、歯車、カム、プーリー及び軸等高い機
械的強度が要求される精密機械部品用途で有効性を発揮
する。The pellets obtained in Example 8.9. And Comparative Example 10.11. Were subjected to Yamashiro Seiki Seisakusho SAV-30-30 injection molding machine (cylinder temperature 250 ° C., mold temperature 70 ° C.) to obtain test pieces. The test results are shown in Table 3. For comparison, this table also shows the physical property values of the polybutylene terephthalate resin alone. (Comparative Example 12.) Effect of the Invention Since the potassium titanate fiber of the present invention is excellent in dispersibility in a resin, a molded article obtained by molding a thermoplastic resin composition containing the potassium titanate fiber has high strength and high elastic modulus. It is effective in precision mechanical parts such as gears, cams, pulleys and shafts that require high mechanical strength.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D06M 11/79 13/513 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location D06M 11/79 13/513
Claims (3)
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、更にシランカップリング剤により処理さ
れていることを特徴とするチタン酸カリウム繊維。1. A potassium titanate characterized in that the fiber surface is coated with at least one oxide selected from the group consisting of silicon oxide and aluminum oxide, and further treated with a silane coupling agent. fiber.
のチタン酸カリウム繊維5〜50重量部を含む熱可塑性樹
脂組成物。2. A thermoplastic resin composition containing 95 to 50 parts by weight of a thermoplastic resin and 5 to 50 parts by weight of the potassium titanate fiber according to claim 1.
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
物で被覆されたチタン酸カリウム繊維5〜50重量部と熱
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0.02〜2重量部を含む熱可
塑性樹脂組成物。3. A potassium titanate fiber having a fiber surface coated with at least one oxide selected from the group consisting of silicon oxide and aluminum oxide, 5 to 50 parts by weight, and a thermoplastic resin, 95 to 50 parts by weight. A thermoplastic resin composition containing 0.02 to 2 parts by weight of a silane coupling agent per 100 parts by weight of the composition consisting of
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|---|---|---|---|
| JP63256380A JPH07106908B2 (en) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | Potassium titanate fiber and thermoplastic resin composition containing the same |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH02102125A JPH02102125A (en) | 1990-04-13 |
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| JPS63139099A (en) * | 1986-12-01 | 1988-06-10 | Kawatetsu Kogyo Kk | Alkali hexatitanate whisker and its production |
| JPS63183933A (en) * | 1987-11-20 | 1988-07-29 | Seiko Epson Corp | Manufacturing method of fiber reinforced resin |
-
1988
- 1988-10-12 JP JP63256380A patent/JPH07106908B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH02102125A (en) | 1990-04-13 |
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