JPH083363A

JPH083363A - 熱可塑性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH083363A
Application number: JP15964094A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Koike; 重章小池; Yutaka Mukai; 豊向井
Original assignee: Japan Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 1996-01-09

Abstract

(57)【要約】【目的】高剛性、高強度、耐熱性を有し、かつ流動性
が良くて成型加工性に優れ、さらに低収縮率で寸法安定
性もよく、しかも茶褐色への変色を防止できることによ
り、着色が可能で、安価な熱可組成樹脂組成物を提供す
ること。【構成】熱可塑性樹脂にセピオライトと有機カルボン
酸塩または有機スルホン酸塩の少なくとも１種とを配合
したことからなる熱可組成樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高剛性、高強度、耐熱
性を有し、かつ流動性が良好で、低収縮率で寸法安定性
等に優れたセピオライトを配合した熱可塑性樹脂組成物
に関する。

【０００２】このような熱可塑性樹脂組成物は、電子レ
ンジ用等の耐熱容器、高強度、低収縮性を必要とする家
電部品、ＯＡ機器部品、自動車部品用等の工業用部品等
に有用なものである。

【０００３】

【従来の技術】セピオライトは、天然の鉱物であるがト
ンネル構造の細孔を有することから、その機能を利用し
て、脱臭剤、吸水剤、吸油剤、脱色剤、廃水処理剤、農
薬の担体、触媒担体、フィルター等として、さらにはセ
ピオライトが水に分散していつまでも沈降しない分散体
を形成することから、塗料や釉薬等の沈降防止剤、モル
タル用垂れ止め剤等として用いられている。

【０００４】一方、セピオライトには繊維状を有するも
のがあり、この繊維状セピオライトは、ガラス繊維や各
種ウィスカー等の繊維状材料と同様の機能が期待でき、
樹脂の強化用の配合材としての用途が種々検討されてい
る。繊維状セピオライトの真比重は２.４〜２.６と、ガ
ラス繊維やタルク等の鉱物系の充填材等に近い比重を有
する。しかし、熱可塑性樹脂の強化用配合材としての繊
維状セピオライトは粉末あるいはもぐさ状で用いられ、
見掛比重が０.０８〜０.２と非常に小さいので、単軸ま
たは二軸のスクリュー式の連続押出機による方法では熱
可塑性樹脂へは５〜１５重量％程度しか配合できない。
本発明者らは、加圧ニーダを用いると２０重量％以上の
配合を行なえることを見出したが、樹脂組成物の流動性
が極端に悪くなり、成形加工性に問題があった。

【０００５】また、繊維状セピオライトは白灰色である
が、熱可塑性樹脂、特にはポリプロピレンと溶融混練す
ると、熱劣化によるためと思われるが、茶褐色に変色し
た樹脂組成物しか得られず、種々の色に着色することが
困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決したもので、本発明の目的は、高剛性、高強度、耐熱
性を有し、かつ流動性が良くて成型加工性に優れ、さら
に低収縮率で寸法安定性もよく、しかも茶褐色への変色
を防止できることにより、着色が可能で、安価な熱可組
成樹脂組成物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、見掛比重
の小さい粉末あるいはもぐさ状のセピオライトを熱可塑
性樹脂に配合する際に、有機カルボン酸塩または有機ス
ルホン酸塩の少なくとも１種を添加すると、セピオライ
トを２０重量％以上の高密度に配合しても、該樹脂組成
物の茶褐色への変色が著しく抑制され、しかもこの樹脂
組成物が、高剛性、高強度、耐熱性を有し、かつ流動性
が良くて成型加工性に優れ、さらに低収縮率で寸法安定
性が非常に良いことを見い出し、本発明に想到した。

【０００８】本発明の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性
樹脂にセピオライトと有機カルボン酸塩または有機スル
ホン酸塩の少なくとも１種とを配合したことからなるも
ので、特に好ましくは、前記有機カルボン酸塩または有
機スルホン酸塩としてアルカン酸、アルカンスルホン酸
またはアルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩ま
たはアルカリ土類金属塩を用いるものである。

【０００９】また、本発明のより好ましい熱可塑性樹脂
組成物は、熱可塑性樹脂中にセピオライトが２０〜７０
重量％になるように配合するとき、有機カルボン酸塩ま
たは有機スルホン酸塩の少なくとも１種を前記セピオラ
イトに対し２〜３０重量％添加したものである。

【００１０】本発明は、各種の熱可塑性樹脂に適用で
き、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、
ポリスチレン、ポリアミド等に好適であり、特にはポリ
プロピレン、ポリエチレンに適用することが好ましい。

【００１１】セピオライトは、Mg₈Si₁₂O₃₆(OH₂)₄・6〜8H
₂Oの組成を有するエバポライト鉱床から産出する鉱物
で、中国、スペイン、アメリカ、トルコ、ソマリア、ギ
リシア、日本等で産出されている。本発明で用いられる
セピオライトは、エバポライト鉱床から産出する鉱物を
粉砕、分級、精製したものが使用でき、ドロマイト等の
粘土鉱物の含量の少ないものが好ましい。セピオライト
には塊状の粘土として産するものと、比較的繊維性のは
っきりした木質状のものがあるが、後者の方がより好ま
しく、特に、繊維状セピオライトとして市販されてい
る、繊維長５〜５０μmのものをそのまま使用すること
が好適である。

【００１２】このセピオライトは、熱可塑性樹脂に配合
することにより、樹脂の剛性、強度、耐熱性を高め、か
つ収縮率を下げて寸法安定性を向上させるが、熱可塑性
樹脂組成物中、２０重量％以上セピオライトを配合する
とき前記効果を顕著に向上させることができる。しか
し、この配合率が７０重量％を越えると衝撃強度や成形
性等が著しく低下するため、配合率は７０重量％以下と
することが好ましい。

【００１３】本発明にいう有機カルボン酸塩としては、
各種の脂肪酸、特には炭素数が１０〜１８の直鎖あるい
は分枝鎖の脂肪酸の塩を用いることが好ましく、特に
は、デカン酸、イソデカン酸、ネオデカン酸、ウンデカ
ン酸、ドデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、
オクタデセン酸等の塩を用いることができる。

【００１４】また、本発明にいう有機スルホン酸塩とし
ては、各種の有機スルホン酸塩を用いることができ、ア
ルカンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、
アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルシクロヘキシ
ルスルホン酸等が好ましく、特には、炭素数が１０〜２
０のアルカンスルホン酸塩やアルキル鎖の炭素数が１０
〜２０のアルキルベンゼンスルホン酸塩等が好適であ
る。

【００１５】有機カルボン酸塩および有機スルホン酸塩
は、上記の有機の酸と各種の金属との塩を用いることが
できるが、特には、ナトリウムやカリウム等のアルカリ
金属、あるいはカルシウム、マグネシウム等のアルカリ
土類金属との塩を用いることが好ましい。

【００１６】なお、これらの有機カルボン酸塩または有
機スルホン酸塩は、それぞれ単独で用いてもよく、また
複数種混合して用いても良い。これらの有機カルボン酸
塩または有機スルホン酸塩は、セピオライトとともに熱
可塑性樹脂に配合することにより、加熱溶融後の樹脂組
成物の茶褐色への変色を抑制できるとともに樹脂組成物
の流動性を改善することができ、特には、これらの有機
カルボン酸塩または有機スルホン酸塩の合計量として、
セピオライト１００重量部に対して２〜３０重量部配合
することが好ましい。配合割合が２重量％以下であると
樹脂組成物の変色を十分に抑制できず、また樹脂組成物
の流動性を改善できない。３０重量％を越えて配合する
と経済的でなく、また樹脂組成物の剛性や耐熱が低下
し、さらには成形品の表面にシルバーストリークを生じ
成形不良となるため好ましくない。

【００１７】熱可塑性樹脂へのセピオライトおよび有機
カルボン酸塩または有機スルホン酸塩の配合は、セピオ
ライト（好ましくは粉末あるいはもぐさ状）、有機カル
ボン酸塩または有機スルホン酸塩の少なくとも１種、お
よび熱可塑性樹脂（好ましくは粉末あるいはペレット
状）をそれぞれ所定量、スーパーミキサーやタンブラー
等で予備混合するか、あるいは予備混合なしに直接に、
加圧ニーダーやバンバリーミキサーあるいはインターナ
ルミキサーに一括投入して、熱可塑性樹脂の溶融温度以
上で混合、混練する方法やセピオライトと有機カルボン
酸塩または有機スルホン酸塩の少なくとも１種の所定量
の一部と熱可塑性樹脂を予備混合し、加圧ニーダに投入
して、熱可塑性樹脂の溶融温度以上で混合、混練した
後、残部のセピオライトと有機カルボン酸塩または有機
スルホン酸塩の混合物を加圧ニーダに投入して、さらに
溶融混練する二段、この残部をさらに複数回に分けて繰
り返す多段方式が採用できる。セピオライトを６０重量
％以上配合する場合は、後者の多段方法の採用が好まし
い。

【００１８】熱可塑性樹脂組成物は、一般に射出成形に
よって製品化するケースが多く、この種の使用に対して
は、ペレット化する必要がある。この場合には、加圧ニ
ーダで溶融混練された熱可塑性樹脂を、連続押出機に投
入し、ストランドを押出して冷却後ペレット化するか、
前記溶融熱可塑性樹脂を冷却後、粉砕機等で２〜５mmの
大きさに粉砕するとよいが、工程の効率面からは、前者
の方が好ましい。

【００１９】なお、本発明の熱可塑性樹脂組成物には、
上記セピオライトや有機カルボン酸塩または有機スルホ
ン酸塩以外に炭酸カルシウム、シリカ、タルク、ガラス
繊維等、通常に用いられている充填材、あるいは帯電防
止剤等の添加剤を配合しても良い。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）繊維状セピオライト〔水沢化学工業(株)製
ＭＬ-７０ＤＳＡ〕４０重量部、シリカを１％含有した
アルカンスルホン酸ナトリウム（９９％がウンデカンス
ルホン酸ナトリウムで、残り１％が炭素数１０、１２〜
１４のアルカンスルホン酸ナトリウムからなるもの）を
前記セピオライトに対し１２.５重量％、およびポリプ
ロピレン〔日鉱石油化学(株)品４７００ＪＧ〕６０重量
部を、加圧ニーダー（森山製作所製ＤＳ１-５ＭＨＢ-Ｅ
型）に投入し、１９０℃で１０分間溶融混練した。混練
後、加圧ニーダーから溶融樹脂を取り出して冷却した
後、粉砕機で粉砕し、粒径が２〜５mmのセピオライト配
合ポリプロピレンを得た。

【００２１】得られたセピオライト配合ポリプロピレン
を、射出成形機（山城精機製作所製、ＳＶＡ-６０-５２
型）により試験片を成形して、曲げ弾性率（ＪＩＳＫ
７２０３）および変色の度合いとして色相を測定し、色
相はイエローインデックス（ＹＩ：ＪＩＳＫ７１０
３）およびハンター白色度（ＷＨ）で表示した。これら
の測定値を表１に示した。なお、ハンター白色度は、次
式で求めた。ＷＨ＝１００−［（１００−Ｌ）²＋（ａ²＋ｂ²）］^1/2 ここで、Ｌ、ａ、ｂは、ハンター表色系で使用されるＬ
＝明度、ａ，ｂ＝クロマティックネス指数である。

【００２２】なお、射出成形時の樹脂組成物の流動性は
良好で、極めてスムーズに成形できた。

【００２３】（実施例２）実施例１において、セピオラ
イトを５０重量部、アルカンスルホン酸ナトリウムを前
記セピオライトに対し１０.０重量％ポリプロピレンを
５０重量部とした以外は、実施例１と全く同じ方法によ
り、セピオライト配合ポリプロピレンを得、試験片を成
形し、曲げ弾性率および色相を測定した。この測定結果
を表１にあわせて示した。また、射出成形時の樹脂組成
物の流動性は良好で、極めてスムーズに成形できた。

【００２４】（実施例３）実施例１で用いたセピオライ
ト４０重量部、アルカンスルホン酸ナトリウムをセピオ
ライトに対し８.７５重量％、およびポリプロピレンを
４０重量部を加圧ニーダーに投入し、１９０℃で１０分
間溶融混練した後、さらに予備混合したセピオライト２
０重量部とこのセピオライトにアルカンスルホン酸ナト
リウムを７.５重量％混合したものを加圧ニーターに投
入して１０分間混練を継続した。混練後、加圧ニーダー
から取り出して冷却した後、粉砕機で粉砕し、粒径が２
〜５mmのセピオライト配合ポリプロピレンを得た。

【００２５】得られたセピオライト配合ポリプロピレン
を射出成形機により、試験片を成形して曲げ弾性率の測
定およびおよび色相を測定した。この測定結果を表１に
あわせて示した。測定結果を表１にあわせて示した。な
お、射出成形時の樹脂組成物の流動性は良好で、極めて
スムーズに成形できた。

【００２６】（実施例４）実施例１において、アルカン
スルホン酸ナトリウムに代えて、試薬のステアリン酸カ
ルシウムをセピオライトに対し１２.５重量％とした以
外は、実施例１と全く同じ方法により、セピオライト配
合ポリプロピレンを得、試験片を成形し、曲げ弾性率お
よび色相を測定した。この測定結果を表１にあわせて示
した。また、射出成形時の樹脂組成物の流動性は良好
で、極めてスムーズに成形できた。

【００２７】（実施例５）実施例１において、アルカン
スルホン酸ナトリウムに代えて、試薬のドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウムをセピオライトに対し１２.５
重量％とした以外は、実施例１と全く同じ方法により、
セピオライト配合ポリプロピレンを得、試験片を成形
し、曲げ弾性率および色相を測定した。この測定結果を
表１にあわせて示した。また、射出成形時の樹脂組成物
の流動性は良好で、極めてスムーズに成形できた。

【００２８】（比較例１）実施例１において、セピオラ
イト４０重量部およびポリプロピレン６０重量部のみで
アルカンスルホン酸ナトリウムを加えなかった以外は、
実施例１と全く同じ方法により、セピオライト配合ポリ
プロピレンを得、試験片を成形し、曲げ弾性率および色
相を測定した。この測定結果を表１にあわせて示した。
射出成形時の樹脂組成物の流動性は悪く、表面にフロー
マークが認められた。

【００２９】（比較例２）実施例１において、アルカン
スルホン酸ナトリウムに代えて、エチレンワックス（三
洋化成工業社製サンワックス１３１−Ｐ）をセピオライ
トに対し１２.５重量％とした以外は、実施例１と全く
同じ方法により、セピオライト配合ポリプロピレンを
得、試験片を成形し、曲げ弾性率および色相を測定し
た。この測定結果を表１にあわせて示した。また、射出
成形時の樹脂組成物の流動性は悪く、表面にフローマー
クが認められた。

【００３０】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、高剛性、高強
度、耐熱性を有し、流動性が良くて成形性に優れ、さら
には低収縮率で寸法安定性が良好で、しかも茶褐色への
変色が抑制され、着色が可能となる等の格別の効果を有
する。これにより、電子レンジ用等の耐熱容器、家電部
品、ＯＡ機器部品等の工業用部品に利用でき、これらの
製品の軽量化が可能となり、また、これら製品に種々の
着色が可能となった。

【００３１】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂にセピオライトと有機カル
ボン酸塩または有機スルホン酸塩の少なくとも１種とを
配合したことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
【請求項２】請求項１に記載の有機カルボン酸塩また
は有機スルホン酸塩が、アルカン酸、アルカンスルホン
酸またはアルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩
またはアルカリ土類金属塩であることを特徴とする熱可
塑性樹脂組成物。
【請求項３】熱可塑性樹脂中にセピオライトを２０〜
７０重量％と、有機カルボン酸塩または有機スルホン酸
塩の少なくとも１種を前記セピオライトに対し２〜３０
重量％配合したことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。