JP2017218497A - 熱可塑性樹脂組成物用カオリンクレー及び熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
熱可塑性樹脂組成物用カオリンクレー及び熱可塑性樹脂組成物 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】高い衝撃強度及び光沢度を得ることができる熱可塑性樹脂組成物用カオリンクレー及びそれを含有した熱可塑性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】カオリンクレー１００質量部に対し、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート、及びブチルシリケートから選ばれる少なくとも１種を０．２〜１０質量部表面処理したことを特徴としている。
【選択図】なし
【解決手段】カオリンクレー１００質量部に対し、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート、及びブチルシリケートから選ばれる少なくとも１種を０．２〜１０質量部表面処理したことを特徴としている。
【選択図】なし
Description
本発明は、熱可塑性樹脂組成物用カオリンクレー及びそれを含有した熱可塑性樹脂組成物に関する。
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の熱可塑性樹脂の曲げ弾性率を高める目的で、タルクやマイカ等のフィラーが配合されている。しかしながら、タルクやマイカ等を配合すると、高い光沢度が得られない。このため、高い光沢度が要求される用途で用いることができないという問題がある。
高い光沢度を得ることができるフィラーとして、カオリンクレーがある。しかしながら、カオリンクレーを配合すると、衝撃強度が低下するという問題がある。特許文献１等に開示されているように、シランカップリング剤でカオリンクレーを表面処理することにより、衝撃強度の低下を改善することができる。
しかしながら、さらに高い衝撃強度及び光沢度を得ることができるフィラーが求められている。
本発明の目的は、高い衝撃強度及び光沢度を得ることができる熱可塑性樹脂組成物用カオリンクレー及びそれを含有した熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。
本発明の熱可塑性樹脂組成物用カオリンクレーは、カオリンクレー１００質量部に対し、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート、及びブチルシリケートから選ばれる少なくとも１種を０．２〜１０質量部表面処理したことを特徴としている。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に、上記本発明のカオリンクレーを含有させたことを特徴としている。
本発明の熱可塑性樹脂組成物において、カオリンクレーは、０．１〜４０質量％含有されていることが好ましい。
熱可塑性樹脂は、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、またはポリアミド樹脂であることが好ましい。
本発明によれば、高い衝撃強度及び光沢度を得ることができる。
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
＜カオリンクレー＞
本発明において、表面処理の対象として用いるカオリンクレーは、特に限定されるものではない。カオリンクレーとしては、湿式カオリン、焼成カオリン、乾式カオリンなどが知られており、これらの中でも、湿式カオリンが好ましく用いられる。
本発明において、表面処理の対象として用いるカオリンクレーは、特に限定されるものではない。カオリンクレーとしては、湿式カオリン、焼成カオリン、乾式カオリンなどが知られており、これらの中でも、湿式カオリンが好ましく用いられる。
平均粒子径は、レーザー回折式粒子径分布測定装置を使用して湿式法で測定された値が、好ましくは０．１〜２０μｍであり、より好ましくは０．３〜１５μｍであり、さらに好ましくは０．５〜１０μｍである。平均粒子径が小さすぎると、熱可塑性樹脂組成物において、光沢度が低下する場合がある。平均粒子径が大きすぎると、熱可塑性樹脂組成物の高い衝撃強度及び光沢度が得られない場合がある。
＜シリケート処理＞
本発明の熱可塑性樹脂組成物用カオリンクレーは、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート、及びブチルシリケートから選ばれる少なくとも１種のシリケートを表面処理したことを特徴としている。これらのシリケートのうち、メチルシリケート、エチルシリケートが好ましく用いられ、エチルシリケートが特に好ましく用いられる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物用カオリンクレーは、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート、及びブチルシリケートから選ばれる少なくとも１種のシリケートを表面処理したことを特徴としている。これらのシリケートのうち、メチルシリケート、エチルシリケートが好ましく用いられ、エチルシリケートが特に好ましく用いられる。
シリケートの処理量は、カオリンクレー１００質量部に対し、０．２〜１０質量部であり、好ましくは０．５〜５質量部であり、さらに好ましくは１〜３質量部である。シリケートの処理量が少なすぎると、熱可塑性樹脂組成物において、高い衝撃強度及び光沢度が得られない場合がある。シリケートの処理量が多すぎると、熱可塑性樹脂組成物の強度が低下するなどの問題を生じる場合がある。
表面処理方法としては、湿式法でも乾式法でも良く、例えば、カオリンクレー粉末にシリケートを添加して撹拌し、シリケート層をカオリンクレーの表面に形成させる方法が挙げられる。シリケートは、必要に応じてアルコール等の溶媒で希釈して添加してもよい。撹拌した後、必要に応じて乾燥してもよい。乾燥温度は、５０〜１５０℃が好ましい。
＜熱可塑性樹脂組成物＞
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に、上記本発明のカオリンクレーを含有させたことを特徴としている。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に、上記本発明のカオリンクレーを含有させたことを特徴としている。
熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂などが挙げられる。
本発明において用いるポリスチレン系樹脂としては、例えば、汎用ポリスチレン(ＧＰＰＳ)、シンジオタクチックポリスチレン樹脂（ＳＰＳ）、耐衝撃性ポリスチレン(ＨＩＰＳ)、スチレン・アクリロニトリル共重合樹脂(ＳＡＮ)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ＡＢＳ)などが挙げられる。
本発明において用いるポリエステル樹脂としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などが挙げられる。
本発明において用いるポリアミド樹脂としては、例えば、６ナイロン（ＰＡ６）、６６ナイロン（ＰＡ６６）、１１ナイロン（ＰＡ１１）、１２ナイロン（ＰＡ１２）、半芳香族ナイロン（ＰＰＡ）、４Ｔナイロン（４ＴＰＡ）、６Ｔナイロン（６ＴＰＡ）、９Ｔナイロン（９ＴＰＡ）などが挙げられる。
カオリンクレーの配合量は、熱可塑性樹脂組成物全体に対して、０．１〜４０質量％であることが好ましく、さらに好ましくは１〜３０質量％である。カオリンクレーの配合量は少なすぎると、所望の強度が得られない場合がある。カオリンクレーの配合量が多すぎると、所望の光沢度が得られない場合がある。
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＜シリケート処理カオリンクレーの製造＞
カオリンクレーとして、平均粒子径７μｍの粒子を用い、カオリンクレー１００質量部に対し、２質量部のエチルシリケートを乾式法で表面処理した。具体的には、高速撹拌機を用いてカオリンクレーを撹拌しながら、エチルシリケートを滴下した。処理後、８０℃で１０分間乾燥した。
カオリンクレーとして、平均粒子径７μｍの粒子を用い、カオリンクレー１００質量部に対し、２質量部のエチルシリケートを乾式法で表面処理した。具体的には、高速撹拌機を用いてカオリンクレーを撹拌しながら、エチルシリケートを滴下した。処理後、８０℃で１０分間乾燥した。
＜ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の製造＞
（実施例１）
上記のようにして得られたシリケート処理カオリンクレー１０質量％を、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ：ジュラネックス２０００、ウィンテックポリマー製）９０質量％に配合して、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を製造した。具体的には、ポリブチレンテレフタレート樹脂とシリケート処理カオリンクレーを定量フィーダーを用いて、所望の割合で二軸押出機に投入した。二軸押出機の混練温度は、２３０〜２５０℃とした。二軸押出機から吐出したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物をカッターを用いて、ペレット状にカットした。得られたポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のペレットを射出成型機を用いて、各種試験片に成型した。
（実施例１）
上記のようにして得られたシリケート処理カオリンクレー１０質量％を、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ：ジュラネックス２０００、ウィンテックポリマー製）９０質量％に配合して、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を製造した。具体的には、ポリブチレンテレフタレート樹脂とシリケート処理カオリンクレーを定量フィーダーを用いて、所望の割合で二軸押出機に投入した。二軸押出機の混練温度は、２３０〜２５０℃とした。二軸押出機から吐出したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物をカッターを用いて、ペレット状にカットした。得られたポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のペレットを射出成型機を用いて、各種試験片に成型した。
得られた樹脂組成物を用いて、以下の測定を行った。
（曲げ強度及び曲げ弾性率）
ＩＳＯ１７８に準拠して２３℃で曲げ強度及び曲げ弾性率を評価した。
ＩＳＯ１７８に準拠して２３℃で曲げ強度及び曲げ弾性率を評価した。
（シャルピー衝撃強度）
ＩＳＯ１７９に準拠して２３℃でシャルピー衝撃強さ（ノッチ付き）を評価した。
ＩＳＯ１７９に準拠して２３℃でシャルピー衝撃強さ（ノッチ付き）を評価した。
（光沢度）
ＪＩＳ Ｚ８７４１に準拠して６０℃鏡面光沢度を評価した。
ＪＩＳ Ｚ８７４１に準拠して６０℃鏡面光沢度を評価した。
曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度の測定結果を表１に示す。
（比較例１）
表面処理していないカオリンクレーを用いる以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表１に示す。
表面処理していないカオリンクレーを用いる以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表１に示す。
（比較例２）
エチルシリケートに代えて、シランカップリング剤を２質量部表面処理したカオリンクレーを用いる以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表１に示す。シランカップリング剤としては、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン（ＫＢＭ−６０２、信越化学工業製）を用いた。
エチルシリケートに代えて、シランカップリング剤を２質量部表面処理したカオリンクレーを用いる以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表１に示す。シランカップリング剤としては、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン（ＫＢＭ−６０２、信越化学工業製）を用いた。
（比較例３）
シリケート処理カオリンクレーに代えて、タルクを用いる以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表１に示す。タルクとしては、平均粒子径２μｍ（ＳＧ−９５、日本タルク製）の粒子を用いた。
シリケート処理カオリンクレーに代えて、タルクを用いる以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表１に示す。タルクとしては、平均粒子径２μｍ（ＳＧ−９５、日本タルク製）の粒子を用いた。
（比較例４）
フィラーを配合せずに樹脂のみを用いて、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表１に示す。
フィラーを配合せずに樹脂のみを用いて、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表１に示す。
表１に示すように、本発明に従う実施例１は、比較例１及び２に比べ、高い衝撃強度及び光沢度が得られており、比較例３に比べ、高い光沢度が得られている。
＜ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物の製造＞
（実施例２）
実施例１で用いたシリケート処理カオリンクレー２０質量％を、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ：トレリナＡ−９００、東レ製）８０質量％に配合して、ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物を製造した。
（実施例２）
実施例１で用いたシリケート処理カオリンクレー２０質量％を、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ：トレリナＡ−９００、東レ製）８０質量％に配合して、ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物を製造した。
得られた樹脂組成物を用いて、実施例１と同様にして、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表２に示す。
（比較例５）
表面処理していないカオリンクレーを用いる以外は、実施例２と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表２に示す。
表面処理していないカオリンクレーを用いる以外は、実施例２と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表２に示す。
（比較例６）
比較例２で用いたシランカップリング剤処理カオリンクレーを用いる以外は、実施例２と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表２に示す。
比較例２で用いたシランカップリング剤処理カオリンクレーを用いる以外は、実施例２と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表２に示す。
（比較例７）
比較例３で用いたタルクを用いる以外は、実施例２と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表２に示す。
比較例３で用いたタルクを用いる以外は、実施例２と同様にして樹脂組成物を製造し、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表２に示す。
（比較例８）
フィラーを配合せずに樹脂のみを用いて、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表２に示す。
フィラーを配合せずに樹脂のみを用いて、曲げ強度、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度、及び光沢度を測定した。測定結果を表２に示す。
表２に示すように、本発明に従う実施例２は、比較例５及び８に比べ、高い衝撃強度及び光沢度が得られており、比較例６及び７に比べ、高い光沢度が得られている。
Claims (4)
- カオリンクレー１００質量部に対し、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート、及びブチルシリケートから選ばれる少なくとも１種を０．２〜１０質量部表面処理したことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物用カオリンクレー。
- 熱可塑性樹脂に、請求項１に記載のカオリンクレーを含有させたことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
- カオリンクレーが０．１〜４０質量％含有されていることを特徴とする請求項２に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂が、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、またはポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項２または３に記載の熱可塑性樹脂組成物。
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