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JPH0730242B2 - Filling with metal powder, etc. Polycarbonate composition and method for producing the same - Google Patents

Filling with metal powder, etc. Polycarbonate composition and method for producing the same

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Publication number
JPH0730242B2
JPH0730242B2 JP7380987A JP7380987A JPH0730242B2 JP H0730242 B2 JPH0730242 B2 JP H0730242B2 JP 7380987 A JP7380987 A JP 7380987A JP 7380987 A JP7380987 A JP 7380987A JP H0730242 B2 JPH0730242 B2 JP H0730242B2
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JP
Japan
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powder
molding machine
metal powder
ethylene
composition according
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JP7380987A
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Inventor
毅 森脇
謙二 筒井
良幸 野瀬
Original Assignee
岸本産業株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 岸本産業株式会社 filed Critical 岸本産業株式会社
Priority to JP7380987A priority Critical patent/JPH0730242B2/en
Publication of JPS63238156A publication Critical patent/JPS63238156A/en
Publication of JPH0730242B2 publication Critical patent/JPH0730242B2/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、金属粉末等を高濃度に充填した高比重組成
物及びその製造方法に関するものであって、その製品は
例えば電機製品、電子機器等に用いるフライホイール、
マイクロモーター部分等に使用されるものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high specific gravity composition in which a metal powder or the like is filled in a high concentration and a method for producing the same, the product of which is, for example, an electrical product or an electronic product. Flywheel used for equipment,
It is used for a micromotor part.

(b)従来の技術 従来より鉄粉や真鍮粉末を高濃度(例えば重量比70〜80
%)に配合した高比重組成物は存在し、射出成形法によ
ってフライホイール等の部分に成形され、又酸化鉄を高
濃度に配合した組成物は、射出成形工程中に又は以降に
着磁されて、マイクロモーター部分等に使用されてい
る。
(B) Conventional technology Iron powder or brass powder has a higher concentration than before (for example, a weight ratio of 70-80).
%) Is present in the flywheel, etc., and the composition containing iron oxide in a high concentration is magnetized during or after the injection molding process. It is used in micro motor parts.

このような成形材料に配合するプラスチック成分として
は、多くはポリアミド樹脂(ナイロン6、ナイロン66、
ナイロン11、ナイロン12など)が使用される。
Many of the plastic components to be mixed with such molding materials are polyamide resins (nylon 6, nylon 66,
Nylon 11, nylon 12, etc.) are used.

その理由は、上記のような高濃度配合品においては、成
形品の強度が要求されること、及び成形加工時に良好な
流動性を得るためには、樹脂分の融点以上の温度で急激
に溶融粘度が低下する結晶性ポリマーが好ましいことに
よる。
The reason for this is that in the above high-concentration blended product, the strength of the molded product is required, and in order to obtain good fluidity at the time of molding, it melts rapidly at a temperature above the melting point of the resin component. This is because a crystalline polymer having a reduced viscosity is preferable.

而も、結晶性ポリマーの中でも、コスト面、流動性、複
合系の強度、金属により劣化の影響を受けないこと、等
の理由によりナイロン6が使用されている場合が多い。
Of the crystalline polymers, nylon 6 is often used because of its cost, fluidity, strength of the composite system, and that it is not affected by deterioration due to metal.

然しながら、ナイロン6の使用上の欠点として、樹脂の
水分吸収率が大きいため、乾燥状態においては、高い強
度を保持するが、実際使用時には徐々に吸湿し、大気中
の水分と平衡する状態においては引張強度は半減以下に
低下する。
However, a drawback of using nylon 6 is that it retains high strength in a dry state because it has a high water absorption rate, but it gradually absorbs moisture in actual use and becomes equilibrium with moisture in the atmosphere. Tensile strength drops to less than half.

又この経時的吸湿と共に成形品寸法も変化するため精密
な成形品を製造することは極めて困難である。このよう
な欠点を改良するために、吸水率の小さいナイロン11、
ナイロン12等他のポリアミド樹脂が使用されることもあ
るがこれらの材料は極めて高価であり、多量使用の工業
部品には適用し難いものである。
In addition, it is extremely difficult to manufacture a precise molded product because the size of the molded product changes with the moisture absorption over time. In order to improve such drawbacks, nylon 11 with a low water absorption rate,
Other polyamide resins such as nylon 12 may be used, but these materials are extremely expensive and difficult to apply to industrial parts that are used in large amounts.

更にナイロン樹脂においては、成形後に結晶化度が増大
し、これに基づく寸法変化も起こるため、成形品の寸法
安定性は好ましくない。
Further, in the case of nylon resin, the degree of crystallinity increases after molding and dimensional change due to this also occurs, so that the dimensional stability of the molded product is not preferable.

従来材料の上記のような欠点は、この種の材料の工業的
な採用を著しく制約し、このため、これら欠点の改良が
強く要望される処であった。
The above-mentioned drawbacks of the conventional materials severely restrict the industrial adoption of this kind of material, and therefore, improvement of these drawbacks has been strongly demanded.

(c)発明が解決しようとする問題点 従来技術による金属粉末等高濃度配合材料は、前述のよ
うな理由からナイロン樹脂に依存したが、前記したよう
な重大な欠点があった。
(C) Problems to be Solved by the Invention High-concentration compounded materials such as metal powder according to the prior art depend on nylon resin for the reasons described above, but have the serious drawbacks described above.

然し、かゝる欠点は、吸湿性が少なく、且つ非晶性の材
料に換えることによって、解決する可能性のあることは
容易に予想することが出来る。
However, it can be easily expected that such a defect can be solved by changing to an amorphous material which has a low hygroscopic property.

然しながら、実際に高性能の非晶性材料例えばポリカー
ボネート樹脂を使用することは、従来技術においては実
質的には不可能であった。その理由はまずポリカーボネ
ートは流動性が悪く、特に金属粉を高濃度に配合した場
合には、精密な成形品を得るために必要な流動性を得る
ことが出来なかった点にあった。
However, it was virtually impossible in the prior art to actually use high performance amorphous materials such as polycarbonate resins. The reason is that the flowability of polycarbonate is poor, and the flowability necessary for obtaining a precise molded product could not be obtained, especially when metal powder was mixed in a high concentration.

この為に已むを得ず成形温度を高くすると、ポリカーボ
ネートが熱分解して、発生したガスが成形機シリンダー
や金型を腐食する現象が生じる。
For this reason, if the molding temperature is unavoidably increased, the polycarbonate is thermally decomposed, and the generated gas corrodes the molding machine cylinder and the mold.

又、ポリカーボネートの使用が困難である他の理由は金
属粉等の高濃度配合により成形品の強度特に耐衝撃性が
著しく低下することである。即ち、ポリカーボネートの
耐衝撃特性は、本質的に材料の延性破壊挙動によるもの
であるが、金属粉等を高濃度に配合すると延性の伸びが
束縛され、材料が脆化し破壊する現象に変わるためであ
る。
Another reason why it is difficult to use the polycarbonate is that the strength of the molded article, especially the impact resistance, is significantly lowered by the high concentration of the metal powder. That is, the impact resistance of polycarbonate is essentially due to the ductile fracture behavior of the material.However, when a metal powder or the like is blended in a high concentration, ductile elongation is constrained and the material becomes brittle and breaks. is there.

更に他の原因としては、ポリカーボネートはノッチ感度
が大きいため、金属粉等の界面で容易に破壊することで
ある。
Still another cause is that polycarbonate has a high notch sensitivity and is easily broken at the interface of metal powder or the like.

本発明者は、従来における上記のような欠点を改良する
手段として、ポリカーボネート樹脂を用いた新規の複合
材料により高強度で、且つ寸法精度の良い金属粉末等高
濃度配合組成物及びその製造法を提供することを目的と
して、鋭意研究した結果本発明を完成するに至ったもの
である。
As a means for improving the above-mentioned drawbacks in the related art, the present inventor provides a high-strength compounded composition such as a metal powder having high strength and good dimensional accuracy by a novel composite material using a polycarbonate resin, and a method for producing the same. As a result of intensive research for the purpose of providing the present invention, the present invention has been completed.

(d)問題点を解決する為の手段 以下本発明に係る金属粉末等充填ポリカーボネート組成
物及びその製造法についてその構成を詳しく説明する。
(D) Means for Solving the Problems The constitution of the polycarbonate composition filled with metal powder and the method for producing the same according to the present invention will be described in detail below.

本発明に係る組成物は シランカップリング剤或いはジルコアルミネートカッ
プリング剤により表面処理した金属粉末又は金属酸化物
粉末 80〜90重量% ポリカーボネート樹脂 10〜20 〃 エチレン−αオレフィンコポリマー、エチレン−不飽
和カルボン酸コポリマー、スチレン−ブタジエンブロッ
クコポリマーから選ばれた少なくとも一種の軟質樹脂材
料 0.5〜10重量% により構成される。
The composition according to the present invention is a metal powder or metal oxide powder surface-treated with a silane coupling agent or a zircoaluminate coupling agent 80 to 90 wt% polycarbonate resin 10 to 20 〃 ethylene-α olefin copolymer, ethylene-unsaturated It is composed of 0.5 to 10% by weight of at least one soft resin material selected from a carboxylic acid copolymer and a styrene-butadiene block copolymer.

本発明に係る組成物に使用する金属粉としては、フライ
ホイール成形品などの高比重成形品には還元鉄粉(粉
砕)、アトマイズド鉄粉、或いは噴霧銅粉等が用いら
れ、プラスチック磁石用にはフェライト粉末が使用され
る。
As the metal powder used in the composition according to the present invention, reduced iron powder (crushed), atomized iron powder, sprayed copper powder, or the like is used for high specific gravity molded products such as flywheel molded products, for plastic magnets. Ferrite powder is used.

本発明の要件として、先づ金属粉末又は金属酸化物粉末
を表面処理して樹脂との親和性を改良することが挙げら
れる。この目的のためには、有機シラン化合物、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、N
−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラ
ン系カップリング剤、又は有機官能基としてカルボキ
シ、脂肪族、メタクリルオキシなどの有機配位子をもつ
ジルコアルミネート系カップリング剤が使用出来る。こ
れらの内特に効果の大きいものは脂肪族系ジルコアルミ
ネートカップリング剤である。
The requirement of the present invention is that the metal powder or the metal oxide powder is first surface-treated to improve the affinity with the resin. For this purpose, organosilane compounds such as γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N
-Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane,
A silane coupling agent such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, or a zircoaluminate coupling agent having an organic ligand such as carboxy, aliphatic or methacryloxy as an organic functional group can be used. Of these, the most effective ones are aliphatic zircoaluminate coupling agents.

カップリング剤は、金属粉等に対して0.001〜1.0重量
%、好ましくは0.01〜0.1重量%配合することが特に有
効である。
It is particularly effective to add 0.001 to 1.0% by weight, preferably 0.01 to 0.1% by weight, of the coupling agent to the metal powder or the like.

これ以下の場合には効果が乏しく、又これ以上配合して
も、コストが上昇するのみで効果の向上は見られない。
If it is less than this, the effect is poor, and if it is more than this, the cost is increased but the effect is not improved.

本発明において使用するポリカーボネート樹脂とは、一
般に市販され容易に入手し得る熱可塑性芳香族ポリカー
ボネートであり次の一般式で表される。
The polycarbonate resin used in the present invention is generally a commercially available and easily available thermoplastic aromatic polycarbonate and is represented by the following general formula.

代表的なものとしては、二価フェノール例えば、2.2−
ビス(4−ヒドロキシフェノール)プロパン(ビスフェ
ノールA)と、ホスゲンのような炭酸エステル前駆体と
の反応により得られる。然しながら本発明は上記組成の
ポリカーボネートに限定されるものではなく、例えば、
ビスフェノールAを二塩化イソフタロイン及びホスゲン
と反応させることにより得られ、連鎖中にカーボネート
結合とエステル結合を含むコポリエステルも含まれる 更に、本発明に使用するポリカーボネートにはポリカー
ボネートを主成分とするポリマーアロイが含まれる。こ
れらは組成物の成形加工性を改善し、或いは得られる成
形品の耐環境応力破壊性を改善する。
Typical examples are dihydric phenols such as 2.2-
It is obtained by the reaction of bis (4-hydroxyphenol) propane (bisphenol A) with a carbonate precursor such as phosgene. However, the present invention is not limited to the polycarbonate of the above composition, for example,
A copolyester obtained by reacting bisphenol A with isophthaloin dichloride and phosgene and having a carbonate bond and an ester bond in the chain is also included. Further, the polycarbonate used in the present invention includes a polymer alloy containing a polycarbonate as a main component. included. These improve the molding processability of the composition, or the environmental stress fracture resistance of the resulting molded article.

このようなポリマーアロイとしては、ポリカーボネート
−ABS、ポリカーボネート−MBS、ポリカーボネート−熱
可塑性ポリエステル例えば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等のポリカーボネート
コポリエステルなどが含まれる。
Such polymer alloys include polycarbonate-ABS, polycarbonate-MBS, polycarbonate-thermoplastic polyesters such as polycarbonate copolyesters such as polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate.

尚、本発明に使用するポリカーボネートは、一般に約2
0.000〜約200.000、好ましくは25.000〜100.000の平均
分子量を有するものが機械的強度、成形加工性の両面よ
りバランスの取れた性能の複合体を与える。
The polycarbonate used in the present invention is generally about 2
Those having an average molecular weight of 0.000 to about 200.000, preferably 25.000 to 100.000 give a composite having a balanced performance in terms of both mechanical strength and moldability.

本発明に係る組成物の第3の要素は、エチレン−αオレ
フィンコポリマー、エチレン不飽和カルボン酸コポリマ
ー、スチレン−ブタジエンブロックコポリマーから選ば
れた少なくとも一種の軟質樹脂成分である。
The third element of the composition according to the present invention is at least one soft resin component selected from ethylene-α-olefin copolymers, ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymers and styrene-butadiene block copolymers.

この成分は、表面処理された金属粉末又は金属酸化物粉
末と、ポリカーボネートとの密着性を向上させ、ポリカ
ーボネートの衝撃に対するノッチ感度を低減させ、更に
溶融時には複合系の流動性も向上させるために役立つの
である。
This component is useful for improving the adhesion between the surface-treated metal powder or metal oxide powder and the polycarbonate, reducing the notch sensitivity to the impact of the polycarbonate, and further improving the fluidity of the composite system during melting. Of.

エチレン−αオレフィンコポリマーは、エチレンに炭素
数4以上のαオレフィン即ちブテン−1、ヘキセン−
1、オクテン−1等を5〜20重量%共重合させたコポリ
マーで、所謂チーグラー触媒を用いて配位重合させたも
のである。
The ethylene-α-olefin copolymer is an α-olefin having 4 or more carbon atoms in ethylene, that is, butene-1, hexene-.
1, a copolymer of octene-1 and the like in an amount of 5 to 20% by weight, which is coordinate-polymerized using a so-called Ziegler catalyst.

エチレン不飽和カルボン酸コポリマーは、エチレンにア
クリル酸、メタアクリル酸、無水マレイン酸、クロトン
酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸を5〜30重量%好
ましくは10〜20重量%共重合させたコポリマーである。
又不飽和カルボン酸のカルボキシル基を金属イオンで部
分的に中和したイオン結合型コポリマー、所謂アイオノ
マーも含まれる。
The ethylene unsaturated carboxylic acid copolymer is a copolymer obtained by copolymerizing ethylene with an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, crotonic acid or itaconic acid in an amount of 5 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight. Is.
Also included are so-called ionomers, which are ion-bonded copolymers obtained by partially neutralizing the carboxyl groups of unsaturated carboxylic acids with metal ions.

スチレン−ブタジエンブロックコポリマーは、直鎖状ポ
リマーの中央のブロックが重合された共役ジエン例えば
ブタジエン、イソプレン、1.3ペンタジエンなどであ
り、両端に重合されたビニル芳香族化合物例えばスチレ
ン、αメチルスチレン、ビニルトルエンなどをもつ軟質
樹脂乃至エラストマーである。
The styrene-butadiene block copolymer is a conjugated diene in which the central block of a linear polymer is polymerized, such as butadiene, isoprene, or 1.3 pentadiene, and a vinyl aromatic compound polymerized at both ends, such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene. It is a soft resin or elastomer having

この中央成分は、既知の技術に基づき水素添加を行うこ
とにより耐熱性を向上させることが出来、本発明の実施
には一層有効である。
This central component can be improved in heat resistance by hydrogenation based on a known technique, and is more effective in the practice of the present invention.

軟質樹脂成分の配合量は、ポリカーボネートに0.5〜20
重量%、好ましくは2〜10重量%である。
The blending amount of soft resin component is 0.5 to 20 in polycarbonate.
%, Preferably 2 to 10% by weight.

配合量がこれより少ないと効果はなく、又これより多い
と相溶性が乏しく、分離を起こして組成物の強度を低下
させるおそれがある。
If the blending amount is less than this, there is no effect, and if the blending amount is more than this, the compatibility is poor and separation may occur to lower the strength of the composition.

この軟質樹脂成分は、その融点がポリカーボネートが軟
化し流動を開始する温度(ガラス転移点の140℃より少
し高い温度である)よりも低いものは、混合時に溶融し
て鉄粉等とポリマー粉末を密着させるため、混合物の取
扱いに際し分離を防ぐ補助的な効果を発揮する利点があ
る。
If the melting point of this soft resin component is lower than the temperature at which the polycarbonate softens and begins to flow (a temperature slightly higher than the glass transition point of 140 ° C.), the soft resin component melts during mixing to form iron powder and the like and polymer powder. Since they are in close contact with each other, they have an advantage of exerting an auxiliary effect of preventing separation when handling the mixture.

このような軟質樹脂成分としては、エチレン−αオレフ
ィンコポリマー、エチレン−不飽和樹脂酸コポリマー及
びその金属イオン中和物のような結晶性ポリマーがあ
る。
Such soft resin components include crystalline polymers such as ethylene-alpha olefin copolymers, ethylene-unsaturated resin acid copolymers and their metal ion neutralized products.

尚、本発明に係る組成物には、常法により酸化防止剤例
えばテトラエステル型ヒンダードフェノールなどのフェ
ノール系酸化防止剤、テトラキス(2.4−ジ−t−ブチ
ルフェノール)−4.4′−ビフェニレンフォスファイト
などのリン系酸化防止剤等を0.01〜5重量%、好ましく
は0.1〜2重量%配合し成形加工時及び実使用時の熱劣
化を防止することが出来る。
In the composition according to the present invention, an antioxidant such as a phenolic antioxidant such as tetraester hindered phenol, tetrakis (2.4-di-t-butylphenol) -4.4'-biphenylene phosphite, etc. can be prepared by a conventional method. 0.01 to 5% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight, of the phosphorus-based antioxidant and the like can be mixed to prevent thermal deterioration during molding and actual use.

更に、この組成物には、可塑化混練工程中における過度
の剪断発熱による材料劣化を制御し、又成形品の金型か
らの離型性を改良するため、滑剤や離型剤を配合するこ
とが出来る。
Furthermore, in order to control the material deterioration due to excessive shear heat generation during the plasticizing and kneading step and to improve the mold releasability of the molded product from the mold, a lubricant or a mold release agent should be added to this composition. Can be done.

この目的の為には、例えばステアリン酸、メチレンビス
ステアロアマイド、モンタン酸ワックス、低分子量ポリ
エチレン、等の滑剤を組成物に対して0.01〜2重量%、
好ましくは0.05〜0.5重量%とすることが有効である。
For this purpose, for example, a lubricant such as stearic acid, methylenebis stearoamide, montanic acid wax, low molecular weight polyethylene, etc. is added in an amount of 0.01 to 2% by weight based on the composition.
It is effective to set it to preferably 0.05 to 0.5% by weight.

又、該組成物による製品の使用上の要求性能に応じシリ
コン油、グラファイト、二硫化モリブデン、ポリ四弗化
エチレン粉末等の潤滑剤、減摩剤を組成物に対して0.1
〜20重量%好ましくは、2〜10重量%配合することも出
来る。
Further, depending on the required performance of the product using the composition, a lubricant such as silicon oil, graphite, molybdenum disulfide, polytetrafluoroethylene powder, and an anti-friction agent may be added to the composition in an amount of 0.1%.
-20% by weight, preferably 2-10% by weight.

本発明に係る組成物は、常法により単軸押出機、二軸押
出機、及び混練機構を備えた押出機等により溶融混練
し、ペレット状に形成した後、常法により射出成形機を
用いて成形することが出来る。
The composition according to the present invention is melt-kneaded by a conventional method such as a single-screw extruder, a twin-screw extruder, and an extruder equipped with a kneading mechanism to form pellets, and then an injection molding machine is used by a conventional method. Can be molded.

本発明に係る組成物の製造方法の他の実施手段として
は、本組成物をヘンシェルミキサーなどの高速ミキサー
により高速混合し、摩擦発熱により配合物中の軟質樹脂
分を溶融させて、金属粉等とポリカーボネート粉末が均
一に混合し、且つ密着している混合物を造り、これを射
出成形機で溶融混合して射出成形することにより、金属
粉末又は金属酸化物高濃度充填プラスチック成形品を製
造する方法である。
As another means for carrying out the method for producing the composition according to the present invention, the composition is mixed at high speed with a high-speed mixer such as a Henschel mixer, and the soft resin component in the composition is melted by friction heat generation to obtain metal powder or the like. A method for producing a metal powder or metal oxide high-concentration filled plastic molded product by uniformly mixing and polycarbonate powder to form a mixture that is in intimate contact, melt-mixing this with an injection molding machine, and injection molding Is.

この方法の実施に当たっては、通常のスクリューインラ
イン型の射出成形機が使用出来るが、スクリューに分散
機能を備えた構造、例えばピン式、ギャー式の構造も一
層良い効果を与えることが出来る。
In carrying out this method, a normal screw in-line type injection molding machine can be used, but a structure having a screw with a dispersing function, for example, a pin type or a gear type structure can also give a better effect.

又、日本国特許1104727号明細書に記載されている機構
即ち射出成形機が,スクリューフライト頂上シリンダー
内面との間に,ずりせん断がなされる程度の間隙を形成
してなる混練機構を備える成形機であることも極めて良
好な結果を得ることが出来る。
Further, the mechanism described in Japanese Patent No. 1104727, that is, the injection molding machine, is provided with a kneading mechanism in which a gap to the extent that shear shear is performed is formed between the inner surface of the screw flight top cylinder and the molding machine. It is also possible to obtain extremely good results.

尚、本発明に係る組成物の射出成形においては、射出成
形機のスクリューと連動して作動する材料供給装置を付
設し、且つ材料が成形機シリンダー内に飢餓状態で供給
されるように調整しつゝ、成形することが好ましいので
ある。
Incidentally, in the injection molding of the composition according to the present invention, a material supply device that operates in conjunction with the screw of the injection molding machine is attached, and the material is adjusted to be supplied in a starved state into the cylinder of the molding machine. That is, it is preferable to mold.

この効果は、材料が充分に脱気されること、及び溶融過
程の高粘度材料により、射出中のスクリューの前進が妨
げられる程度が少ない為、スクリューは設定されたスト
ローク内を、設定されたスクリュー位置と射出速度の組
合せに従い円滑に前進することによって、精密な成形品
を製造するのに極めて有効であるからである。
This effect is that the material is sufficiently degassed and that the high viscosity material in the melting process does not hinder the advance of the screw during injection. This is because the smooth advance according to the combination of the position and the injection speed is extremely effective for manufacturing a precision molded product.

但し、本発明に係る組成物自体は勿論この製造方法によ
って制約を受けるものではない。
However, the composition itself according to the present invention is of course not restricted by this production method.

(e)作用 本発明は、カップリング剤により表面処理されてポリカ
ーボネート樹脂との親和性を良くした金属粉末、又は金
属酸化物粉末を高濃度充填し、高強度で、高温度下にお
いても寸法精度の良好なポリカーボネート樹脂、及び更
に特定の軟質樹脂成分を配合することにより、表面処理
金属粉等とポリカーボネート樹脂との密着性の良化、組
成物の耐衝撃性の向上、溶融時の複合物の流動性の向上
等をもたらし、各成分の適量配合によるバランス良い作
用により優れた性能組成物を完成したものであり、更に
該組成物の寸法精度の高く、且つ比重のバラツキの少な
い成形品を能率良く製造する方法をも開発したものであ
る。
(E) Action The present invention has a high concentration of metal powder or metal oxide powder, which has been surface-treated with a coupling agent and has improved affinity with a polycarbonate resin, and has a high strength and a dimensional accuracy even at high temperature. By blending a good polycarbonate resin of, and further a specific soft resin component, the adhesion between the surface-treated metal powder and the polycarbonate resin is improved, the impact resistance of the composition is improved, and the composite material during melting is improved. It is a product that has improved flowability, etc., and has an excellent performance composition due to a well-balanced action by mixing an appropriate amount of each component. Furthermore, a molded product with high dimensional accuracy of the composition and less variation in specific gravity can be efficiently produced. It also developed a good manufacturing method.

(f)実施例 以下に実施例を挙げて、本発明の構成を具体的に説明す
る。
(F) Example Hereinafter, the configuration of the present invention will be specifically described with reference to an example.

実施例1 (1)アトマイズ法でつくられた平均粒度200メッシュ
の鉄粉(川崎製鉄社製KIP300A、比重7.85)5000gを高速
ミキサー(川田製作所製スーパーミキサー)中で低速で
混合しながら、ジルコアルミネートカップリング剤(CA
VDON CHEM社製CAVCO MOD F)25gと変性アルコール1
25gの混合溶液を添加し、引続き750r/mで30分間混合を
続け、100℃に昇温してアルコール分を揮発させて処理
鉄粉を得た。
Example 1 (1) While mixing 5000 g of iron powder (KIP300A manufactured by Kawasaki Steel Co., Ltd., specific gravity 7.85) with an average particle size of 200 mesh produced by the atomization method at a low speed in a high-speed mixer (Kawata Seisakusho super mixer), zirco aluminum. Nate coupling agent (CA
VDON CHEM CAVCO MOD F) 25g and denatured alcohol 1
25 g of the mixed solution was added, and mixing was continued at 750 r / m for 30 minutes, and the temperature was raised to 100 ° C. to evaporate the alcohol content to obtain a treated iron powder.

(2)引続き粉末状ポリカーボネート樹脂(帝人化成社
製パンライトL1250W、平均粒度60メッシュ)702g、エチ
レン−αオレフィンコポリマー(三井石油化学工業社製
タフマーP0208)62.5g、ヒンダードフェノール型酸化防
止剤(アデカアーガス社製AO−60)3.5gを添加し、750r
/mで30分間混合した。混合物の温度は150℃に昇温し、
エチレン−αオレフィンコポリマーは溶融した。
(2) 702 g of powdered polycarbonate resin (Panlite L1250W manufactured by Teijin Chemicals Co., Ltd., average particle size 60 mesh), 62.5 g of ethylene-α olefin copolymer (Toughmer P0208 manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), hindered phenolic antioxidant ( ADEKA ARGUS AO-60) 3.5g was added, 750r
Mixed for 30 minutes at / m. The temperature of the mixture rises to 150 ° C,
The ethylene-alpha olefin copolymer melted.

(3)引続きミキサーのジャケットを水冷しながら100r
/mで20分間混合を続け、鉄粉とポリカーボネート粉末が
融着した顆粒状混合物を得た。
(3) Continue cooling the jacket of the mixer with water to 100r
The mixing was continued at / m for 20 minutes to obtain a granular mixture in which iron powder and polycarbonate powder were fused.

(4)この混合物を日本特許第1104727号に記載された
溶融物混練機構を備えた射出成形機に、スクリューと連
動するスクリューフィーダーから成形機シリンダー内の
供給部が飢餓状態になるように混合物を供給し、成形を
行った。
(4) This mixture was put into an injection molding machine equipped with the melt kneading mechanism described in Japanese Patent No. 1104727 so that the supply part in the cylinder of the molding machine was starved from the screw feeder interlocking with the screw. It was supplied and molded.

比較例1 実施例1と同じ配合、配合手順で、エチレン−αオレフ
ィンコポリマーを配合せず、ポリカーボネートを1187.5
gに増量して混合物をつくった。この混合物を 比較例1−1 35mm径単軸型押出機により、シリンダー温度350℃で溶
融混練しペレットを得た。得られたペレットを通常の射
出成形機(新潟鉄工所SN76A)で成形した。
Comparative Example 1 The same compounding and compounding procedure as in Example 1 was followed, except that the ethylene-α-olefin copolymer was not compounded and the polycarbonate was 1187.5.
The mixture was made up to g. This mixture was melt-kneaded at a cylinder temperature of 350 ° C. with a 35 mm diameter single-screw extruder to give pellets. The obtained pellets were molded by a normal injection molding machine (Niigata Iron Works SN76A).

比較例1−2 混合物を射出成形機(新潟鉄工所SN76A)でそのまゝ成
形した。シリンダー温度は350℃である。
Comparative Example 1-2 The mixture was molded by an injection molding machine (Niigata Iron Works SN76A). The cylinder temperature is 350 ° C.

比較例1−3 混合物を日本特許第1104727号に記載された溶融物混練
機構を備えた射出成形機で成形した。
Comparative Example 1-3 The mixture was molded by an injection molding machine equipped with the melt kneading mechanism described in Japanese Patent No. 1104727.

比較例1−4 混合物を日本特許第1104727号に記載された溶融物混練
機構を備えた射出成形機に、スクリューと連動するスク
リューフィーダーからシリンダーフィード部が飢餓状態
に保たれるように調節しながら供給、成形を行った。
Comparative Example 1-4 The mixture was adjusted in an injection molding machine equipped with the melt kneading mechanism described in Japanese Patent No. 1104727 while adjusting the cylinder feed part from a screw feeder interlocking with the screw so that the cylinder feed part was kept starved. It was supplied and molded.

実施例1、比較例1−1〜1−4の射出成形の結果は表
1の通りであった。
The results of injection molding of Example 1 and Comparative Examples 1-1 to 1-4 are shown in Table 1.

尚、金型としてはASTM D638 4型 引張試験片を用い
た。
As the mold, an ASTM D638 type 4 tensile test piece was used.

得られた成形品の引張強さと比重は表2の通りであっ
た。
The tensile strength and the specific gravity of the obtained molded product are shown in Table 2.

尚、サンプルは50個連続して成形した中から引張強さは
任意の5本、比重は任意の10個につき測定した。
Incidentally, 50 samples were continuously molded, and the tensile strength was measured for any 5 pieces and the specific gravity for 10 pieces.

その試験結果は表1、表2、の通りであった。The test results are shown in Tables 1 and 2.

比較例5 (1)アトマイズ法でつくられた平均粒度200メッシュ
の鉄粉(川崎製鉄社製KIP300A、比重7.85)4700gを高速
ミキサー(川田鉄工社製スーパーミキサー)を使用し、
シランカップリング剤25g(信越化学工業社製KBM603を
変性エチルアルコール/水=9/1溶液で10倍に希釈)を
添加し、30分間750r/mにて混合を続け、アルコール分を
揮発させて処理鉄粉を得た。
Comparative Example 5 (1) 4700 g of iron powder (KIP300A made by Kawasaki Steel Co., Ltd., specific gravity 7.85) with an average particle size of 200 mesh produced by the atomization method was used in a high-speed mixer (Super mixer made by Kawada Iron Works Co., Ltd.),
25 g of silane coupling agent (KBM603 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was diluted 10 times with denatured ethyl alcohol / water = 9/1 solution) was added, and mixing was continued for 30 minutes at 750 r / m to evaporate the alcohol content. A treated iron powder was obtained.

(2)引続き粉末状ナイロン6樹脂(宇部興産社製1011
F)675g、O,P−トルエンスルホンアミド混合物(富士ア
ミドケミカル社製トップサイザー5号)68g、メチレン
ビスアマイド(播磨化成社製バンルーブN18P)25g、可
溶性8−ナイロンの15%アルコール溶液(鉛市社製EM1
5)500gを加え500r/mで5分間混合した。この混合物を
熱風乾燥機で80℃2時間乾燥し、引続き100℃で4時間
真空乾燥して顆粒状混合物を得た。
(2) Continue to powder nylon 6 resin (1011 manufactured by Ube Industries)
F) 675 g, O, P-toluenesulfonamide mixture (Fujiamide Chemical Co., Topsizer No. 5) 68 g, methylene bisamide (Harima Kasei Co., Ltd. Van Robe N18P) 25 g, soluble 8-nylon 15% alcohol solution (lead market) Company EM1
5) 500 g was added and mixed at 500 r / m for 5 minutes. The mixture was dried with a hot air dryer at 80 ° C. for 2 hours and then vacuum dried at 100 ° C. for 4 hours to obtain a granular mixture.

(3)実施例1の混合物と比較例2の混合物を特許第11
04727号記載の混練機構を備えた射出成形機を用い、且
つ射出成形機のスクリューと連動するスクリューフィー
ダーより成形機シリンダーフィード部が飢餓状態を保つ
ように材料を供給し、射出成形を行った。
(3) The mixture of Example 1 and the mixture of Comparative Example 2 are described in Patent No. 11
Injection molding was carried out using an injection molding machine equipped with a kneading mechanism described in No. 04727, and supplying a material from a screw feeder linked with a screw of the injection molding machine so that the cylinder feed section of the molding machine was kept starved.

(4)物性試験 射出成形機にASTM D638 4型引張試験片(肉厚3.2m
m)及びASTM D790 曲げ試験片(5″×1/2″×1/8″
厚)の金型を取付け、試験片を成形した。成形条件は表
3に示す。
(4) Physical property test Using an injection molding machine, ASTM D638 type 4 tensile test piece (thickness 3.2m
m) and ASTM D790 bending test piece (5 "x 1/2" x 1/8 "
(Thickness) mold was attached and a test piece was molded. The molding conditions are shown in Table 3.

実施例1の材料は23℃50%RHの状態調節後に、比較例2
の材料は成形直後の絶乾状態と、23℃50%RHの状態調節
後に測定を行った。
The material of Example 1 was adjusted to 23 ° C. and 50% RH, and then Comparative Example 2
The material was measured in an absolutely dry state immediately after molding and after the condition was adjusted to 23 ° C and 50% RH.

その結果を表4に示す。The results are shown in Table 4.

(5)寸法精度試験 (3)項と同じ射出成形機を用い、金型としては中心に
ピン孔(2.5mmφ)をもつ直径47mmφ、平均肉厚6.0mm円
板形を用いた。ゲートは中心に対称に配置した3点のピ
ンゲートである。50ショット連続成形した中の任意の10
個の測定結果を表5に示す。
(5) Dimensional accuracy test The same injection molding machine as in (3) was used, and the die used was a disc shape with a pin hole (2.5 mmφ) in the center, a diameter of 47 mmφ, and an average wall thickness of 6.0 mm. The gate is a three-point pin gate symmetrically arranged in the center. Any 10 in 50 shot continuous molding
Table 5 shows the measurement results.

測定は成形品を23℃50%RHに状態調節後行った。実施例
1は比較例2よりも極めて寸法精度に優れる。
The measurement was performed after conditioning the molded product at 23 ° C. and 50% RH. Example 1 is much more excellent in dimensional accuracy than Comparative Example 2.

(g)発明の効果 この発明は従来、金属粉末等を高濃度充填する樹脂組成
物として、専ら用いられていたポリアミド樹脂組成物の
重大な欠点、即ち吸湿性、或いは結晶化度の変化等に基
づく経時的変形を解決するために、主体樹脂として、吸
湿性が少なく、且つ非晶質であるが、従来は流動性が悪
く、特に金属粉末等を高濃度充填した精密な成形品を得
ることが不可能であったポリカーボネート樹脂を用い、
金属粉末等の前処理、特定の軟質樹脂成分等を適当配合
することによって、成形可能で、且つ強度、寸法精度の
優れた新しい組成物を開発することに成功したものであ
り、更に、該組成物の効率的製造法をも完成したもので
ある。
(G) Effect of the Invention The present invention has a serious drawback of the polyamide resin composition, which has been conventionally exclusively used as a resin composition for high-concentration filling of metal powder or the like, that is, the hygroscopicity or the change in crystallinity. In order to solve the deformation over time, as the main resin, it has a low hygroscopic property and is amorphous, but conventionally it has poor fluidity, and in particular obtains a precise molded product filled with metal powder at a high concentration. It was impossible to use polycarbonate resin,
We succeeded in developing a new composition that is moldable and has excellent strength and dimensional accuracy by pretreatment of metal powder and the like, and by appropriately blending a specific soft resin component, etc. We have also completed an efficient manufacturing method for products.

───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 55:02) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display area C08L 55:02)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シランカップリング剤又はジルコアルミネ
ートカップリング剤で表面処理を施した金属粉末又は金
属酸化物粉末を80〜90重量%,ポリカーボネート樹脂10
〜20重量%,及びエチレン−αオレフィンコポリマー,
エチレン−不飽和カルボン酸コポリマー,スチレン−ブ
タジエンブロックコポリマーの内から選ばれた少なくと
も1種の軟質樹脂0.5〜10重量%より構成される金属粉
末高濃度充填プラスチック組成物。
1. 80 to 90% by weight of a metal powder or a metal oxide powder surface-treated with a silane coupling agent or a zircoaluminate coupling agent, and a polycarbonate resin 10
~ 20 wt%, and ethylene-alpha olefin copolymer,
A metal powder highly concentrated plastic composition comprising 0.5 to 10% by weight of at least one soft resin selected from ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer and styrene-butadiene block copolymer.
【請求項2】金属粉末が鉄粉,銅粉,真鍮粉である特許
請求の範囲第1項記載の組成物。
2. The composition according to claim 1, wherein the metal powder is iron powder, copper powder or brass powder.
【請求項3】金属酸化物粉末が酸化鉄粉である特許請求
の範囲第1項記載の組成物。
3. The composition according to claim 1, wherein the metal oxide powder is iron oxide powder.
【請求項4】α−オレフィンが炭素数4以上のα−オレ
フィンである特許請求の範囲第1項記載の組成物。
4. The composition according to claim 1, wherein the α-olefin is an α-olefin having 4 or more carbon atoms.
【請求項5】エチレン−不飽和カルボン酸コポリマー
が,カルボキシル基を金属イオンで中和したイオン結合
型コポリマーである特許請求の範囲第1項記載の組成
物。
5. The composition according to claim 1, wherein the ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer is an ionic bond type copolymer in which a carboxyl group is neutralized with a metal ion.
【請求項6】スチレン−ブタジエンブロックコポリマー
がポリブタジエンブロックの水素添加により飽和された
スチレン−ブタジエンブロックコポリマーである特許請
求の範囲第1項記載の組成物。
6. A composition according to claim 1, wherein the styrene-butadiene block copolymer is a styrene-butadiene block copolymer saturated by hydrogenation of polybutadiene blocks.
【請求項7】シランカップリング剤又はジルコアルミネ
ートカップリング剤で表面処理を施した金属粉末又は金
属酸化物粉末を80〜90重量%,ポリカーボネート樹脂10
〜20重量%,及びエチレン−αオレフィンコポリマー,
エチレン−不飽和カルボン酸コポリマー,スチレンブタ
ジエンブロックコポリマーの内から選ばれた少なくとも
1種の軟質樹脂0.5〜10重量%より構成される金属粉末
高濃度充填プラスチック組成物の製造に際し粉体混合物
をスクリューインライン式射出成形機により形成するこ
とを特徴とする金属粉末等高濃度充填プラスチック組成
物の製造方法。
7. 80 to 90% by weight of a metal powder or a metal oxide powder surface-treated with a silane coupling agent or a zircoaluminate coupling agent, and a polycarbonate resin 10
~ 20 wt%, and ethylene-alpha olefin copolymer,
A powder mixture is screw-inlined during the production of a metal powder highly filled plastic composition composed of 0.5 to 10% by weight of at least one soft resin selected from ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer and styrene-butadiene block copolymer. 1. A method for producing a high-concentration filled plastic composition such as metal powder, which is characterized in that it is formed by an injection molding machine.
【請求項8】射出成形機が,スクリューフライト頂上と
シリンダー内面との間に,ずりせん断がなされる程度の
間隙を形成してなる混練機構を備える成形機であること
を特徴とする特許請求の範囲第7項記載の組成物の製造
方法。
8. The injection molding machine is a molding machine equipped with a kneading mechanism in which a gap is formed between the top of the screw flight and the inner surface of the cylinder such that shear shear occurs. A method for producing the composition according to claim 7.
【請求項9】射出成形機のスクリューに連動して作動す
る材料供給装置より,成形機シリンダーのフィード部が
飢餓状態になるよう混合材料を供給することを特徴とす
る特許請求の範囲第7項記載の組成物の製造方法。
9. The mixed material is supplied from a material supply device which operates in conjunction with a screw of an injection molding machine so that a feed portion of a cylinder of the molding machine is in a starvation state. A method for producing the described composition.
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