繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)

プラスチック基材における充填剤の役割は基本的に2つあり、コンパウンド材料特性の高機能化(例えば、呼吸できるフィルムや音を吸収する配管など)とコスト削減です。

フィラーとポリマー基材の間の相互作用においては、次の3つのポイントが鍵になります。

(1)粒子形状: ガラスビーズやCaCO3、BaSO4のようにアスペクト比が小さいと普通弾性率が向上し、タルカム、ケイ灰石のようにアスペクト比が大きいと引っ張り強度、引裂き強度、さらに弾性率が向上します。

(2)粒度分布は、フィラーが作用する度合いに影響します。ここで重要なのは、粒径1 μmより大きい粒子間に働くファンデルワールス力と、粒径10 μmより小さい粒子にブッス・ニーダーが分散のために与えるせん断力です。

(3)フィラーの表面積: フィラーとポリマー鎖が結合しうる点の数は、フィラーの比表面積(m2/g)に依存します。フィラー表面積が大きいほど、結合点が増え、強い(剛性、引っ張り強度、引裂き強度、衝撃強度が大きい)材料になります。表面光沢にも優れます。

表面コーティングもまた重要な側面です。例えば、集塊形成、扱いやすくする材料流動性、混練中の十分な濡れに影響します。