JP2000290385A - ガラス繊維含有スチレン系樹脂成形材料および成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非晶性スチレン系樹脂が有する強度、剛性、
硬度、寸法安定性、安価などの特徴を生かし、衝撃強度
を含めて物性が格段と改良された成形品を得ることがで
きるガラス繊維含有スチレン系樹脂成形材料を提供す
る。 【解決手段】（Ａ）非晶性スチレン系樹脂と、非晶
性スチレン系樹脂と相溶性または親和性を有し、極性基
を含有するグラフト変性熱可塑性樹脂と、互いに平行
に配列されペレットとほぼ同一長を有する２０〜８０重
量％のガラス繊維を含み、長さが３〜１００ｍｍである
ガラス繊維含有スチレン系樹脂ペレット３０〜１００重
量％、（Ｂ）非晶性スチレン系樹脂０〜７０重量％から
なるガラス繊維含有スチレン系樹脂成形材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強度、剛性、寸法
安定性、耐熱性にすぐれた成形品が得られる成形材料に
関し、具体的には、ガラス繊維含有スチレン系樹脂成形
材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガラス繊維で強化された樹脂
成形品はよく知られている。これらのガラス繊維強化樹
脂成形品は、引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率などの機
械的特性や耐熱性にすぐれているので、各種自動車部
品、電気・電子部品などの工業部品、外壁用パネル、間
仕切り用パネル、コンクリート型枠等の建築・土木部
材、スポーツ用品等として広く利用されている。中で
も、長繊維強化熱硬化性樹脂（ＦＲＰ）はすぐれた特性
を生かし各種分野に使用されている。しかし、ＦＲＰは
リサイクルが困難で廃棄物対策の点で利用が制限されて
きている。

【０００３】また、熱可塑性樹脂の強度、剛性、耐熱性
の向上のためにガラス繊維を用いた強化方法が一般に行
われている。強化方法としては、たとえばチョップドス
トランド状のガラス繊維を用いて単純ブレンドして溶融
混練して得られるペレットが多用されている。しかし、
このペレットを用いて射出成形した場合、最終成形品中
のガラス繊維長さが実質的に０．５ｍｍ以下になり、ガ
ラス繊維の強化効果を十分生かすことができていない。
このため、ガラス繊維束を引抜きながら樹脂を含浸する
ことによって、繊維が平行に配列したストランドとな
し、これを切断することにより繊維を長く保った繊維強
化ペレットが提案されている。

【０００４】これらの繊維強化ペレットとしては、ガラ
ス繊維と熱可塑性樹脂との濡れ性が重要であり、たとえ
ば、特公昭６３−３７６９４号公報には、熱可塑性樹
脂として、剪断速度がゼロの時、１００Ｎｓ／ｃｍ² よ
りも小さい溶融粘度を有するものを用いることが開示さ
れている。また、熱可塑性樹脂としては、熱可塑性ポリ
エステル、ポリアミド、ポリスルフォン、ポリオキシメ
チレン、ポリプロピレン、ポリアリーレンサルファイ
ド、ポリフェニレンオキシド／ポリスチレンブレンド、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンなど
の高強度、高性能樹脂が例示されている。

【０００５】すなわち、ガラス繊維を配合することによ
り、マトリックスとなる樹脂の強度、剛性を強化するこ
とを目的とされている。このことは前記特公昭６３−
３７６９４号公報の記載を待つまでもなく、用いられる
熱可塑性樹脂は、それ自体強度、剛性の高いエンジニア
リングプラスチックとして分類される熱可塑性樹脂が主
体である。したがって、他の樹脂としては、ポリプロピ
レン樹脂の開示があるのみである。

【０００６】また、ポリプロピレン系樹脂は、自動車分
野を中心として、リサイクル性などの要望により多用さ
れてきており、ガラス繊維による強化樹脂も用いらてい
る。たとえば、特開平８−２５９７５３号公報には、
樹脂としてアタクチックポリプロピレン含有量が５ｗｔ
％未満であるポリプロピレン樹脂と不飽和カルボン酸お
よび／またはその無水物により変性された変性ポリプロ
ピレン樹脂を用い、２〜５０ｍｍのガラス長繊維からな
るペレットが開示され、強度と剛性が共にすぐれている
ことが示されている。

【０００７】さらに、特開平６−３４０７８４号公
報、特開平８−３３９６号公報などには、エチレン系
エラストマー、スチレン系エラストマーなどのエラスト
マーを配合することが開示されている。しかしながら、
ポリプロピレン系樹脂を用いた場合、成形時の成形収縮
が大きい。また、樹脂の配向などによる不均一性による
成形品のソリ発生、成形収縮とあいまって寸法精度が十
分でなく、成形品の適用分野が制限される場合がある。

【０００８】上記したエンジニアリング樹脂に加えて、
特開平１−１８２３４４号公報には、２７０℃と高融
点を有するシンジオタクチックスチレン系樹脂と熱可塑
性樹脂および無機充填材を含むスチレン系重合体組成物
が開示され、熱可塑性樹脂としてアタクチックポリスチ
レン、無機充填剤としてチョップドストランドガラス繊
維を用いることが開示されている。また、特開平８−
１６９９５７号公報には極性をもつシンジオタクチック
スチレン系重合体とカップリング剤処理ガラス繊維から
なり、ペレット長が２〜１００ｍｍで、ガラス繊維長が
ペレット長に等しいペレットが開示されている。さらに
特開平５−２５５５５６号公報には、スチレン−マレ
イン酸共重合体を長繊維強化したペレットとゴム変性ス
チレン−マレイン酸共重合体からなる樹脂組成物が開示
されている。

【０００９】しかしながら、、のシンジオタクチッ
クスチレン系重合体は、融点が非常に高いものであり、
あくまでも、エンジニアリング樹脂の範疇に入るもので
ある。また、この高融点であることから、成形性が必ず
しも十分でない場合がある。また、の組成物は、特殊
な共重合体を用いるものであること、ガラス繊維含有に
よる強度の向上効果が必ずしも十分でない場合がある。
したがって、通常のスチレン系樹脂（ＧＰＰＳ）、ゴム
改質スチレン系樹脂などの非晶性スチレン系樹脂は、寸
法安定性にすぐれ、電気・電子部品、雑貨などに主とし
て使用され、ガラス長繊維で強化すること、特にガラス
長繊維で強化することは試みられず、実用化もされてい
ないのが実情である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、非晶性スチ
レン系樹脂が有する強度、剛性、硬度、寸法安定性、安
価などの特徴を生かし、衝撃強度を含めて物性が格段と
改良された成形品を得ることができるガラス繊維含有ス
チレン系樹脂成形材料の提供を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な状況下において、非晶性スチレン系樹脂のガラス繊維
による複合化について、樹脂の配合と原料形態、成形
法、物性の関係について鋭意研究を重ねた。その結果、
特定の樹脂組成、形態のガラス繊維含有スチレン系樹脂
ペレットを用いる場合に、これら目的が達成できること
を見いだし、本発明を完成したものである。

【００１２】すなわち、本発明は、 （１） （Ａ）非晶性スチレン系樹脂と、非晶性ス
チレン系樹脂と相溶性または親和性を有し、極性基を含
有するグラフト変性熱可塑性樹脂と、互いに平行に配
列されペレツトとほぼ同一長を有する２０〜８０重量％
のガラス繊維を含み、長さが３〜１００ｍｍであるガラ
ス繊維含有スチレン系樹脂ペレット３０〜１００重量
％、（Ｂ）スチレン系樹脂０〜７０重量％からなるガラ
ス繊維含有スチレン系樹脂成形材料。 （２） グラフト変性熱可塑性樹脂が不飽和カルボン酸
またはその誘導体グラフト変性スチレン系樹脂またはポ
リフェニレンエーテル樹脂である上記（１）記載のガラ
ス繊維含有スチレン系樹脂成形材料。 （３） 上記（１）または（２）記載のガラス繊維含有
スチレン系樹脂成形材料を溶融成形してなる成形品。

【００１３】（４） 不飽和カルボン酸またはその誘導
体グラフト変性スチレン系樹脂またはポリフェニレンエ
ーテル樹脂を含有する非晶性スチレン系樹脂４０〜９０
重量％とガラス繊維６０〜１０重量％からなり、ガラス
繊維の平均繊維長が２〜２０ｍｍである成形品。 （５） 成形品の引張強度、曲げ強度とガラス繊維含有
量との関係が、 引張強度（ＭＰａ）＞２．０Ｗ＋７０ 曲げ強度（ＭＰａ）＞２．５Ｗ＋１２０ 〔 Ｗ：ガラス繊維含有量（重量％）〕である上記
（４）記載の成形品。 （６） 成形品のアイゾット衝撃強度とガラス繊維含有
量との関係が、 アイゾット衝撃強度（ＫＪ／ｍ）＞２．５Ｗ＋１５ 〔 Ｗ：ガラス繊維含有量（重量％）〕である上記
（５）記載の成形品を提供するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明は、従来ガラス繊維で強化することがあま
り試みられなかった、非晶性スチレン系樹脂のガラス繊
維による改質強化に関するものである。ここで、ガラス
繊維含有スチレン系樹脂成形材料とは、射出成形、射出
圧縮成形、圧縮成形、押出成形などにより各種成形品の
成形に用いられるものである。特に、射出成形、射出圧
縮成形により生産性よく製造する場合に好適に用いられ
る成形材料である。ここで、本発明のガラス繊維含有ス
チレン系樹脂成形材料は、（Ａ）、（Ｂ）の構成成分か
らなる。

【００１５】（Ａ）ガラス繊維含有スチレン系樹脂ペレ
ット （Ａ）成分は、非晶性スチレン系樹脂と、非晶性ス
チレン系樹脂と相溶性または親和性を有し、極性基を含
有するグラフト変性熱可塑性樹脂と、互いに平行に配
列されペレットとほぼ同一長を有する２０〜８０重量％
のガラス繊維を含み、長さが３〜１００ｍｍであるガラ
ス繊維含有スチレン系樹脂ペレットである。

【００１６】ここで、（Ａ）成分中の、非晶性スチレ
ン系樹脂は、従来一般に多用されているものを用いるこ
とができる。すなわち、スチレン、α−メチルスチレ
ン、α−エチルスチレンなどの側鎖アルキル置換スチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−ｔ
−ブチルスチレンなどの核置換アルキルスチレン、モノ
クロルスチレンなどのモノビニル系芳香族単量体の１種
以上２０〜１００重量％、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体０〜６０重量
％、およびこれらと共重合可能なマレイミド、（メタ）
アクリル酸メチルなどの他のビニル系単量体０〜５０重
量％からなる単量体または単量体混合物を重合して得ら
れる重合体である。これらの重合体としては、ポリスチ
レン（ＧＰＰＳ）、アクリロニトリル−スチレン共重合
体（ＡＳ樹脂）などがある。

【００１７】また、非晶性スチレン系樹脂はゴム改質ス
チレン系樹脂であってもよい。このゴム改質スチレン系
樹脂としては、好ましくは、少なくともスチレン系単量
体がゴムにグラフト重合した耐衝撃性スチレン系樹脂で
ある。ゴム改質スチレン系樹脂としては、たとえば、ポ
リブタジエンなどのゴムにスチレンが重合した耐衝撃性
ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、ポリブタジエンにアクリロ
ニトリルとスチレンとが重合したＡＢＳ樹脂、ポリブタ
ジエンにメタクリル酸メチルとスチレンが重合したＭＢ
Ｓ樹脂などがあり、ゴム改質スチレン系樹脂は、二種以
上を併用することができるとともに、前記のゴム未改質
であるスチレン系樹脂との混合物としても使用できる。

【００１８】ゴム改質スチレン系樹脂中のゴムの含有量
は、例えば２〜５０重量％、好ましくは、５〜３０重量
％、特に５〜２０重量％である。ゴムの割合が２重量％
未満であると、耐衝撃性が不十分となり、また、５０重
量％を超えると熱安定性が低下したり、溶融流動性の低
下、ゲルの発生、着色などの問題が生じる場合がある。
上記ゴムの具体例としては、ポリブタジエン、アクリレ
ートおよび／またはメタクリレートを含有するゴム質重
合体、スチレン・ブタジエン・スチレンゴム（ＳＢ
Ｓ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエ
ン・アクリルゴム、イソプレン・ゴム、イソプレン・ス
チレンゴム、イソプレン・アクリルゴム、エチレン・プ
ロピレンゴム等が挙げられる。

【００１９】このうち、特に好ましいものはポリブタジ
エンである。ここで用いるポリブタジエンは、低シスポ
リブタジエン（例えば１，２−ビニル結合を１〜３０モ
ル％、１，４−シス結合を３０〜４２モル％含有するも
の）、高シスポリブタジエン（例えば１，２−ビニル結
合を２０モル％以下、１，４−シス結合を７８モル％以
上含有するもの）のいずれを用いてもよく、また、これ
らの混合物であってもよい。また、スチレン系樹脂とし
ては、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、温度２００℃、荷
重５ｋｇの条件で測定されるメルトインデックス（Ｍ
Ｉ）が、通常３〜１００ｇ／１０分、好ましくは、５〜
５０ｇ／１０分である。

【００２０】次に、（Ａ）成分中の、非晶性スチレン
系樹脂と相溶性または親和性を有し、極性基を含有する
グラフト変性熱可塑性樹脂としては、非晶性スチレン系
樹脂と相溶性または親和性を有することによって、ガラ
ス繊維との濡れ性、接着性を有する熱可塑性樹脂であ
る。この成分の含有により、ガラス繊維を引き抜きな
がら、溶融状態の非晶性スチレン系樹脂を含浸してペレ
ットを製造する場合に、ガラス繊維の脱離などがなく、
良好なペレツトを製造できる。この際、成分を含有し
ない非晶性スチレン系樹脂のみを用いたのでは、ガラス
繊維と非晶性スチレン系樹脂の馴染みが全くみられず、
ガラス繊維が脱離したフアフア状態のペレットしか得る
ことができず、成形材料として適しない。また、このペ
レットを用いて成形品を製造しても、物性の改良された
成形品は得られない。

【００２１】ここで、グラフト変性用熱可塑性樹脂とし
ては、非晶性スチレン系樹脂と相溶性または親和性を有
する熱可塑性樹脂であればよく、非晶性スチレン系樹脂
またはポリフェニレンエーテル樹脂、あるいはスチレン
系樹脂の配合による変性ポリフェニレンエーテル樹脂、
ポリビニルメチルエーテル樹脂などが好ましい。極性基
を含有するこれらのグラフト変性熱可塑性樹脂として
は、たとえば不飽和カルボン酸またはその誘導体グラフ
ト変性熱可塑性樹脂である。これら変性方法としては、
公知の方法が採用でき、通常ラジカル発生剤の存在下、
溶媒中または溶融混練にて反応させることによりグラフ
ト変性できる。

【００２２】グラフト変性に用いられ不飽和カルボン酸
としては、例えばアクリル酸，メタクリル酸，マレイン
酸，フマル酸，イタコン酸，クロトン酸，シトラコン
酸，ソルビン酸，メサコン酸，アンゲリカ酸などが挙げ
られ、またその誘導体としては、酸無水物，エステル，
アミド，イミド，金属塩などがあり、例えば無水マレイ
ン酸，無水イタコン酸，無水シトラコン酸，アクリル酸
メチル，メタクリル酸メチル，アクリル酸エチル，アク
リル酸ブチル，マレイン酸モノエチルエステル，アクリ
ルアミド，マレイン酸モノアミド，マレイミド，Ｎ−ブ
チルマレイミド，アクリル酸ナトリウム，メタクリル酸
ナトリウムなどを挙げることができる。これらの中で不
飽和ジカルボン酸及びその誘導体が好ましく、特に無水
マレイン酸、フマル酸などが好適である。

【００２３】グラフト変性による極性基としては、これ
ら不飽和カルボン酸またはその誘導体によるものの他、
エポキシ基、アミノ基、イミド基などを例示できる。こ
こで、グラフト変性熱可塑性樹脂は、不飽和カルボン酸
やその誘導体などによる極性基含有化合物の含有量が
０．０１〜２０重量％、さらには、０．０２〜１５重量
％の範囲にあるものが好ましい。つぎに、本発明の
（Ａ）成分中の、非晶性スチレン系樹脂とグラフト
変性熱可塑性樹脂は、通常、；６０〜９９重量％、
；４０〜１重量％、好ましくは、；７０〜９８重量
％、；３０〜２重量％である。

【００２４】つぎに、（Ａ）成分中の、ガラス繊維と
しては、特に制限はなくＥ−ガラスまたはＳ−ガラスな
どであり、その平均繊維径が２５μｍ以下のもの、好ま
しくは３〜２０μｍの範囲のものが好ましく採用でき
る。ガラス繊維の径が３μｍ未満であると、ペレット製
造時にガラス繊維が樹脂になじまず、樹脂の含浸が困難
となる一方、２０μｍを超えると、溶融混練時に切断、
欠損が起こりやすくなる。非晶性スチレン系樹脂および
ガラス繊維を用い、引き抜き成形法等でペレットを製造
するにあたり、ガラス繊維は、カップリング剤で表面処
理した後、収束剤により、１００〜１０，０００本、好
ましくは、１５０〜５，０００本の範囲で束ねておくこ
とが望ましい。

【００２５】カップリング剤としては、いわゆるシラン
系カップリング剤、チタン系カップリング剤として従来
からあるものの中から適宜選択することができる。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−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
トキシシラン等のアミノシランやエポキシシランが採用
できる。特に、前記アミノ系シラン化合物を採用するの
が好ましい。

【００２６】収束剤としては、例えば、ウレタン系、オ
レフィン系、アクリル系、ブタジエン系およびエポキシ
系等が採用でき、これらのうち、ウレタン系およびオレ
フィン系が採用できる。これらのうち、ウレタン系収束
剤は、通常、ジイソシアネート化合物と多価アルコール
との重付加反応により得られるポリイソシアネート５０
重量％以上の割合に含有するものであれば、油変性型、
湿気硬化型およびブロック型等の一液タイプ、および、
触媒硬化型およびポリオール硬化型等の二液タイプのい
ずれもが採用できる。

【００２７】収束剤で収束したガラス繊維に非晶性スチ
レン系樹脂を付着・含浸させることにより、ガラス繊維
含有スチレン系樹脂ペレットが製造される。ガラス繊維
に非晶性スチレン系樹脂を付着・含浸させる方法として
は、例えば、溶融樹脂の中に繊維束を通し、繊維に樹脂
を含浸させる方法、コーティング用ダイに繊維束を通し
て含浸させる方法、あるいは、ダイで繊維の周りに付着
した溶融樹脂を押し広げて繊維束に含浸させる方法等が
採用できる。

【００２８】ここで、繊維束と樹脂とをよくなじませ
る、すなわち濡れ性を向上するために、内周に凹凸部が
設けられたダイの内部に、張力が加えられた繊維束を通
して引き抜くことで、溶融樹脂を繊維束に含浸させた
後、さらに、この繊維束を加圧ローラでプレスする工程
が組み込まれた引抜成形法も採用できる。ここで、互い
によくなじませる方法としては、ガラス繊維の表面にカ
ップリング剤と反応する官能基をグラフトしたり、繊維
束を流動パラフィンなどの溶融樹脂の溶融温度以上の沸
点を有する液状物で事前処理する方法が有効である。

【００２９】以上のような方法で、樹脂が含浸された長
尺ガラス繊維束（ストランド等）を、ガラス繊維の長手
方向に沿って３〜１００ｍｍ、好ましくは５〜５０ｍｍ
に切断すれば、ペレットの全長と同じ長さのガラス繊維
を含んだガラス繊維含有スチレン系樹脂ペレットを得る
ことができる。この際、樹脂ペレットとしては、繊維束
がストランドにされ、その断面形状が略円形となった樹
脂含有長尺繊維束を切断したものに限らず、繊維を平た
く配列することにより、シート状、テープ状またはバン
ド状になった樹脂含有長尺繊維束を所定の長さに切断し
たものでもよい。

【００３０】ここで、ガラス繊維含有スチレン系樹脂ペ
レット中のガラス繊維の含有量は、２０〜８０重量％、
好ましくは、２５〜７５重量％の範囲である。ここでガ
ラス繊維が２０重量％未満では、ガラス繊維による強化
度が低く、引き抜き成形でのペレット化も困難となり、
また、８０重量％を越えると、ガラス繊維の分散性が低
下し、成形時における不均一の原因になり易く、またガ
ラス繊維が破損し易く、結果として強度の低下、外観不
良となる場合がある。

【００３１】次に、（Ｂ）成分であるスチレン系樹脂
は、特に限定はなく、（Ａ）成分について、前記した
と同様のものを用いることができる。通常は（Ａ）成分
のガラス繊維含有スチレン系樹脂ペレット中の樹脂と同
種、あるいは類似の樹脂から選択される。しかしなが
ら、（Ａ）成分中のスチレン系樹脂として、スチレン単
独重合体（ＧＰＰＳ）などを用いて、（Ｂ）成分として
ゴム改質であるＨＩＰＳ、ＡＢＳ樹脂などを用いること
もできる。また、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の分子量、溶
融粘度すなわちメルトインデックス（ＭＩ）などは異な
ったものを用いることができる。ここで、（Ｂ）成分の
スチレン系樹脂は、通常はペレットの形状をしたものが
用いられるが、他の未溶融のビーズやパウダー状のもの
であってもよい。

【００３２】（Ｂ）成分のスチレン系樹脂の含有量は、
成形材料中のガラス繊維量の調整、あるいはスチレン系
樹脂の混合による物性や溶融粘度の調整のために任意で
あり、通常０〜７０重量％、好ましくは、２０〜６０重
量％程度である。これらは、成分（Ａ）中のガラス繊維
含有量を５０重量％以上と比較的多くして、成形材料中
のガラス繊維の含有量が１０〜６０重量％、好ましくは
１５〜５０重量％の範囲になるように用いることが効率
的である。

【００３３】さらに、必要により、熱可塑性エラストマ
ー、たとえば、スチレン・ブタジエン共重合体エラスト
マー、スチレン・イソプレン共重合体エラストマー、ス
チレン・ブタジエン・イソプレン共重合体エラストマ
ー、あるいはこれら共重合体の完全あるいは部分水添し
てなるスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合
体エラストマー（ＳＥＢＳ）、スチレン・エチレン・プ
ロピレン・スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）などを例示で
きる。これらのスチレン系エラストマーとしては、水添
系にあっては、水添率が９０％以上、特に９８％以上が
好ましく、スチレン含有量が５〜６０重量％、好ましく
は１０〜５０重量％である。ここで、スチレン系エラス
トマーのメルトインデックス（ＪＩＳ Ｋ７２１０に準
拠し、２００℃、荷重５ｋｇで測定）が、０．１〜２０
０ｇ／１０分、好ましくは８〜１００ｇ／１０分であ
る。

【００３４】本発明のガラス繊維含有スチレン系樹脂成
形材料は、基本的には、（Ａ）、（Ｂ）成分からなるも
のであるが、必要により、添加剤成分を、樹脂成分に対
して、５重量％以下含有することができる。たとえば、
添加剤としては、各種安定剤、帯電防止剤、着色剤、過
酸化物、発泡剤などを含有することができる。特に、長
期的に安定した性能、さらにはリサイクルも考慮して、
フェノール系、リン系、硫黄系などの酸化防止剤、ヒン
ダードアミン系、フェニルベンゾエート系などの光安定
剤、サリチル酸誘導体、ベンゾフェノン系、ベンゾトリ
アゾール系およひベンゾエート系などの紫外線吸収剤な
どを適宜含有することが望ましい。これらの各種添加剤
は、ガラス繊維含有スチレン系樹脂成形材料中の樹脂成
分に対して、通常、０．０２〜１重量％、好ましくは
０．０３〜０．５重量％の範囲で添加される。これらの
添加剤は、たとえばポリスチレン系樹脂などの樹脂を用
いたマスターバッチとして添加される。

【００３５】さらに、他の添加剤として、無機充填剤、
アラミド繊維、ケプラー繊維、ポリアリレート繊維など
を通常、（Ａ）、（Ｂ）からなる成分１００重量部に対
して、５０重量部以下含有させることもできる。ここ
で、無機充填剤としては、特に制限はなく、粒状、板
状、あるいは繊維状ないしウイスカー状のものがある。
たとえば、タルク、マイカ、ガラスフレーク、クレー、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、
水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ガラス粉、
珪藻土、シリカ、アルミナ、ゼオライト、酸化チタン、
ガラス短繊維、ガラスミルドファイバー、炭素繊維、酸
化チタン繊維、硫酸マグネシウム繊維、チタン酸カリウ
ム繊維などを挙げることができる。これらの無機充填剤
としては、アスペクト比が３以上の無機充填剤も好まし
く用いられる。また、無機充填剤は、カップリング剤、
界面活性剤、金属石鹸などにより表面処理されたものを
用いることもできる。

【００３６】無機充填剤の含有量は、前記（Ａ）と
（Ｂ）からなる成分を１００重量部当たり、２〜５０重
量部、好ましくは５〜３０重量部である。ここで含有量
が５０重量部を越える溶融流動性が低下する場合があ
り、また、２重量％未満では、添加効果はほとんどな
い。本発明のガラス繊維含有スチレン系樹脂成形材料に
は、（Ａ）、（Ｂ）成分の他に、各種添加剤、無機充填
剤などが必要に応じて用いられる。これら他の成分は、
（Ａ）、（Ｂ）成分中に予め溶融混合されて用いたり、
それぞれ独立にまたは２種以上を必要によりマスターバ
ッチとして用いることもできる。

【００３７】本発明のガラス繊維含有スチレン系樹脂成
形材料は、各種成形機により最終の成形品製造用の成形
材料として用いられる。成形法としては、射出成形、圧
縮成形、射出圧縮成形、押出成形など特に制限はない
が、生産性の点から射出成形、射出圧縮成形に好適に用
いられる。なお、成形品の大きさ、厚み、溶融樹脂の流
動長などによっては、ガラス繊維の配向防止、溶融樹脂
の充填の容易さ、金型転写性などから射出圧縮成形方法
の採用が好ましい場合がある。なお、本発明のガラス繊
維含有スチレン系樹脂成形材料は、射出成形などの溶融
混練時におけるガラス繊維の破断を極力防止することが
望ましい。このためには、溶融混練スクリューの圧縮比
を、３以下、好ましくは２．５以下、特に好ましくは
２．０以下のものが用いられる。

【００３８】また、成形方法では、金型に、成形品の表
面を被覆一体化するための表皮材を、成形前に予め装着
させることができる。このように、予め成形前に表皮材
が装着された金型を用いれば、表面が表皮材で被覆一体
化された成形品が得られる。ここで、表皮材としては、
織布や不織布等の布、熱可塑性樹脂シート、フイルム、
合成皮革、熱可塑性樹脂の発泡シート、および、模様等
が印刷されたフィルム等の単層材、ならびに、熱可塑性
エラストマーや塩化ビニル樹脂等の表皮材に、熱可塑性
樹脂や熱可塑性樹脂の発泡体シート等からまる裏地材を
裏打ちした多層材が採用できる。なお、表皮材は成形品
に全面被覆することもできるし、部分被覆することもで
きる。

【００３９】本発明のガラス繊維含有スチレン系樹脂成
形材料は、溶融混練成形によって、物性にすぐれた成形
品を製造することができる。本発明の成形品は、不飽和
カルボン酸またはその誘導体グラフト変性スチレン系樹
脂またはポリフェニレンエーテル樹脂を含有する非晶性
スチレン系樹脂４０〜９０重量％、好ましくは４５〜８
５重量％とガラス繊維６０〜１０重量％、好ましくは５
５〜１５重量％からなり、ガラス繊維の平均繊維長が２
〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍである成形品であ
る。すなわち、成形品中の平均ガラス繊維長が比較的長
く保持されているものである。

【００４０】また、この平均ガラス繊維長と非晶性スチ
レン系樹脂中のグラフト変性熱可塑性樹脂の含有と相ま
って、引張強度、曲げ強度とガラス繊維含有量との関係
が、引張強度（ＭＰａ）＞２．０Ｗ＋７０、好ましくは 引張強度（ＭＰａ）＞２．０Ｗ＋８０ 曲げ強度（ＭＰａ）＞２．５Ｗ＋１２０、好ましくは曲
げ強度（ＭＰａ）＞２．５Ｗ＋１３０、好ましくは Ｗ：ガラス繊維含有量（重量％） である成形品である。

【００４１】好ましくは、さらに、アイゾット衝撃強度
とガラス繊維含有量との関係がアイゾット衝撃強度（Ｋ
Ｊ／ｍ² ）＞２．５Ｗ＋１５、好ましくは アイゾット衝撃強度（ＫＪ／ｍ² ）＞２．５Ｗ＋１６ である成形品である。本発明の成形品は、従来のガラス
繊維含有の非晶性スチレン系樹脂の物性とは、衝撃強度
を含めて格段に向上しており、従来非晶性スチレン系樹
脂が採用されなかった製品、または寸法安定性の点で採
用が困難であった製品を中心に、自動車分野、電気・電
子部品、建材、土木など各種分野での活用が期待され
る。

【００４２】

【実施例】次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づ
いて説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限
定されるものではない。 ガラス繊維含有スチレン系樹脂ペレットの製造 アミノシラン系処理ガラス繊維束（繊維径：１３μｍ、
６００本）を下記樹脂組成の溶融樹脂含浸槽中を連続的
に通過させ（樹脂の供給量、引き取り速度を制御してガ
ラス繊維含有量を調節）引き抜き、冷却してストトラン
ドを成形し、所定の長さに切断し、ペレツトを製造し
た。

【００４３】 Ｐ−１：ガラス繊維 ６０重量％ 非晶性スチレン樹脂（ＧＰＰＳ） ３５重量％ 〔ＭＩ＝２０ｇ／１０分（２００℃、５ｋｇ荷重）〕 無水マレイン酸グラフト変性された変性ポリフェニレンエーテル樹脂 ５重量％ 〔無水マレイン酸含有量＝３重量％〕 ペレット長さ＝１２ｍｍ Ｐ−２：ガラス繊維 ６０重量％ 非晶性スチレン樹脂（ＧＰＰＳ） ４０重量％ 〔ＭＩ＝２０ｇ／１０分（２００℃、５ｋｇ荷重）〕 ペレット長さ＝１２ｍｍ・・・ガラス繊維の抜けが激しくフワフワとし た状態のペレットであった。

【００４４】実施例１ ガラス繊維含有スチレン系樹脂ペレット〔Ｐ−１〕；５
０重量％とＭＩ＝１２ｇ／１０分の非晶性ポリスチレン
樹脂；５０重量％をドライブレンドして成形材料とし
た。射出成形機は、型締力：８００ｔ、ガラス繊維の破
断を極力少なくするために圧縮比：１．９のスクリュー
を用いた。金型として６００ｍｍ×３００ｍｍ×厚み：
３ｍｍの板状成形品の成形用金型を装備した射出成形装
置である。樹脂温度：２５０℃、金型温度：６０℃の射
出条件で板状成形品を得た。成形品の評価結果を第１表
に示す。

【００４５】なお、評価方法を下記に示す。 ガラス繊維含有量：試験片を灰化後重量を測定して求
めた。 平均ガラス繊維長：試験片を灰化後、万能投影機で倍
率１０倍で直接撮影し、その画像を用いてデジタイザー
にて平均ガラス繊維長を求めた。 引張強度：ＪＩＳ Ｋ７１１３に準拠。 曲げ強度：ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠。 アイゾット衝撃強度：ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠、ノ
ッチ付き。 デュポン衝撃強度：荷重＝１ｋｇ、撃芯＝１／２イン
チＲ、受皿＝５０ｍｍ径の試験条件で測定した。

【００４６】実施例２ 実施例１において、成形材料として、ガラス繊維含有ス
チレン系樹脂ペレット〔Ｐ−１〕；６０重量％、ＭＩ＝
２０ｇ／１０分の非晶性ポリスチレン樹脂；３８重量％
およびフマル酸グラフト変性された変性ポリフエニレン
エーテル樹脂〔フマル酸含有量＝１．６重量％〕：２重
量％をドライブレンドして成形材料とした以外は、実施
例１と同様にして成形品を得た。評価結果を第１表に示
す。 比較例１ 実施例１において、成形材料として、ガラス繊維含有ス
チレン系樹脂ペレット〔Ｐ−１〕の代わりに、ガラス繊
維含有スチレン系樹脂ペレット〔Ｐ−２〕を用いた以外
は、実施例１と同様にして成形品を得た。評価結果を第
１表に示す。 比較例２ 実施例１において、成形材料として、ガラス繊維含有ス
チレン系樹脂ペレット〔Ｐ−１〕の代わりに、ガラス繊
維含有非晶性ポリスチレン樹脂ペレット〔Ｐ−２〕を、
非晶性ポリスチレン樹脂の代わりに、ＭＩ＝１５ｇ／１
０分のゴム改質ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）〔ゴム含
有量＝８重量％〕を用いた以外は、実施例１と同様にし
て成形品を得た。評価結果を第１表に示す。

【００４７】実施例３ 実施例１において、成形材料として、ガラス繊維含有ス
チレン系樹脂ペレット〔Ｐ−１〕；４０重量％およびＭ
Ｉ＝１５ｇ／１０分のＡＢＳ樹脂；６０重量％をドライ
ブレンドして成形材料とした以外は、実施例１と同様に
して成形品を得た。評価結果を第１表に示す。 比較例３ 実施例３において、成形材料として、ガラス繊維含有非
晶性スチレン系樹脂ペレット〔Ｐ−２〕；４０重量％お
よびＭＩ＝１５ｇ／１０分のＡＢＳ樹脂；６０重量％を
ドライブレンドして成形材料とした以外は、実施例３と
同様にして成形品を得た。評価結果を第１表に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【発明の効果】本発明のガラス繊維含有スチレン系樹脂
成形材料を用いて、成形された成形品は、同じガラス繊
維含有量において、引張強度、曲げ強度、さらには衝撃
強度が格段に向上する。したがって、スチレン系樹脂の
有する成形収縮、ソリが少ないことからくる寸法安定性
などを生かして従来使用が困難であった、自動車分野、
電気・電子分野、建材・建築分野など、特に大型の成形
品など幅広い分野への適用が可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F072 AA04 AA08 AB09 AB14 AC05 AC06 AD05 AD42 AD52 AG05 AH04 AH21 AH33 AH49 AK14 AK15 AK16 AL02 AL11 AL17 4J002 BC03W BC03Y BC06W BC06Y BC07W BC07Y BC08W BC08Y BC09W BC09Y BC11W BC11Y BE04X BH01W BH01Y BN05X BN06W BN06Y BN12W BN12Y BN14W BN14Y BN15W BN15Y BN16W BN16Y BN18X BN20X BN21W BN21Y CH07X DL006 FA046 FB136 FB146 FB166 FB276 FD010 FD016 FD030 FD040 FD050 FD070 FD090 FD100 FD320

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）非晶性スチレン系樹脂と、非
   晶性スチレン系樹脂と相溶性または親和性を有し、極性
   基を含有するグラフト変性熱可塑性樹脂と、 互いに平行に配列されペレツトとほぼ同一長を有する
   ２０〜８０重量％のガラス繊維を含み、長さが３〜１０
   ０ｍｍであるガラス繊維含有スチレン系樹脂ペレット３
   ０〜１００重量％、（Ｂ）スチレン系樹脂０〜７０重量
   ％からなるガラス繊維含有スチレン系樹脂成形材料。
2. 【請求項２】 グラフト変性熱可塑性樹脂が不飽和カル
   ボン酸またはその誘導体グラフト変性スチレン系樹脂ま
   たはポリフェニレンエーテル樹脂である請求項１記載の
   ガラス繊維含有スチレン系樹脂成形材料。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のガラス繊維含有
   スチレン系樹脂成形材料を溶融成形してなる成形品。
4. 【請求項４】 不飽和カルボン酸またはその誘導体グラ
   フト変性スチレン系樹脂またはポリフェニレンエーテル
   樹脂を含有する非晶性スチレン系樹脂４０〜９０重量％
   とガラス繊維６０〜１０重量％からなり、ガラス繊維の
   平均繊維長が２〜２０ｍｍである成形品。
5. 【請求項５】 成形品の引張強度、曲げ強度とガラス繊
   維含有量との関係が 引張強度（ＭＰａ）＞２．０Ｗ＋７０ 曲げ強度（ＭＰａ）＞２．５Ｗ＋１２０ 〔 Ｗ：ガラス繊維含有量（重量％）〕である請求項４
   記載の成形品。
6. 【請求項６】 成形品のアイゾット衝撃強度とガラス繊
   維含有量との関係が アイゾット衝撃強度（ＫＪ／ｍ）＞２．５Ｗ＋１５ 〔 Ｗ：ガラス繊維含有量（重量％）〕である請求項５
   記載の成形品。