JP2008195883A - 樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
スチレン系樹脂に特定の無機フィラーを配合することにより、剛性と耐衝撃性に優れるとともに、スチレン系樹脂本来の成形性を損なわない樹脂組成物を開発し、筐体、発泡体等の材料として実用化すること。
【解決手段】
スチレン系樹脂(A)95〜50重量%、炭酸カルシウムとタルクからなる特定の複合フィラー(B)5〜50重量%からなる樹脂組成物。
【選択図】なし
スチレン系樹脂に特定の無機フィラーを配合することにより、剛性と耐衝撃性に優れるとともに、スチレン系樹脂本来の成形性を損なわない樹脂組成物を開発し、筐体、発泡体等の材料として実用化すること。
【解決手段】
スチレン系樹脂(A)95〜50重量%、炭酸カルシウムとタルクからなる特定の複合フィラー(B)5〜50重量%からなる樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
本発明は、スチレン系樹脂と無機フィラーからなる樹脂組成物に関し、さらに詳しくは高い剛性と耐衝撃性を併せ持つ樹脂組成物を与え、この樹脂組成物は筐体等の成形体に好ましく用いることができる。
樹脂材料の剛性、強度、耐熱性などの特性を改良する手法の一つとして、無機フィラーを樹脂材料に充填する方法が知られている。これまで、種々の無機フィラーを充填した樹脂組成物が開発され実用化されている。
一般に樹脂材料に無機フィラーを添加することにより、曲げ弾性率等の剛性は向上する一方、耐衝撃性等が低下する。すなわち、硬く脆くなってしまう。GPPSやHIPSに代表されるスチレン系樹脂では耐衝撃性の低下が大きいため、無機フィラー添加による剛性向上の手法はあまり取られていない。
樹脂材料の耐衝撃性をなるべく低下させずに剛性を向上させるべく、種々検討されてきた。たとえば、サイズの小さいフィラー、アスペクト比の大きいフィラーを添加したり、あるいはフィラーの表面処理を行うことで、樹脂材料との密着性を向上させる手法が取られている。
特許文献1には、タルク粉末と炭酸カルシウム粉末とを乾式で高速撹拌によって均一に混合粉砕して得たフィラーを添加することにより、曲げ弾性率を向上させ、かつアイゾット衝撃値の低下を極力抑制していることが開示されている。ただし、同文献に記載されている樹脂はブロックポリプロピレン、ホモポリプロピレン、ナイロン6なる結晶性樹脂のみであり、スチレン系樹脂の言及はまったくない。
特開2002−80631
特許文献1には、タルク粉末と炭酸カルシウム粉末とを乾式で高速撹拌によって均一に混合粉砕して得たフィラーを添加することにより、曲げ弾性率を向上させ、かつアイゾット衝撃値の低下を極力抑制していることが開示されている。ただし、同文献に記載されている樹脂はブロックポリプロピレン、ホモポリプロピレン、ナイロン6なる結晶性樹脂のみであり、スチレン系樹脂の言及はまったくない。
本発明はスチレン系樹脂、とりわけポリスチレン(GPPS)あるいはゴム変性ポリスチレン(HIPS)の耐衝撃性をなるべく落とさずに剛性を向上させるものであり、スチレン系樹脂の本来の成形性を失わずに、実用的な耐熱性を兼ね備えている。
本発明者は鋭意検討した結果、ポリスチレンあるいはゴム変性ポリスチレンに特定の複合フィラーを充填することにより剛性と耐衝撃性が両立する材料が得られ、またこの樹脂組成物が様々な成形方法に対応できる流動性、および実用的な耐熱性を兼ね備えていることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は下記のとおりである。
ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)95〜50重量%と、平均粒子径が0.05〜5μmである炭酸カルシウムと平均粒子径が0.5〜20μmである板状フィラーとの重量比が10:90〜70:30の割合で混合、攪拌して複合化することからなり、その際、回転羽根を周速20m/s以上の条件で攪拌することによって得られる複合フィラー(B)5〜50重量%とを混練することからなる樹脂組成物の製造方法。
ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)95〜50重量%と、平均粒子径が0.05〜5μmである炭酸カルシウムと平均粒子径が0.5〜20μmである板状フィラーとの重量比が10:90〜70:30の割合で混合、攪拌して複合化することからなり、その際、回転羽根を周速20m/s以上の条件で攪拌することによって得られる複合フィラー(B)5〜50重量%とを混練することからなる樹脂組成物の製造方法。
本発明により、ポリスチレンあるいはゴム変性ポリスチレンに特定のフィラーを配合することにより高剛性でかつ耐衝撃性に優れた樹脂組成物を与え、また、当該樹脂組成物は、スチレン系樹脂の本来の成形性を失わずに、実用的な耐熱性を兼ね備えている。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で用いられるポリスチレン(A)とはスチレンの単独重合体であり、一般的に入手できるものを適宜選択して用いることができる。一般的に入手できるポリスチレンは、スチレンの重合度、分子量分布、可塑剤や滑剤の量が調整され、流動性の異なるものが提供されている。本発明で使用されるポリスチレン(A)の流動性はISO1133に従って測定したメルトフローレイトが1〜10g/10minの範囲にあることが好ましい。ポリスチレン(A)の流動性が上記範囲を下回ると、本発明の樹脂組成物の成形性、特に射出成形での金型充填性が低下して好ましくない。一方、ポリスチレン(A)の流動性が上記範囲を上回ると、本発明の樹脂組成物の成形性、特に押出成形、真空成形、ブロー成形での厚み均一性が低下して好ましくない。
本発明で用いられるゴム変性ポリスチレン(A)とはスチレン単独の重合体からなる連続相にゴム状重合体がグラフト重合して粒子分散してなる成形材料であり、一般的に入手できるものを適宜選択して用いることができる。ゴム変性ポリスチレン(A)に用いるゴムとしては、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン−イソプレン共重合体、天然ゴム、エチレン−プロピレン共重合体などを挙げることができる。特に、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体が好ましい。
ゴム変性ポリスチレン(A)の流動性は、ISO1133に従って測定したメルトフローレイトが1〜10g/10minの範囲にあることが好ましい。ゴム変性ポリスチレンの流動性が上記範囲を下回ると、本発明の樹脂組成物の成形性、特に射出成形での金型充填性が低下して好ましくない。一方、ゴム変性ポリスチレン(A)の流動性が上記範囲を上回ると、本発明の樹脂組成物の成形性、特に押出成形、真空成形、ブロー成形での厚み均一性が低下したり、さらには樹脂組成物の耐衝撃性が低下して好ましくない。
ゴム変性ポリスチレン(A)の流動性は、ISO1133に従って測定したメルトフローレイトが1〜10g/10minの範囲にあることが好ましい。ゴム変性ポリスチレンの流動性が上記範囲を下回ると、本発明の樹脂組成物の成形性、特に射出成形での金型充填性が低下して好ましくない。一方、ゴム変性ポリスチレン(A)の流動性が上記範囲を上回ると、本発明の樹脂組成物の成形性、特に押出成形、真空成形、ブロー成形での厚み均一性が低下したり、さらには樹脂組成物の耐衝撃性が低下して好ましくない。
本発明の(A)成分のポリスチレン及びゴム変性ポリスチレンは各々単独で使用してもよいし、あるいは両者を任意の割合で混合して使用してもよい。ポリスチレンおよびゴム変性ポリスチレン両者を使用する場合、複合フィラー(B)と混合するに先立ち、ポリスチレンおよびゴム変性ポリスチレン両者を溶融混練等により均一材料としておいてもよいし、あるいは、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレンおよび複合フィラー(B)3者を一緒に溶融混練等で混合してもよい。
本発明に用いる複合フィラー(B)とは、炭酸カルシウムとタルク、マイカ、クレーなどの板状フィラーの1種以上を乾式で高速撹拌することによって複合化したものである。板状フィラーとしてはタルクが最も好ましい。
本発明における板状フィラーとは、外見上、板状と判断できるものであり、板の面積(S)と厚さ(t)の関係が概ね√S/t≧10を満たすものである。
炭酸カルシウムの平均粒子径は0.05〜5μm、好ましくは0.5〜3μm、板状フィラーの平均粒子径は0.5〜20μm、好ましくは1〜10μmである。
平均粒子径が0.05〜5μmである炭酸カルシウムと平均粒子径が0.5〜20μmである板状フィラーとの重量比が10:90〜70:30である。
炭酸カルシウム混合比が10未満(板状フィラーが90を超える)では、耐衝撃性が低下する。
炭酸カルシウムの混合比が70を越えた(板状フィラーが30未満)場合、剛性の向上が不十分である。フィラーの粒子径はレーザー回折・散乱法により測定する。レーザー回折・散乱法により測定した粒度分布より平均粒子径を求めることができる。平均粒子径が上記範囲外であると、本発明の樹脂組成物の剛性あるいは耐衝撃性が十分発現されず好ましくない。本発明に用いる複合フィラー(B)は、上記複数種の無機フィラーを乾式で高速撹拌によって均一に混合して製造される。一般に、板状フィラーを樹脂に配合すると剛性は向上するが大幅に耐衝撃性が低下する。一方炭酸カルシウムを配合すると耐衝撃性の低下は少ないが剛性の向上も僅かである。板状フィラーと炭酸カルシウムを混合して高速撹拌することにより、板状フィラーに炭酸カルシウムが均一に付着する。これにより、板状フィラーおよび炭酸カルシウムの凝集が防止される。この複合フィラーを樹脂に混練することにより板状フィラーおよび炭酸カルシウムが凝集することなく高度に樹脂中に分散する。この結果、板状フィラーまたは炭酸カルシウムを単独に添加する場合、あるいは板状フィラーと炭酸カルシウムを単純に混合して添加する場合に比べて、剛性と耐衝撃性のバランスに優れた樹脂組成物を得ることができる。乾式での高速撹拌は回転羽根の周速が20m/s以上、好ましくは25m/s以上で混合粉砕し、高速撹拌は、フィラーの表面改質剤の存在下に行っても良い。表面改質剤としては、高級脂肪酸あるいはその塩、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、リン酸エステル等が挙げられる。撹拌における回転羽根の周速が20m/s以下であると、板状フィラーと炭酸カルシウムの複合化、すなわち炭酸カルシウムの板状フィラーへの付着が不十分となる。結果的に、樹脂中でのフィラーの分散が不良となり、本発明の樹脂組成物の引張破壊歪みやシャルピー衝撃強さやデュポン衝撃強さ等の耐衝撃性が低くなり好ましくない。
以上、本発明に用いる複合フィラー(B)については、特許文献1に記載されている。
本発明における板状フィラーとは、外見上、板状と判断できるものであり、板の面積(S)と厚さ(t)の関係が概ね√S/t≧10を満たすものである。
炭酸カルシウムの平均粒子径は0.05〜5μm、好ましくは0.5〜3μm、板状フィラーの平均粒子径は0.5〜20μm、好ましくは1〜10μmである。
平均粒子径が0.05〜5μmである炭酸カルシウムと平均粒子径が0.5〜20μmである板状フィラーとの重量比が10:90〜70:30である。
炭酸カルシウム混合比が10未満(板状フィラーが90を超える)では、耐衝撃性が低下する。
炭酸カルシウムの混合比が70を越えた(板状フィラーが30未満)場合、剛性の向上が不十分である。フィラーの粒子径はレーザー回折・散乱法により測定する。レーザー回折・散乱法により測定した粒度分布より平均粒子径を求めることができる。平均粒子径が上記範囲外であると、本発明の樹脂組成物の剛性あるいは耐衝撃性が十分発現されず好ましくない。本発明に用いる複合フィラー(B)は、上記複数種の無機フィラーを乾式で高速撹拌によって均一に混合して製造される。一般に、板状フィラーを樹脂に配合すると剛性は向上するが大幅に耐衝撃性が低下する。一方炭酸カルシウムを配合すると耐衝撃性の低下は少ないが剛性の向上も僅かである。板状フィラーと炭酸カルシウムを混合して高速撹拌することにより、板状フィラーに炭酸カルシウムが均一に付着する。これにより、板状フィラーおよび炭酸カルシウムの凝集が防止される。この複合フィラーを樹脂に混練することにより板状フィラーおよび炭酸カルシウムが凝集することなく高度に樹脂中に分散する。この結果、板状フィラーまたは炭酸カルシウムを単独に添加する場合、あるいは板状フィラーと炭酸カルシウムを単純に混合して添加する場合に比べて、剛性と耐衝撃性のバランスに優れた樹脂組成物を得ることができる。乾式での高速撹拌は回転羽根の周速が20m/s以上、好ましくは25m/s以上で混合粉砕し、高速撹拌は、フィラーの表面改質剤の存在下に行っても良い。表面改質剤としては、高級脂肪酸あるいはその塩、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、リン酸エステル等が挙げられる。撹拌における回転羽根の周速が20m/s以下であると、板状フィラーと炭酸カルシウムの複合化、すなわち炭酸カルシウムの板状フィラーへの付着が不十分となる。結果的に、樹脂中でのフィラーの分散が不良となり、本発明の樹脂組成物の引張破壊歪みやシャルピー衝撃強さやデュポン衝撃強さ等の耐衝撃性が低くなり好ましくない。
以上、本発明に用いる複合フィラー(B)については、特許文献1に記載されている。
本発明に用いる複合フィラー(B)は市販品を用いてもよい。たとえば、三共精粉株式会社製のハイブリッドフィラー(炭酸カルシウム/タルク)が挙げられる。
ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)と複合フィラー(B)の合計を100重量%として、ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)95〜50重量%、複合フィラー(B)5〜50重量%である。
好ましくは、ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)90〜55重量%、複合フィラー(B)10〜45重量%である。複合フィラー(B)が5重量%未満では剛性の向上が僅かであり、実用上未添加品と変わりないため、好ましくない。一方、複合フィラー(B)が50重量%を超えると、衝撃強度が大幅に低下してしまい好ましくない。
好ましくは、ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)90〜55重量%、複合フィラー(B)10〜45重量%である。複合フィラー(B)が5重量%未満では剛性の向上が僅かであり、実用上未添加品と変わりないため、好ましくない。一方、複合フィラー(B)が50重量%を超えると、衝撃強度が大幅に低下してしまい好ましくない。
ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)と複合フィラー(B)を配合、溶融、混練、造粒する方法は特に限定されず、樹脂組成物の製造で常用されている方法を用いることができる。例えば、ドラムタンブラー、ヘンシェルミキサー等で配合した上記成分をバンバリーミキサー、単軸押出機、二軸押出機、ニーダー等を用いて溶融、混練し、ロータリーカッター、ファンカッター等で造粒することによって樹脂組成物を得ることができる。あるいは、ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)と複合フィラー(B)を別々に押出機等にフィードする方法もある。なお、溶融、混練における樹脂温度は200〜250℃が好ましい。
さらに、本発明の樹脂組成物は、ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)と複合フィラー(B)を配合、溶融、混練、造粒するときに、酸化防止剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤といった添加剤を添加することができる。
本発明の樹脂組成物は射出成形、シート押出成形、真空成形、異型押出成形、ブロー成形といった方法で成形されて樹脂製品となる。
本発明の樹脂組成物は射出成形、シート押出成形、真空成形、異型押出成形、ブロー成形といった方法で成形されて樹脂製品となる。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
<スチレン系樹脂(A)−1>
(A)−1;ポリスチレン「685」<PSジャパン(株)製>
基礎物性を(表−1)に示す。
<ゴム変性ポリスチレン(A)−2>
(A)−2;ゴム変性ポリスチレン、ゴム含量8.6重量%
基礎物性を(表−1)に示す。
<複合フィラー(B)>
(B)−1;ハイブリッドフィラーAHT8020C<三共精粉(株)製>
平均粒径3.4μmのタルクと平均粒径80nmの炭酸カルシウムを重量比80/20の割合で乾式で高速撹拌によって複合化した。
(B)−2;ハイブリッドフィラーAHT6040C<三共精粉(株)製>
平均粒径3.4μmのタルクと平均粒径80nmの炭酸カルシウムを重量比60/40の割合で乾式で高速撹拌によって複合化した。
(B)−3;ハイブリッドフィラーAHT5050<三共精粉(株)製>
平均粒径3.4μmのタルクと平均粒径1.4μmの炭酸カルシウムを重量比50/50の割合で乾式で高速撹拌によって複合化した。
<炭酸カルシウム>
カルシーズ PL−10<神島化学(株)製>
平均粒径;100nm
<タルク>
マイクロエース P−3<日本タルク(株)製>
平均粒径5.1μm
<スチレン系樹脂(A)−1>
(A)−1;ポリスチレン「685」<PSジャパン(株)製>
基礎物性を(表−1)に示す。
<ゴム変性ポリスチレン(A)−2>
(A)−2;ゴム変性ポリスチレン、ゴム含量8.6重量%
基礎物性を(表−1)に示す。
<複合フィラー(B)>
(B)−1;ハイブリッドフィラーAHT8020C<三共精粉(株)製>
平均粒径3.4μmのタルクと平均粒径80nmの炭酸カルシウムを重量比80/20の割合で乾式で高速撹拌によって複合化した。
(B)−2;ハイブリッドフィラーAHT6040C<三共精粉(株)製>
平均粒径3.4μmのタルクと平均粒径80nmの炭酸カルシウムを重量比60/40の割合で乾式で高速撹拌によって複合化した。
(B)−3;ハイブリッドフィラーAHT5050<三共精粉(株)製>
平均粒径3.4μmのタルクと平均粒径1.4μmの炭酸カルシウムを重量比50/50の割合で乾式で高速撹拌によって複合化した。
<炭酸カルシウム>
カルシーズ PL−10<神島化学(株)製>
平均粒径;100nm
<タルク>
マイクロエース P−3<日本タルク(株)製>
平均粒径5.1μm
<樹脂組成物の製造>
ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)と複合フィラー(B)あるいは炭酸カルシウム、タルクを(表−2)〜(表−4)の上段に示す通り計量した。
計量した原料をドラムタンブラーで配合し、同方向二軸押出機(WERNER & PFLEIDERER社製ZSK25)でシリンダー設定温度220℃、スクリュー回転数200rpmにて溶融混練し溶融ストランドとして抜き出した。溶融ストランドを水冷しロータリーカッターでストランドをカッティングしてペレット状の樹脂組成物を得た。
ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)と複合フィラー(B)あるいは炭酸カルシウム、タルクを(表−2)〜(表−4)の上段に示す通り計量した。
計量した原料をドラムタンブラーで配合し、同方向二軸押出機(WERNER & PFLEIDERER社製ZSK25)でシリンダー設定温度220℃、スクリュー回転数200rpmにて溶融混練し溶融ストランドとして抜き出した。溶融ストランドを水冷しロータリーカッターでストランドをカッティングしてペレット状の樹脂組成物を得た。
<物性の測定>
メルトフローレイトおよび機械物性の測定;
上記で製造した樹脂組成物のメルトフローレイトをISO1133にしたがって測定した。又、上記で製造した樹脂組成物をISOタイプA試験片に射出成形し、ISO527−1に従って引張強さ、引張破壊歪みを、ISO178に従って曲げ強さ、曲げ弾性率を、ISO179に従ってシャルピー衝撃強さ、ISO306に従ってビカット軟化温度、ISO75−2に従って荷重撓み温度を測定した。
デュポン衝撃試験;
JIS K 5400に従い、デュポン衝撃試験を行った。デュポン衝撃試験機を用いて、撃芯の先端Rが3mm、受け台のへこみRが6mmの条件で、厚さ2mmの射出成形板に撃芯を落下させ、成形板に亀裂を発生させるエネルギーを求めた。
以上の測定結果を(表−2)〜(表−4)の下段および(図−1)〜(図−4)に示した。
メルトフローレイトおよび機械物性の測定;
上記で製造した樹脂組成物のメルトフローレイトをISO1133にしたがって測定した。又、上記で製造した樹脂組成物をISOタイプA試験片に射出成形し、ISO527−1に従って引張強さ、引張破壊歪みを、ISO178に従って曲げ強さ、曲げ弾性率を、ISO179に従ってシャルピー衝撃強さ、ISO306に従ってビカット軟化温度、ISO75−2に従って荷重撓み温度を測定した。
デュポン衝撃試験;
JIS K 5400に従い、デュポン衝撃試験を行った。デュポン衝撃試験機を用いて、撃芯の先端Rが3mm、受け台のへこみRが6mmの条件で、厚さ2mmの射出成形板に撃芯を落下させ、成形板に亀裂を発生させるエネルギーを求めた。
以上の測定結果を(表−2)〜(表−4)の下段および(図−1)〜(図−4)に示した。
参考例2、実施例9〜11、13〜15、比較例6〜11について、曲げ弾性率とシャルピー衝撃強さの関係を(図−1)に、曲げ弾性率とデュポン衝撃強さの関係を(図−2)に示す。
参考例3、実施例16〜19、比較例12〜15について、曲げ弾性率とシャルピー衝撃強さの関係を(図−3)に、曲げ弾性率とデュポン衝撃強さの関係を(図−4)に示す。
参考例3、実施例16〜19、比較例12〜15について、曲げ弾性率とシャルピー衝撃強さの関係を(図−3)に、曲げ弾性率とデュポン衝撃強さの関係を(図−4)に示す。
<表―2>
実施例1〜8は、ポリスチレン(A)−1(GPPS)に複合フィラー(B)を配合した本発明の樹脂組成物である。比較例1〜4はポリスチレン(GPPS)にそれぞれ炭酸カルシウムまたはタルクを配合した樹脂組成物である。炭酸カルシウム配合系は複合フィラー配合系に比べて、曲げ弾性率が低く、シャルピー衝撃強さやデュポン衝撃強さも低い傾向にある。また、タルク配合系は対応する複合フィラー系に比較して曲げ弾性率は同等であるが、衝撃強さ(シャルピー、デュポン)が低い。
<表−3><図−1><図−2>
ゴム変性ポリスチレン(A)−2(HIPS)に複合フィラー(B)を配合した樹脂組成物は、炭酸カルシウム、タルクあるいは炭酸カルシウム/タルク混合物を配合した系に比べて剛性(曲げ弾性率)と衝撃強さ(シャルピー、デュポン)のバランスに優れている(実施例9〜15)。ただし、複合フィラー(B)を50%を越える量を配合すると、曲げ弾性率は高いが、シャルピー衝撃強さやデュポン衝撃強さは大幅に低下してしまう(比較例5)。(図−1)および(図−2)は横軸に曲げ弾性率、縦軸にシャルピー衝撃強さとデュポン衝撃強さを各々取ってプロットしたものである。右上にプロットされるものほど剛性と衝撃強さのバランスに優れていることになる。実際、(図−1)および(図−2)に示すように、複合フィラー(B)を配合した系は右上にプロットされている。特に曲げ弾性率とデュポン衝撃の関係(図―2)において傾向が明確に出ている。比較例10および11では、複合フィラー(B)−1と同組成になるようにのタルクと炭酸カルシウムを配合しているが、剛性と耐衝撃性のバランスは複合フィラー系に比べて劣っていることがわかる。
<表−4><図−3><図−4>
(A)−1(GPPS)と(A)−2(HIPS)の1:1組成をベースとして複合フィラー(B)を配合した樹脂組成物の物性を(表−4)示す。(図−3)および(図−4)は横軸に曲げ弾性率、縦軸にシャルピー衝撃強さとデュポン衝撃強さを各々取ってプロットしたものである。いずれにおいても、複合フィラー(B)を配合した系炭酸カルシウムあるいはタルクを配合した系に比べては右上にプロットされており、剛性と耐衝撃性のバランスに優れていることを示している。
実施例1〜8は、ポリスチレン(A)−1(GPPS)に複合フィラー(B)を配合した本発明の樹脂組成物である。比較例1〜4はポリスチレン(GPPS)にそれぞれ炭酸カルシウムまたはタルクを配合した樹脂組成物である。炭酸カルシウム配合系は複合フィラー配合系に比べて、曲げ弾性率が低く、シャルピー衝撃強さやデュポン衝撃強さも低い傾向にある。また、タルク配合系は対応する複合フィラー系に比較して曲げ弾性率は同等であるが、衝撃強さ(シャルピー、デュポン)が低い。
<表−3><図−1><図−2>
ゴム変性ポリスチレン(A)−2(HIPS)に複合フィラー(B)を配合した樹脂組成物は、炭酸カルシウム、タルクあるいは炭酸カルシウム/タルク混合物を配合した系に比べて剛性(曲げ弾性率)と衝撃強さ(シャルピー、デュポン)のバランスに優れている(実施例9〜15)。ただし、複合フィラー(B)を50%を越える量を配合すると、曲げ弾性率は高いが、シャルピー衝撃強さやデュポン衝撃強さは大幅に低下してしまう(比較例5)。(図−1)および(図−2)は横軸に曲げ弾性率、縦軸にシャルピー衝撃強さとデュポン衝撃強さを各々取ってプロットしたものである。右上にプロットされるものほど剛性と衝撃強さのバランスに優れていることになる。実際、(図−1)および(図−2)に示すように、複合フィラー(B)を配合した系は右上にプロットされている。特に曲げ弾性率とデュポン衝撃の関係(図―2)において傾向が明確に出ている。比較例10および11では、複合フィラー(B)−1と同組成になるようにのタルクと炭酸カルシウムを配合しているが、剛性と耐衝撃性のバランスは複合フィラー系に比べて劣っていることがわかる。
<表−4><図−3><図−4>
(A)−1(GPPS)と(A)−2(HIPS)の1:1組成をベースとして複合フィラー(B)を配合した樹脂組成物の物性を(表−4)示す。(図−3)および(図−4)は横軸に曲げ弾性率、縦軸にシャルピー衝撃強さとデュポン衝撃強さを各々取ってプロットしたものである。いずれにおいても、複合フィラー(B)を配合した系炭酸カルシウムあるいはタルクを配合した系に比べては右上にプロットされており、剛性と耐衝撃性のバランスに優れていることを示している。
本発明の樹脂組成物はポリスチレンの用途である筐体、発泡体等数多くの産業分野に好ましく用いられる。
Claims (1)
- ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレン(A)95〜50重量%と、平均粒子径が0.05〜5μmである炭酸カルシウムと平均粒子径が0.5〜20μmである板状フィラーとの重量比が10:90〜70:30の割合で混合、攪拌して複合化することからなり、その際、回転羽根を周速20m/s以上の条件で攪拌することによって得られる複合フィラー(B)5〜50重量%とを混練することからなる樹脂組成物の製造方法。
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2007
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