JP2887345B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物

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JP2887345B2 JP63167700A JP16770088A JP2887345B2 JP 2887345 B2 JP2887345 B2 JP 2887345B2 JP 63167700 A JP63167700 A JP 63167700A JP 16770088 A JP16770088 A JP 16770088A JP 2887345 B2 JP2887345 B2 JP 2887345B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、成形品とした場合の表面外観に優れ機械的
特性の改良された熱可塑性樹脂組成物に関するものであ
り、その優れた表面特性、寸法安定性、機械的強度、電
気特性等から、カメラ、VTR、ファクシミリなど広い産
業分野で好適に使用できるものである。
〔従来の技術およびその問題点〕
従来、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物は、優れた
機械的、電気的特性を有する。しかし、ハウジングやカ
バーなどの外観性能を要求される部品類に使用する場
合、良好な外観を付与する為に塗装や印刷等の二次加工
をして外観を美麗とすることが必要であった。
この改良法として、ポリカーボネート樹脂にポリカー
ボネート樹脂よりも溶融粘度の低いポリカーボネートオ
リゴマーを添加した材料を用いて、成形品の表面に粘度
の低いオリゴマー成分を分散させる方法が提案されてい
る(特開昭58−111549)が、改良効果は必ずしも十分で
はなく、配合したオリゴマーが耐熱性の低下の原因とな
る欠点があった。
又、従来のガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物は成形
収縮率の異方性が大きい為、成形品に反りが出るという
欠点を有しており、寸法精度の要求される用途において
は限界があった。そこで、成形収縮率の異方性を改良す
るためにガラスビーズやガラスパルーンなどの球状のガ
ラス系充填剤を併用することが行われているが、機械的
強度の向上は殆どなく、外観の改良は不十分であった。
上記のように、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物の
欠点は、従来用いているガラス繊維が通常平均繊維径6
〜13μm、繊維長6mm〜70μmに起因するものと推定さ
れ、この結果、外観と異方性のより少ない材料をえるこ
とが困難であった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、上記の欠点を解決する方法について鋭
意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂に、ガラス溶融炉
により溶融されたガラスを多孔プレートから均一径のフ
ィラメントとして引出し、高温・高速バーナー火炎中に
誘導し繊維化することにより綿状の極細ガラス繊維を得
る方法により製造された平均繊維径が2μm以下のガラ
ス繊維を2〜50重量%配合してなる熱可塑性樹脂組成物
であり、該ガラス繊維がEガラスより形成され、更に該
ガラス繊維がシランカップリング剤で表面処理したもの
を選択するものである。
以下、本発明の構成について説明する。
まず、本発明の特徴である平均繊維径2μm以下のガ
ラス繊維とは、長繊維紡糸法では通常製造することが困
難なものであり、通常、短繊維火炎法、すなわち、ガラ
ス溶融炉により溶融されたガラスを多孔プレートから所
望の均一径のフィラメントとして引出し、高温・高速バ
ーナー火炎中に誘導し繊維化することにより綿状の極細
ガラス繊維を得る方法により製造され、その平均繊維径
は2μm以下と極めて細かく、かつ比表面積の大きい他
に類のないガラス繊維とされたものである。又、本ガラ
ス繊維の原料としてはEガラス等の無アルカリガラスが
好ましい。これはCガラス等を使用した場合、ガラス繊
維によるアルカリ加水分解の促進により樹脂の劣化分解
が促進され、物性低下が生じるためである。
更に、本ガラス繊維と樹脂との密着性を改良するため
にシランカップリング剤等の表面処理剤を使用するのが
好ましい。本ガラス繊維は、従来のガラス繊維と異なり
通常、集束剤等のバインダーを用いていないので、その
まま表面処理ができるメリットを有するものである。具
体的な表面処理の方法を例示すれば、アミノシラン、エ
ポキシシラン、アクリルシラン、ビニルシラン等のシラ
ンカップリングの0.01〜1wt%の水溶液中にガラス繊維
を浸漬した後、温度140〜160℃で1〜2時間熱処理する
方法などである。
平均繊維径が2μm以下のEガラス繊維の具体例とし
ては、日本無機(株)製E−FMW−800、E−FMW−1700
を挙げることが出来る。
ガラス繊維径が2μmを超えると成形品の外観が粗く
なり好ましくない。
上記した新規なガラス繊維を配合する本発明の熱可塑
性樹脂としては、通常、繊維強化された樹脂組成物とし
て使用される樹脂であれば特に限定はなく、本発明の外
観の改良された機械的強度の良い組成物として使用でき
るものである。具体的に例示すればポリエチレン(=P
E)、ポリプロピレン(=PP)、ポリブテン、ポリイソ
ブチレン、ポリメチルペンテン−1、エチレン−プロピ
レン共重合体などで例示されるオレフィン系重合体;エ
チレン−酢酸ビニル共重合体(=EVA)、エチレン−酢
酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ポリビニルアセター
ル、ポリ酢酸ビニル(=PVA)、ビニルアルコール−酢
酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル(=PVC)などの置
換オレフィン系重合体;塩素化ポリエチレン、塩素化ポ
リプロピレン、塩素化ポリ塩化ビニルなどの塩素化ポリ
オレフィン系重合体;ポリテトラフロロエチレン(=PT
FE)、ポリテトラフロロエチレン−プロピレン共重合
体、フッ化ビニリデン樹脂、ポリテトラフロロエチレン
−ヘキサフロロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂;
ポリメチルメタクリレート(=PMMA)、メチルメタクリ
レートを主成分としたエチルアクリレート、n−ブチル
アクリレート等との共重合体、ポリアクリル酸エチル、
ポリアクリル酸ブチルなどのアクリレート系重合体;ポ
リスチレン(=PS)、ハイインパクトポリスチレン(=
HIPS)、メチルメタクリレート−スチレン共重合体(=
MS)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(=AS)、
アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(=
ABS)、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン
共重合体(=MBS)、メチルメタクリレート−アクリロ
ニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(=MAB
S)、メチルメタクリレート−アルキルアクリレートゴ
ム−スチレン共重合体(=MAS)、その他特開昭48−48
547に開示されているアクリロニトリル−アクリル系ゴ
ム−スチレン共重合体、特開昭48−42452に開示されて
いるアクリロニトリル−塩素化ポリオレフィン−スチレ
ン共重合体などで代表されるスチレン系重合体;ナイロ
ン−6(=PAD6)、ナイロン−66(=PAD66)、ナイロ
ン−12(=PAD12)、ナインロ−6,12、ナイロン−11、M
Xポリアミド(=MXD6)などで代表されるポリアミド樹
脂;ポリエチレンテフタレート(=PET)、ポリブチレ
ンテレフタレート(=PBT)、ジオール成分としてシク
ロヘキサンジメタノール或いはこれとエチレングリコー
ルなどをもちいたフタル酸とのポリエステル(=PCTA,P
CTG)などで代表される飽和ポリエステル樹脂(=PE
S);ポリヒドロキシ安息香酸とポリエチレンテレフタ
レートとの共重合体などの液晶ポリーマー;ポリアセタ
ール(=POM);ポリビニルアセタール;ポリエステル
イミド、ポリアミドイミド、ポリアリレート、ポリエー
テルケトン、ポリエステルカーボネート、ユーデルポリ
サルホン、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート
(=PC)、ポリフェニレンエーテル(=PPE)、ポリフ
ェニレンサルファイドなどの耐熱性のエンジニアリング
プラスチックス類など、並びに前記から選択された一種
若しくは二種以上の混合物、例えばPC/ABS、PC/MBS等の
PC/スチレン系共重合体組成物、PC/PET、PC/PBT、PC/PC
TA、PC/PCTG等のPC/ポリエステル樹脂組成物、これらに
ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、これらを架橋してなる
粒子状ゴム或いはオレフィン系エラストマー、熱可塑性
スチレン−ブタジエン系共重合体、ポリエステル系エラ
ストマー等の熱可塑性エラストマー類を配合したものな
どで代表されるポリカーボネート樹脂組成物、PPE/PS、
PPE/HI−PSその他のポリフェニレンエーテル系樹脂組成
物、POM/ポリウレタンエラストマーなどの組成物、その
他の熱可塑性樹脂を挙げることができる。これらの熱可
塑性樹脂の中で、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレ
ンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレー
ト(PBT)などの飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリ
アセタール、ポリフェニレンエーテルなどの汎用エンジ
ニアリングプラスチックス類及びそれらの組成物が好ま
しく、特にポリカーボネート及びその組成物が好まし
く、ポリカーボネート樹脂としては粘度平均分子量19,0
00〜30,000のものを用いるのが好ましい。
熱可塑性樹脂への本発明のガラス繊維の配合量は組成
物の2〜50重量%を占める範囲、より好ましくは5〜45
重量%、特に8〜40重量%を占める範囲から選択するの
がよい。
配合量が2重量%を下回ると、寸法精度(低収縮
率)、強度、剛性等の改良効果がなく、他方50重量%を
超えると流動性が不足して成形困難となったり、金型や
シリンダーの摩耗が激しくなり経済的に不利になった
り、熱可塑性樹脂の劣化が生じ機械的強度等が低下する
ので好ましくない。
また、本発明の熱可塑性樹脂組成物を調製する方法と
しては、特に限定はなく、通常の方法、例えば、熱可塑
性樹脂と本ガラス繊維とをVブレンダー等で混合した
後、ベント付の一軸押出機でペレット化する方法、一軸
押出機や二軸押出機の途中からガラス繊維を供給し、押
出機械中で混合しペレット化する方法など一般に工業的
に用いられている方法が適宜採用される。
なお、これらの熱可塑性樹脂には、必要に応じて脂肪
酸エステル、パラフィンワックス、シリコンオイル等の
滑剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、着色剤、無機
充填剤、炭素繊維、帯電防止剤などの添加剤を当然に加
えることができる。
〔実施例〕
以下、実施例、比較例によって説明する。なお、実施
例、比較例中の「部」は特に断らない限り重量基準であ
る。
実施例1〜4及び比較例1〜4 ビスフェノールAを用いてなるポリカーボネート樹脂
粉末(三菱瓦斯化学(株)製、ユーピロンE−2000粘度
平均分子量28,000)、平均繊維径0.8μmのEガラス繊
維(日本無機(株)製、E−FMW−800、以下、Aと記
す)、ガラス繊維Aを日本ユニカー(株)製のアミノシ
ランカップリング剤で表面処理したもの(以下、Bと記
す)、平均繊維径13μmのEガラス繊維(旭ファイバー
グラス(株)製、CS03.409、以下、Cと記す)、ガラス
ビーズ(東芝バロティーニ(株)製、EGB731、以下、D
と記す)及び平均繊維径0.8μmのCガラス(SiO2:63.
4、Al2O3:5.3、Fe2O3:2.0、Na2O:14.6、K2O:1.1、CaO:
6.1、MgO:3.0、B2O3:5.6、F2:0.9)(以下、Eと記す)
を各々第1表に示した組成で混合し、一軸押出機で押し
出しペレット化した。
得られたペレットを120℃の熱風乾燥機で120℃5時間
以上乾燥し、射出成形機により物性測定用の試験片を成
形し、物性試験をした。
この結果を第1表−1、−2に示した。
なお、表中の外観(*1)の表示は下記である。
○:表面平滑. △:一部にざらつき. ×:表面ざらつく. 第1表−2 実施例5、6及び比較例5、6 変性ポリフェニレンエーテル樹脂(三菱瓦斯化学
(株)製、ユピエースAH−60)、ポリアセタール樹脂
(三菱瓦斯化学(株)製、ユピタールF.30−01)、ガラ
ス繊維A、ガラス繊維Cを各々第2表に示した組成で混
合し、実施例1と同様にして押し出しペレット化、及び
射出成形して物性測定用の試験片を成形し、物性試験を
した。
この結果を第2表に示した。なお、外観(*1)は第
1表の記載と同じである。
第2表 〔発明の作用および効果〕 以上の如く、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、平均繊
維径が2μm以下のガラス繊維を使用することにより、
外観に優れ、異方性の少ない、且つ機械的強度の高い物
性を示すものであり、従来のガラス繊維強化材にない特
性を示すものである。
従って、本発明の組成物は、カメラ、VTR、ファクシ
ミリ等広い産業分野に公的な素材を提供出来るものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 一郎 大阪府大阪市東区淡路町3―39 日本無 機株式会社関西支店内 (72)発明者 荻原 猛 茨城県結城市作の谷415 日本無機株式 会社結城工場内 合議体 審判長 加藤 孔一 審判官 谷口 浩行 審判官 中島 庸子 (56)参考文献 特開 昭62−243633(JP,A) 特開 昭62−91546(JP,A) 特開 昭63−151643(JP,A) 特開 昭50−26871(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性樹脂に、ガラス溶融炉により溶融
    されたガラスを多孔プレートから均一径のフィラメント
    として引出し、高温・高速バーナー火炎中に誘導し繊維
    化することにより綿状の極細ガラス繊維を得る方法によ
    り製造された平均繊維径が2μm以下のEガラス繊維を
    2〜50重量%配合してなる熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】該ガラス繊維がシランカップリング剤で表
    面処理したものである請求項1記載の熱可塑性樹脂組成
    物。
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