JPH0254382B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は成形品の変形量が小さく、かつ優れた
機械的性質、特に耐衝撃性を有する熱可塑性樹脂
組成物に関する。 一般に結晶性の熱可塑性樹脂はいわゆるエンジ
ニアリングプラスチツクとして単独でも種々の成
形品として機械的部品等に用いられるが、高い機
械的強度、剛性の要求される分野に用いられる場
合には、ガラス繊維等の強化剤を含む組成物とし
て用いられている。しかしながらガラス繊維等の
繊維状の強化剤を含む組成物は一般に異方性が大
きく、機械的強度、剛性は高いが成形時域いはア
ニーリング時に成形品の変形が生ずる欠点があ
る。そしてこのような変形は、ポリアセタールや
ポリブチレンテレフタレート等の如く結晶性の高
い樹脂、ポリエチレンテレフタレートの如くアニ
ーリングにより結晶化の進む樹脂等においては、
特に著しいものがある。それ故これ等の樹脂の成
形材料としての適否は、その用途によつて化学
的、熱的性質と共に、衝撃強度、剛性等の機械的
性質と変形との釣合を重視して決定しなければな
らないが、この機械的物性と変形との釣合は、寸
法精度の要求される成形品、例えば基板やケース
等の成形材料として用いられる場合には特に重要
である。しかし成形品の変形度を低減して、なお
かつ剛性や耐衝撃性等の機械的性質の向上を図る
ことは極めて困難であり、特に結晶性の熱可塑性
樹脂においては精密な寸法の成形品を得ることは
至難である。 この点に関して本出願人は以前に繊維状強化剤
と板状充填剤とを併せて含有する組成物について
提案（特願昭52−37042号、特開昭53−121843号
公報）を行いかなりの効果を得たが、成形品の用
途によつては尚不充分な場合が存在する。しかし
て本発明は、かかる熱可塑性樹脂の変形と機械的
性質特に静的強度、剛性、耐衝撃性等に関してさ
らに優れた組成物を得るべく種々検討を加えた結
果、ポリカーボネートの添加が成形品の変形の減
少および機械的物性の向上に極めて有効であるこ
との知見を得、これに基づいて完成されたもので
ある。 すなわち本発明は、Ａ）結晶性の熱可塑性樹脂
に、Ｂ）繊維状強化剤とＣ）板状充填剤および
Ｄ）ポリカーボネートを含有することを特徴とす
る熱可塑性樹脂組成物を内容とする。 本発明に用いられる結晶性の熱可塑性樹脂と
は、ポリアルキレンテレフタレート樹脂、例えば
ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテ
レフタレート、ポリエチレンテレフタレート及び
これらの共重合物或いは混合物である。これらの
結晶性樹脂は単独でも化学的、熱的諸性質が機能
部品に適しているが、これ等を成形材料として用
いるときは成形時又はアニーリング時の変形が大
きく、機械的強度や寸法精度が共に重要な要素と
なる用途には尚充分でない場合が多い。しかるに
以下に述べる併用成分との組成物とすることによ
り、特に効果が大きく満足すべき機能を有するこ
とが確認出来た。 次に本発明に用いられる繊維状添加剤とは、ガ
ラス繊維、炭素繊維、グラフアイト繊維、金属繊
維、シリコンカーバイト繊維、アスベスト、ウオ
ラストナイト、繊維状チタン酸カリウム等の無機
繊維、ホイスカー、各種の有機繊維等である。好
ましい強化剤はガラス繊維であるが特に限定はな
く、機械的物性の強化、導電性の付与、摩擦特性
の改良、難燃性の向上等の種々の目的に応じて用
いられる。なおこれ等の繊維状強化剤は、何れか
一種又はそれ以上を混合して使用しても良い。本
発明によれば、樹脂に含有される繊維状強化剤の
長さ／直径比は５〜1000が望ましく特に10〜100
が好ましい。例えば直径10ミクロン程度のガラス
繊維であれば平均長は100〜1000ミクロン程度で
あることが望ましい。又繊維長が過大なものは組
成物の成形性を著しく悪化させるため、繊維長は
１mm以下が望ましい。繊維状強化剤の添加量は全
樹脂組成物に対して１〜60重量％であり、添加す
る目的に応じて適宜定められるが、特に望ましい
添加量は２〜30重量％である。 次に本発明に用いられる板状充填剤とは、雲母
（白雲母，金雲母，セリサイト等）、板状ガラス
（ガラスフレーク）、タルク、金属箔等である。こ
れらの中でも特に好ましい板状充填剤は板状ガラ
スである。板状充填剤の添加量は、全樹脂組成物
に対して１〜59重量％であり、特に好ましい添加
量は２〜40重量％である。又これ等の板状充填剤
は１種又はそれ以上を混合して使用出来る。板状
物質の添加は単独でも変形に対して有効なもので
あるが、前記特開昭53−121843号公報に示されて
いるように、機械的性質特に引張強度、衝撃強度
等を高く保ち、且つ寸法精度が良くそりの少ない
性質を兼備するためには、繊維状添加剤との組合
せが更に有効である。しかし添加量過多は成形性
を悪化させるため、繊維状添加剤と合わせた総添
加量で60重量％程度が実用上上限であり、更に好
ましくは30〜50重量％程度である。成形品の変形
量を小さくする為には版状物質の径（広がりの方
向の平均の長さ）は40μ以上が好ましく、厚さは
0.1〜10ミクロンが望ましく、特に１〜５ミクロ
ンが好ましい。望ましい径／厚さの比は４以上
で、更には30以上が望ましく、その内でも特に30
〜400が好ましい。径又は径／厚さの比が小さい
ものは板状物として変形防止効果が小さく、又過
大のものは成形性を悪化させるので好ましくな
い。特に板状ガラスの形状についていえば、厚さ
は２〜５ミクロンのものが好ましく、径（広がり
の方向の長さ）は40ミクロン以上のものが好まし
く、平均径で100ミクロンから1000ミクロンが特
に好ましい。 これ等の板状充填剤及び繊維状強化剤は、その
まま配合することも出来るが、合成樹脂との親和
性、接着性を高める為、適当な表面処理剤で表面
処理を行なつたものを使用すれば、機械的強度は
更に改善される。ここで表面処理剤としては種々
の公知のものが本発明に使用可能であり、一例を
示せば、シラン系，チタネート系，エポキシ系等
があげられる。 次に本発明で特徴的なことはポリカーボネート
を含有することであり、この存在は、結晶性の熱
可塑性樹脂に繊維状強化剤と板状充填剤を加えた
組成物における変形、そりの防止及び機械的性質
の向上に、更に相乗的な効果をもたらすものであ
る。本発明において用いられるポリカーボネート
は、ビスフエノールタイプのポリ炭酸エステルで
あつて例えばビスフエノールと炭酸エステルとの
反応あるいはビスフエノールにアルカリの存在下
でホスゲンを作用させることにより得られる。本
発明に用いられるポリカーボネートはなるべく高
流動のものが望ましく、又その添加量は全樹脂組
成物に対して１〜50重量％、好ましくは２〜25重
量％である。余りに添加量が多くなると、組成物
の耐熱性を悪化せしめるからである。 本発明の組成物は、従来から強化樹脂、充填剤
入樹脂等の調製に用いられる方法により容易に調
製される。例えば、押出機により各添加物を混合
押出し本発明のペレツトを調製し、しかる後成形
する方法、組成の異なるペレツトを成形前に混合
し成形後に本組成の組成物を得る方法、成形機に
各成分を直接仕込む方法等、何れも使用出来る。 本発明の組成物は、使用分野に応じその物性を
調整又は修正するため、前記成分の他に別の有機
高分子物質を添加使用することが出来る。有機高
分子物質の例を示せば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ブテン―１、ブテン―２のポリマー、ポ
リ―４―メチルペンテン―１、エチレンとプロピ
レン、エチレンとブテン、エチレンと４―メチル
ペンテン―１等のポリオレフイン、ポリオレフイ
ンを主体とする共重合体、エチレン―酢酸ビニル
共重合体、エチレン―アルキルアクリレート共重
合体、エチレン―メタクリル酸共重合体のナトリ
ウム塩等のエチレン―カルボン酸エステルの共重
合体及びそれ等の金属塩、ポリスチレン、スチレ
ン―ブタジエン―アクリロニトリル共重合体、ス
チレン―アクリロニトリル共重合体、メタクリル
酸メチル―スチレン共重合体等のビニル系化合
物、その共重合体、ポリブタジエン、ブチルゴム
等のゴム状高分子物質及びポリアクリレート樹脂
からなる変性剤、熱可塑性セグメント型コポリエ
ステルからなる変性剤等である。ポリアクリレー
ト樹脂からなる変性剤とは、ポリアクリレート樹
脂がC₁〜C₆アルキルアクリレートから誘導され
る単位を含有するものであり、そのポリアクリレ
ートがゴム状第１段階及び熱可塑性硬質最終段階
を有する多段階重合体よりなる。好ましい多段共
重合体の例を示せば、ブチルアクリレート―ブチ
レンジアクリレート―アリルメタクリレートであ
る。また熱可塑性セグメント型コポリエステルか
らなる変性剤とは、エステル連鎖全体について、
頭尾結合で結合された多数の反復長鎖エステル単
位および短鎖エステル単位よりなり該長鎖エステ
ル単位が次式 で表され、短鎖エステル単位が次式 で表わされるものである。式（），（）におい
て、Ｘは融点約60℃以下、分子量約400〜4000炭
素対酸素比約2.5〜4.3を有するポリアルキレンオ
キシドグリコールから末端ヒドロキシル基を除去
した後に残る二価の基を示し、Ｒは分子量約300
以下のジカルボン酸からカルボキシル基を除去し
た後に残る二価の基を示し、Ｙは分子量約250以
下のジオールからヒドロキシル基を除去した後に
残る二価の基を示す。これ等の有機高分子物質
は、目的に応じ単独又は２種以上混合使用するこ
とが可能である。該添加量は、結晶性の熱可塑性
樹脂に対して50重量％を越えない範囲で添加する
ことが出来、５〜10重量％が好ましい。本発明の
組成物には、更に公知の帯電防止剤、着色剤、滑
剤、離形剤、核剤、安定剤、難燃剤、界面活性剤
等を添加し、その使用目的に応じてその要求され
る性質を付与することが出来る。 以下、本発明が特に有用な樹脂であるポリブチ
レンテレフタレートの例を用いて本発明の効果を
示すが、本発明はこれに限定されるものではな
い。 実施例１〜７，比較例１〜８ ポリブチレンテレフタレート（ポリプラスチツ
クス株式会社製ジユラネツクス）にガラス繊維、
板状ガラス（平均径600ミクロン）およびポリカ
ーボネートを表―１に示す割合で混合し、40m／
ｍ一軸押出機を用いて押出しペレツト状の組成物
を調製した。次いでこのペレツトにより成形機を
用いて試験片を成形し変形量、引張強度、耐衝撃
性を測定した。一方比較例として、各々の実施例
についてポリカーボネートを含有しない場合、ガ
ラス繊維、板状ガラスの何れか一つを含まない場
合について同様に測定した。これ等の測定結果を
表―１に示す。尚、変形量の測定は、120mm角の
平板状試験片（厚さ２mm）を成形し、試験片の変
形部のうちの最大部を変形量として測定した。

【表】 上記実施例のうちでも、特に実施例４〜６の如
く特定の有機高分子物質を添加した樹脂を用いた
場合には、低変形であり、かつ、より改良された
耐衝撃性を有する成形品を得ることができる。ま
たこのような樹脂を用いる場合には、ガラス繊維
の添加量を減らしても高い耐衝撃性を得られるた
め、ガラス繊維の添加量の減少によりさらに変形
量を少なくできるという効果が得られる。 実施例８，９，比較例９，10 平均径の違いによる物性を比較するため、実施
例３の処方で同様に評価した結果を表―２に示
す。板状ガラスの代わりに、ガラスビーズ（平均
粒径30ミクロン）を同量添加した組成物について
合わせて評価した。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリアルキレンテレフタレート樹脂に繊維状
   強化剤と板状充填剤とポリカーボネートとを含有
   し、ポリカーボネートの含有量が全組成物に対し
   て１〜50重量％であることを特徴とする熱可塑性
   樹脂組成物。 ２ ポリアルキレンテレフタレートがポリブチレ
   ンテレフタレートである特許請求の範囲第１項記
   載の組成物。 ３ 繊維状強化剤がガラス繊維、グラフアイト繊
   維、金属繊維、シリコンカーバイト繊維、アスベ
   スト、ウオラストナイト、繊維状チタン酸カリウ
   ム等の無機繊維、ホイスカー及び有機繊維から成
   る群から選択されたものである特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載の組成物。 ４ 板状充填剤が雲母、セリサイト、板状ガラス
   及び金属箔から成る群から選択されたものである
   特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記
   載の組成物。 ５ 繊維状強化剤が特にガラス繊維である特許請
   求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載の組
   成物。 ６ 板状充填剤が特に板状ガラス（ガラスフレー
   ク）である特許請求の範囲第１項から第５項のい
   ずれかに記載の組成物。