JPH03100062A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、補強材として無機質繊維を含有する熱可塑性
樹脂組成物に係り、特に高強度であると同時に高弾性で
あり、かつ表面外観、寸法安定性等に優れた熱可塑性樹
脂組成物に関する。

〔従来の技術〕

近年、歯車等の機械要素や建造物等のエンジニアリング
的な分野においてもプラスチックが進出し、高強度で高
弾性のプラスチック材料が要求されるようになった。こ
のような要請に応えるものとして、熱可塑性樹脂にガラ
ス繊維、炭素繊維、タルクや炭カル等の粉末又は鱗片状
物質、チタン酸カリウム等のウィスカー、等を単独で又
は２〜３種混合して配合することが行われている。特に
、高強度でかつ高弾性の樹脂組成物を与えるものとして
は、ガラス繊維にその他の炭素繊維、タルクや炭カル等
の粉末又は鱗片状物質あるいはチタン酸カリウム等のウ
ィスカーを組合せて使用することが知られている。

しかしながら、炭素繊維やチタン酸カリウム等のウィス
カーは、高価な材料であり、これらをガラス繊維と組合
せて使用することは樹脂組成物のコストの面から不利で
あり、また、タルクや炭カル等の粉末又は鱗片状物質を
ガラス繊維と組合せて使用するとこのガラス繊維による
強度の向上が阻害される傾向があり、さらに、ガラス繊
維が大量に使用されると成形品の表面状態が悪化し、し
かも反りによる寸法安定性が悪化するという問題があっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、本発明の目的とするところは、高強度、高弾性
であって、しかも成形品の表面状態を非常に良好に維持
し、寸法安定性の良い熱可塑性樹脂組成物を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、かかる観点に鑑みて創案されたも
ので、その要旨とするところは、熱可塑性樹脂２０〜５
０重量％と無機質繊維８０〜５０重量％とを主体とする
組成物であり、上記無機質繊維についてその８０〜２０
重量％をガラス繊維、２０〜８０重量％をウオラストナ
イトとした熱可塑性樹脂組成物である。

７　以下、本発明の詳細な説明する。

先ず、本発明において用いられる熱可塑性樹脂としては
、特に制限されるものではなく、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、又はポリオレフィンのコポリマー等の
炭化水素化合物の重合体、ポリスチレン、アクリロニト
リル−ブタジェン−ポリスチレン共重合体（ＡＢＳ）、
エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン６、ナ
イロン６．６、ナイロン１２、ナイロン４，６、ナイロ
ン６．１０、半芳香族ナイロン、芳香族系のアモルファ
スナイロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
トやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポ
リアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンスル
フィド、ポリサルフォン、ポリフェニレンオキシド、ボ
リアリレート、液晶ポリマー等を挙げることができる。

これらの熱可塑性樹脂は、単独で使用してもよく、また
、その２種以上を組合せて使用してもよい。

また、本発明で使用するガラス繊維は、ＣａＯ１Ｓｉｎ
、及びＡｌｔｏｓを主成分とするもので、通常ＣａＯ１
Ｏ〜２０重量％、ＳｉＯ□５０〜７０重量％及びＡｌｚ
Ｏａ　　２〜１５重量％を含んでいるものが好ましい。

このガラス繊維は樹脂の補強材として使用できるもので
あれば制限はなく、ロービング又はチョツプドストラン
ドのいずれであってもよ（、また、表面無処理のもので
あってもボラン又はシラン化合物で繊維表面を処理した
ものであってもよいが、短繊維で綿状をなすグラスウー
ルは好ましくない。このガラス繊維としては、通常、平
均繊維長（Ｌ）が１〜１０間、平均繊維径（Ｄ）が５〜
２０／Ｊ７ｎ、好ましくは１０〜１５．ｎ、アスペクト
比（Ｌ／Ｄ）が５０以上のものが使用される。このガラ
ス繊維は熱可塑性樹脂と混合する際に切断されることが
あり、樹脂組成物中での平均繊維長は使用するガラス繊
維の長さや混合条件等によっても異なるが、元の長さの
約２０％程度になることがあり、０．２〜２ｍｎ＋、好
ましくは０．３〜１ｍｍである。

上記ガラス繊維と共に熱可塑性樹脂に配合されるウオラ
ストナイトは、白色の針状結晶の鉱物であり、通常Ｓｉ
Ｌを４０〜６０％、ＣａＯを４０〜５５％含有し、その
他にＦｅＯ２、ＡｌｔＯａ　、ＭｇＯ１Ｎａ、０１Ｋ２
０等の成分を含有するものである。このようなウオラス
トナイトは、粉砕・分級して平均粒子径１−１５趨ｍ、
好ましくは３〜９趨ｍに調整し、アスペクト比Ｌ／Ｄを
３〜２０に調整して使用される。

本発明において、熱可塑性樹脂と無機質繊維の配合割合
は、使用される熱可塑性樹脂の種類によっても異なるが
、熱可塑性樹脂２０〜５０重量％で無機質繊維８０〜５
０重量％であり、好ましくは熱可塑性樹脂３０〜４５重
量％に対し無機質繊維７０〜５５重量％である。無機質
繊維の配合量が８０重量％を越えると強度が低下し、ま
た、５０重量％より少ないと補強効果が充分でない。

上記無機質繊維としては、ガラス繊維とウオラストナイ
トとを組合せて使用する。ガラス繊維のみでは高強度と
いう目的を達成することはできても、成形品の表面状態
、寸法安定性の点で好ましくなく、また、ウオラストナ
イトのみでは強度の点で不足する。ガラス繊維とウオラ
ストナイトの間の配合割合は、ガラス繊維が２０〜８０
重量％、好ましくは３０〜７０重量％であって、ウオラ
ストナイトが８０〜２０重量％、好ましくは７０〜３０
重量％である。

上記熱可塑性樹脂、ガラス繊維及びウオラストナイトを
含をする熱可塑性樹脂組成物の調製は、上述した配合割
合の範囲内で適宜のブレンダ等を用い、常法により均一
に混合することによってなされる。また、このようにし
て調製された熱可塑性樹脂組成物は、通常の押出成形や
射出成形等により所望の製品に成形される。

なお、上記ガラス繊維及びウオラストナイトの表　面は
、熱可塑性樹脂との密着性を向上させる処理剤によって
処理されたものであってもよい。

また、組成物の調製に際して、熱可塑性樹脂に通常添加
して使用される難燃剤、顔料、可塑剤、安定剤、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、架橋剤その他の添加剤、補強材と
して無機質繊維を配合する場合に使用される分散剤、ア
クリル酸系共重合体やマレイン酸共重合体等の不飽和カ
ルボン酸系共重合体等であって接着性を有し無機質繊維
と熱可塑性樹脂との間の密着性を向上させる改質剤、無
機充填材、その他強化用繊維等を添加してもよい。

本発明によれば、熱可塑性樹脂にガラス繊維と、ウォラ
スＩ・ナイトとを所定の割合で配合することに　より、
ガラス繊維のみを使用した場合に比べ、その強度、弾性
率を維持しつつ、しかも成形品の表面状態を非常に良好
に維持することができ、寸法安定性を良好にすることが
できる。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明を具体的に
説明する。

実施例１ 熱可塑性樹脂としてナイロン６（宇部興産株式会社製）
を使用し、これに第１表に示す割合でガラス繊維（平均
繊維長３　ｍｍ、平均繊維径１３／Ｊｒｎ、アスペクト
比２３０）とウォラストナイｌ−（林化成■製商品名Ｖ
Ｍ−８Ｎ、平均粒子径７．８趨、平均アスペクト比５）
とを所定量配合し、押出機で練り込んでポリアミド樹脂
組成物を調製した。

このポリアミド樹脂組成物を使用して射出成形により試
験片を成形し、この試験片について引張強度（ＪＩＳ　
Ｋ　６８７１）　、引張伸び率（ＪＩＳ　Ｋ　６８７１
）、曲げ強度（ＡＳＴＭ　Ｄ−７９０）　、曲げ弾性率
及び１／４”ノツチ付アイゾツト衝撃強度（ＡＳＴＭ　
Ｄ−２５６’）を測定し、試験片の強度と弾性を評価す
ると共に、この試験片の表面状態と厚さ３唾で１５０ｍ
ｍ　Ｘ　１５０ｍの大きさの平板の反りを目安とした寸
法安定性を４段階評価方式で評価した。結果を第１表に
示す。

比較例１ ナイロン６に第１表に示す割合でウオラストナイト、タ
ルク（ワンド−工業（掬製グレード名＝９５２）、チタ
ン酸カリウム繊維（大塚化学■製商品名二ティスモ）、
マイカ（＠レプコ製グレード名：Ｓ−２００）及びガラ
ス繊維を配合し、実施例１と同様に練り込んで樹脂組成
物を調製した。得られた樹脂組成物を使用して試験片を
成形し、その物性を測定した。結果を第１表に示す。

実施例２ 熱可塑性樹脂としてポリアミド樹脂のアモルファスナイ
ロン（三菱化成（横裂）７０重量％とポリエステル樹脂
のＰＢＴ　（三菱化成（横裂）３０重量％との混合物を
使用し、実施例１と同様に所定量のクラストナイトとガ
ラス繊維とを練り込み、アモルファスナイロン／ＰＢＴ
樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて試
験片を成形し、実施例１と同様に各物性を測定した。結
果を第２表に示す。

比較例２ アモルファスナイロン／ＰＢＴに第２表に示す割合でク
ラストナイト、タルク、チタン酸カリウム繊維、マイカ
及びガラス繊維を配合し、比較例１と同様に、樹脂組成
物を調製し、試験片を成形してその物性を測定した。結
果を第２表に示す。

実施例３ 熱可塑性樹脂としてポリエステル樹脂のＰＢＴ（三菱化
成（掬製）５５重量％とＡＢＳ樹脂（新日鐵化学（ＩＩ
）製）４５重量％との混合物を使用し、実施例１と同様
に所定型のクラストナイトとガラス繊維を練り込み、Ｐ
ＢＴ／ＡＢＳ樹脂組成物を調製（、た。得られた樹脂組
成物を用いて試験片を成形し、実施例１と同様に各物性
を測定した。結果を第３表に示す。

比較例３ ＰＢＴ／ＡＢＳに第３表に示す割合でクラストナイト、
タルク、チタン酸カリウム繊維、マイカ及びガラス繊維
を配合し、比較例１と同様に、樹脂組成物を調製し、試
験片を成形してその物性を測定した。結果を第３表に示
す。

第３表 〔発明の効果〕 本発明によれば、熱可塑性樹脂にガラス繊維とクラスト
ナイトとを所定の割合で配合することにより、高強度、
高弾性率を維持しつつ、しかもガラス繊維のみを使用し
た場合に比べ、表面外観、寸法安定性が大巾に改善され
た樹脂組成物を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　熱可塑性樹脂２０〜５０重量％と無機質繊維８０〜５
   ０重量％とを主体する組成物であり、上記無機質繊維に
   ついてその８０〜２０重量％をガラス繊維、２０〜８０
   重量％をウォラストナイトとしたことを特徴とする熱可
   塑性樹脂組成物。