JPH032245A

JPH032245A - スチレン系樹脂組成物

Info

Publication number: JPH032245A
Application number: JP1137139A
Authority: JP
Inventors: Kenji Watanabe; 健司渡邉
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1991-01-08

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）本発明は無機質充填剤を含有したスチレン系樹脂組成物
に係わり、更に詳しくは剛性が優れ、寸法精度の優れた
静電防止性樹脂組成物に関するものである。

（従来の技術）一般に、樹脂マトリックス中に無機質充填剤を混合充填
することにより高剛性組成物が得られることは広（知ら
れているが、金属ダイキャストや、板金製品の代替を考
えているような用途、例えば、ＯＡ機器、事務機器のペ
ーパー送り機構部や、内部シャーシー、フレーム等の用
途に無機質を充填した樹脂組成物からなる成形品を充当
した場合、剛性率は高いが機械的強度特に耐衝撃性が低
く、且つ、成形品の寸法精度が悪いため実用上使用が困
難であり、しかもプラスチックは絶縁材料であるためペ
ーパー送り機構部においてベーパーの送りの不都合を生
じるため、静電防止用付属装置を必要とし、それ故、Ｏ
Ａ機器、事務機器の小型化に限界があった。

高剛性組成物を得る試みは充填材としてガラスピーズ、
ガラスフレーク、ガラスバルーン、マイカ、タルク、カ
オリン、シリカ、チタン酸カリウム、炭酸力ルシュウム
等を用いて検討されてはいるものの、耐衝撃性が低く、
実用的には使用できず、一方、充填材として繊維状のガ
ラス繊維、アスベスト繊維、ロックウール、カーボン繊
維等を用いて検討されたものは、一部の成形品で実用化
されてはいるが、寸法精度を厳しく要求される成形品に
は使用されていないのが実情であり、また、静電防止性
能を付与する目的でガラス繊維にカーボンラックを配合
する試みもあるが、性能面での安定性、静電防止レベル
の点で満足されるに至っていないため、高い剛性を持ち
、実用的な耐衝撃、性を保持し、且つ寸法精度が優れ、
しかも静電防止性能がある樹脂組成物が強く要望されて
いた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的はスチレン系樹脂に、無機質充填剤を配合
した場合に生ずる耐衝撃性の低下、寸法精度の不具合、
不安定な静電防止性能等を解決し、スチレン系樹脂に、
無機質充填剤を配合して得られる成形品の耐衝撃性を低
下させないで高い剛性を維持し、且つ、成形品の寸法精
度を向上させ、しかも安定し、高レベルの静電防止性能
がある樹脂組成物を提供することにある。

（問題を解決するための手段）即ち、本発明は、スチレン系樹脂６０〜９０重量パーセ
ントに対して、無機質充填剤１０〜４０重量パーセント
を配合してなる組成物に於て、該無機質充填剤のうち２
０〜８０パーセントはＬ／Ｄが２０以上で、繊維径は５
〜２０μφのカーボン繊維からなり、２０〜８０パーセ
ントは厚さが１〜１０μｍ１大きさが２０〜３００μｍ
の板状のマイカからなることを特徴とするスチレン系・
樹脂組成物に存する。　以下、本発明の詳細な説明する
。

本発明に使用するスチレン系樹脂としては、ポリスチレ
ン、ゴム強化ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレ
ン共重合体、アクリロニトリル−αメチル化スチレン共
重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン三元
共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−αメチル化
スチレン三元共重合体等が夫々単独に、若しくは相溶性
の良いポリマーにあっては、必要に応じて２ＦＩ類以上
が混合使用される。

本発明に於ける無機質充填剤のうち、カーボン繊維はＬ
／Ｄが２０以上で繊維径は５〜２０μφのものでありカ
ーボン繊維の製造工程中表面処理剤で処理されたもの、
又は、未処理品でもよく、結束剤としてアラクリル系、
ウレタン系、再ボキシ系処理剤等を使用したものでもよ
い。また、本発明に使用するカーボン繊維は、ポリアク
リロニトリル繊維を原料にする高弾性率カーボン繊維、
及びピッチを原料とした低弾性率カーボン繊維の・どち
らでも良い。

本発明に使用す名マイカは厚さが１〜１０μｍであり大
きさが２０〜３００μｍの板状物であり、製造工程中、
表面処理されたもの、または未処理のらのである。本発
明に使用するマイカは、メタ珪酸イオン（Ｓ　ｉＯａ　
）″−のイオン科している酸素が他の軽視原子と共有原
子価によって結合したものである。このマイカには、硬
質マイカ（白雲母）　　［ＫＡ　ｌ　　（Ａ　Ｉ　Ｓ　
ｉｓ　Ｏ□。）（ＯＨ）２］と、軟質マイカ（金雲母）
　　［Ｋ　（Ｍ　ｇ　Ｆ　）　２　　（Ａｌｓｉ　　Ｏ
）（ＯＨ）２］などである。

本発明に於ては、スチレン系樹脂６０〜９０重量パーセ
ントに対して無機質充填剤１０〜４０重量パーセントを
配合する。即ち、無機質充填剤の配合量が１０重量パー
セント以下であると本発明の目的とする剛性が不十分と
なり、４０重量パーセントを越えると成形された製品が
脆くなり、表面の平滑性も著しく損なわれる。

この無機質充填剤のうち２０〜８０パーセントはカーボ
ン繊維からなり、２０〜８０パーセントはマイカからな
らなければならないが、これは、無機質充填剤のうちカ
ーボン繊維が２０パーセントより少なく、“マイカが８
０パ一セント以上になると成形収縮率の差異は小さくな
るが、反面、成形収縮率の絶対値は大きくなり、且つ機
械物性の低下、特に耐衝撃性の低下が大きくなり、しか
も本来目的としている剛性が低下し、また静電防止性の
低下が認められるので好ましくない。一方、カーボン繊
維が８０パーセントを超えるとマイカを併用した効果が
半減し、成形収縮率の差異が大きくなり成形品にそり、
ねじれを発生し易くなる。

また、上記無機質充填剤のうちカーボン繊維は径５〜２
０μφでＬ／Ｄが２０以上の短繊維でなくてはならない
が、これはスチレン系樹脂の補強にＬ／Ｄが２０より小
さい繊維はあまり有効でなく、繊維径が２０μφより大
きい繊維では成形品の外観を損ない、ウェルドライン部
での強度低下率が大きく、繊維径が５μφより小さい繊
維では機械的強度が低下する傾向もあり経済的効果も悪
、くなる。

一方、板状マイカは大きさが３００μｍを超えると成形
品の外観を損ない、ウェルドライン部での強度低下率が
大きくなり好ましくない。

本発明の樹脂組成物の調整は上記の規程範囲内に於てス
チレン系樹脂と無機質充填材であるカーボン繊維、マイ
カとを夫々採り、■型タンブラー等を用いて公知の方法
でより均一に混合することによって成される。調整され
た組成物は通常の押出成形または射出成形に供される。

尚、樹脂組成物の調整に際してはスチレン系樹脂に通常
添加して用いられる、顔料、可塑剤、安定剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、滑剤、及びその他の添加剤や無機質
充填剤、を充填する場合に使用される分散助剤等を含ん
でいてもよいことは勿論である。　以下に本発明の実施
例を示す。

（実施例）実施例１〜４アクリロニトリル−スチレン共重合体（結合アクリロニ
トリル２６ｗｔ％、溶液粘度０．９ηｓｐ／ｃ）（ＡＳ
樹脂）とアクリロニトリル−ブタジェン−スチレン三元
共重合体（含有ゴム分２７ｗｔ％）（ＡＢＳ樹脂）に、
市販カーボン繊維−Ａ（直径１０μφ、繊維長６−１１
製造工程中で表面処理、エポキシ系結束剤処理したカー
ボン繊維）と市販のマイカ−Ａ（平均フレーク径８０μ
ｍ１平均厚味２．７μｍ１製造工程中でアミノシラン処
理品）の４成分を第１表に示す組成となるようにＶ型ブ
レンダーでよく混合した。

得られた混合物を４０關φのベントタイプの押出機を用
いて２３０℃で押出、直径３〜５關φ、長さ４〜７　ａ
ｍのペレットに成形後、８０℃、３時間以上の十分な乾
燥を経たのち、スクリュウインライン式射出成型機を用
いて成形温度２３０℃で物性測定用試験片と成形収縮率
測定用の平板（１２０Ｘ１２０Ｘ２關ｔ１フイルムゲー
ト）を作製した。

その物性は第１表に揚げるように充填剤の配合率が増加
すると剛性率は高くなる傾向を示し、しかも実用的に使
用可能であるアイゾツト衝撃強度を保持し、外観、表面
平滑性も良く、更には・本発明の主目的である寸法精度
の指標である樹脂の流動方向とその直角方向との成形収
縮率の差異が０．２％以下であり、高い寸法精度が必要
とされる用途には使用可能な樹脂組成物であること、及
び静電防止性能の指標である表面固有抵抗は１０１３Ω
以下であることが確認出来た。

尚、上記実施例と比較のために、無機質充填剤を含まな
いポリマーベースでは比較例１に示すｑとく剛性率が２
５００ｋｇ／ｃシと著しく低く、無機質充填剤がガラス
繊維（直径１１μφ、繊維長６１１１％製造工程中でア
ミノシラン表面処理、エポキシ系結束処理したガラス繊
維）単独か、マイカ単独か、カーボン繊維単独か、無機
質充填剤量が４０重量パーセントを超える場合、成形収
縮率の差異が大きいか、外観、表面平滑性が低下した成
形品しが得られないか、衝撃強度が低いか、表面固有抵
抗が一般プラスチックのレベルである１０１８Ω〜国し
か到達しないか、何れかの欠点を保持していた。

、実施例５〜７ポリマーベースとして、実施例１〜４で用いたと同じＡ
Ｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂、及びアクリロニトリル−ブタジェ
ン−αメチルスチレン−スチレン共重合体（含有ゴム分
１４ｗｔ％）（耐熱ＡＢＳ）樹脂の各単体に、実施例１
〜４で用いたと同じ市販カーボン繊維−Ａと、市販カー
ボン繊維−Ｂ（直径１８μφ、繊維長３龍、製造工程中
で表面処理、エポキシ系結束剤処理したカーボン繊維）
、実施例１〜４で用いた市販のマイカ−Ａの３〜４成分
を第２表に示す組成となるようにＶ型ブレンダーでよく
混合し、実施例１〜４と同じ方法で物性測定用試験片と
成形収縮率測定用の平板（１２ＯＸ１２０Ｘ２ｍｍｔ、
フィルムゲート）を作製した。

その物性は第２表に揚げるように剛性率が高く、実用的
に使用可能であるアイゾツト衝撃強度を保持し、外観、
表面平滑性も良好で、且つ、本発明の主目的である樹脂
の流動方向とその直角方向との成形収縮率の差異が０．
２％以下であり、高い寸法精度が必要とされる用途には
使用可能な樹脂組成物であること、及び静電防止性能の
指標である表面固有抵抗は１０１３Ω以下であることが
確認出来た。

また、カーボン繊維径の相異（１８μφ、１０μφ）は
成形品の機械的物性、外観、表面平滑性及び寸法精度に
余り影響を与えないことが確認できた。

尚、上記実施例と比較するため、市販カーボン繊維−〇
（直径２０μφ、平均繊維長３５０ｔ１ｍ。

製造工程中で無処理品カーボン繊維、Ｌ／Ｄ２０）、市
販マイカ−Ｂ（平均フレーク径６５０μｍ１平均厚味３
．５μｍ１製造工程中で無処理品）を加え比較したが、
比較例６〜９に示すごとく成形収縮率の差異が大きいか
、外観、表面平滑性が低下した成形品しか得られないか
、剛性、衝撃強度が低いか、何れかの欠点を保持してい
た。

即ち、比較例６．７は、成形収縮率の差異が大きく、比
較例８は、剛性及び実用的耐衝撃性が低下した成形品し
か得られなかった。また比較例９は機械的物性、成形収
縮率の差異に対して有効であったが、外観、表面平滑性
が著しく損なわれ且つ、ウェルドライン部での密着強度
が著しく低下した。

（発明の効果）以上に示したように本発明組成物は押出成形または射出
成形に供し、極めて容易に成形品を得ることができ、し
かも成形品は従来のフィラー強化スチレン系樹脂に比べ
物理的特性、及び外観、表面平滑性のバランスがとれ、
しかも寸法精度の点では大巾に改良され、しかも静電防
止性能が優れ、金属ダイカストに継ぐものであった。従
って、熱可塑性樹脂特有のデザインの多様性があり、部
品点数をまとめて成形できるため、組立工数の大幅な削
減、易加工性と相俟って産業資材として実用上顕著な効
果が期待される。

Claims

【特許請求の範囲】

スチレン系樹脂６０〜９０重量パーセントに対して、無
機質充填剤１０〜４０重量パーセントを配合してなる組
成物に於て、該無機質充填剤のうち２０〜８０パーセン
トはＬ／Ｄが２０以上で繊維径は５〜２０μφのカーボ
ン繊維からなり、２０〜８０パーセントは厚さが１〜１
０μｍ、大きさが２０〜３００μｍの板状のマイカから
なることを特徴とするスチレン系樹脂組成物。