JPH04106158A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は成形性に優れ、かつその成形物が高強度かつ高
比重で難燃性に優れた性能を有する熱可塑性樹脂組成物
に関する。

［従来の技術］ 従来から熱可塑性樹脂成形物の比重を高め、重量感を出
すことが望まれる場合は金属繊維粉末、あるいはセラミ
ック粉末などが混練された樹脂組成物が使用されていた
。しかしながらこうした樹脂組成物から得られる成形体
は金属等充填物の色により自由な発色が困難であったり
、混練用押し出し機や射出成形機のシリンダー内壁が激
しく摩耗するため、実用上問題があった。

一方、特開昭６３−１１３０７２では、酸化鉛が８０重
置火以上含有するガラス粉末を、熱可塑性樹脂に充填し
てなる樹脂組成物が提案された。この場合高比重の樹脂
組成物は得られるが、多量のガラス粉末が混入され成形
物の強度が低下するため、単独では使えずＥガラス繊維
などを補強材として使用する必要が生じ、著しく作業性
が煩雑になると同時にシリンダーの摩耗を減少させるこ
とも難しかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこうした問題を解決するための樹脂組成物を提
供することにある。すなわち高強度かつ高比重で難燃性
に優れ、かつ優れた着色性、成形性を有し、更には押し
出し機や成形機のスクリューやシリンダー内壁の摩耗が
すくなく、かっ作業性に優れた熱可塑性樹脂組成物を提
供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果
、特定の物性を有するガラスから得られたガラス繊維を
樹脂に配合することが有効であることを知見し、本発明
に至った。

すなわち、本発明は熱可塑性樹脂１００体積部に対し、
比重が５以上で歪点が４００℃以下かつ軟化点が４００
℃以上であるガラスを溶融紡糸して得られるガラス繊維
を５〜５０体積部混練してなる樹脂組成物である。

通常熱可塑性樹脂の強化材として無機繊維が使用される
場合、無機繊維フィラメントの長さ、直径、添加量、表
面処理などが重要な因子であるが、特に繊維の長さは補
強効果に最も影響し、成形体中でも少なくとも　０．５
ｍｍ程度は保持することが要望される。充填物が粉体な
どの形状では補強材としては働かず、むしろ応力集中欠
陥点°として作用し、強度を低下させると言われている
。本発明ではこうした欠点を解消するため、高比重ガラ
スの繊維を形成し、熱可塑性樹脂の補強材として使用す
ることにある。

一般的に繊維強化樹脂に使用されるガラス繊維はＥガラ
ス（無アルカリガラス）やＳガラス（高強度ガラス）が
使用される。これらは補強繊維としては優れた性能を示
すがその比重は約２．５程度であり、重量感を要求され
る成形体用の樹脂としては好ましくなく、又、非常に硬
く、かつ高耐熱であるため、シリンダー内壁の摩耗の聞
届は解決できない。

ここにおいて強化繊維の比重が５以上のガラス繊維が混
合されることにより、成形体の重量感は著しく増加する
。混合の割合は目的物の比重に応じて適宜決定されるが
、少なくとも樹脂１００体積部に対して５体積部以上は
必要である。

しかしながら５０体積部を越えて良好な成形体を得るこ
とは困難である。

通常熱可塑性樹脂は押し出し機等によって１００〜４０
０℃程度の温度でガラス繊維等と混線され、成形される
。この場合添加物の性質がシリンダーやスクリューの摩
耗と関連しており、上述したようにＥガラス繊維、Ｓガ
ラス繊維やあるいは金属の繊維や粉末、セラミックス粉
末などは激しく摩耗させることがよく知られてる。

本発明者らは鋭意ガラス繊維の性質とシリンダー、スク
リューなどの摩耗について検討した結果、ガラスの歪点
が関連しており低いほど好ましいが、少なくともガラス
の歪点が４００’Ｃ以下であることが好ましいことを見
出した。上述のＥガラスの歪点は６４０℃、Ｓガラスは
それ以上であり、又、金属繊維やセラミックス等の高比
重充填剤は更に高耐熱高硬度であることが多（、スクリ
ュー等の摩耗を早める。

しかしながら一方、混練あるいは成形時に繊維としての
形状を保持し、補強効果を与えるためには、ガラスの軟
化点は４００”Ｃ以上であることが必要である。従って
本発明のガラス繊維の歪点は４００℃以下で、軟化点が
４００”Ｃであることを必要とする。

ここにおいてガラスの歪点とは、直径０．６５ｍｍ。

長さ　４６０ＩＩ１ｍのファイバーに１ｋｇの荷重をか
け、４℃／ｍｉｎで冷却したとき、伸びが０．１３５ｎ
＋ｍになったときの温度であり、粘度が１０１３ボイズ
に相当する。又、ガラスの軟化点とは直径ｏ、５５〜０
．７５ｍｍ、長さ２３５１１ｍのファイバーを　４〜６
　℃／１ｎで加熱したとき、伸びが１ｍｎ＋／ｍｉｎに
なったときの温度であり、粘度が約１０７・６に相当す
る。

本発明に適用される樹脂は、特段の制限なく、一般的に
知られた熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂で有れば何
れも使用することができる。

例えばポリエチレン等オレフィン系樹脂、ポリスチレン
やＡＢＳ等スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ
アミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂等の汎用熱可塑性
樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはＰＥＥＫ、ＰＥ　
Ｉ。

ＰＰ５ＳＰＰＥなどの高耐熱樹脂、又はこれらの混合樹
脂などの任意の樹脂が適用できる。

本発明を達成するガラスとしてＰｂｏの含有量が５０〜
８０重量％である鉛ガラスが好ましい。

残りの成分としては５ｉ０２が一般的であるが、残糸性
をあげるためにその他の成分が組み合わされることもあ
る。ＰｂＯ成分が５０重量％未満では比重が小さくかつ
歪み点４００℃未満を達成することは困難であり、又、
ＰｂＯが８０重二部を越えた場合は、ガラス繊維として
紡糸することが難しい。

ガラス繊維として樹脂組成物中に分散され、界面を適切
に設計することにより極めて効果的に樹脂補強材として
作用する。マトリックス樹脂に適応したシランカップリ
ング剤などでガラス繊維を表面処理することにより、樹
脂とガラス繊維の密着性が増し良好な界面が形成される
ため、更に補強効果が増幅される。ガラス繊維の直径、
長さは通常ＦＲＴＰ用に用いられている程度であればよ
く。−膜内には直径５〜２０μ、長さ　３〜５０＋ａｍ
程度である。

本発明に使用されるガラス繊維は無色透明で、かつ電気
絶縁性に優れ、かつＰｂＯ成分が含まれることによって
放射線遮蔽性にも優れる。又、本発明の樹脂組成物は難
燃性に優れるが、同等体積分率で比較した場合、特に鉛
ガラス繊維はＥガラスに比べ難燃性向上効果がみられる
。これはガラス成分による効果以外に、低融点の効果が
関連しているものと考えられる。

［実施例コ 以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

実施例Ｉ ＡＢＳ樹脂１００体積部と下記第１表記載の鉛ガラス繊
維の１２．５ｍｍチョツプドストランド３０体積部を一
軸混練機で溶融混合し、ベレットを作製し、次いで射出
成形により一辺が２５ｃｍで厚みが２ｆｆｌＩＩｌの正
方形平板を得た。成形品の物性を第２表に示す。

実施例２ ＰＢＴ樹脂を使用して実施例１と同様にして射出成形平
板を得た。成形品の物性を第２表に示す。

比較例１ 下記第１表記載のＥガラス繊維の１２．５ｍｍチョツプ
ドストランドを使用し、実施例１と同様にして射出成形
平板を得た。成形品の物性を第２表に示す。

比較例２ 比重８のステンレス繊維（日本精線株式会社製〕を使用
し、実施例１と同様にして射出成形平板を得た。成形品
の物性を第２表に示す。

第１表　ガラス繊維の性状 第２表　成形体の性状 ［発明の効果コ 以上説明したように、本発明による樹脂組成物は、比重
が５以上で歪点が４００”Ｃ以下であるガラスを溶融防
止して得られるガラス繊維を使用していることを特徴と
し、そのため従来のガラス繊維補強樹脂に比べ高強度か
つ高比重で、優れた難燃性、着色性、成形性を有し、更
には押し出し機や成形機のスクリューやシリンダー内壁
の摩耗を抑える効果を有する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂１００体積部に対し、比重が５以上で歪点が
   ４００℃以下かつ軟化点が４００℃以上であるガラスを
   溶融紡糸して得られるガラス繊維を５〜５０体積部混練
   してなる樹脂組成物。
2. （２）前記ガラス中ＰｂＯが５０〜８０重量％含まれる
   ことを特徴とする請求項（１）記載の樹脂組成物。