JPH0423849A

JPH0423849A - スチレン系樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0423849A
Application number: JP12830990A
Authority: JP
Inventors: Kenji Watanabe; 健司渡邉
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1992-01-28

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１寸法精度の優れた
軽量化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く知
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、成型品の寸法精度が悪いため実用上使用が
困難であった。しかも、ＯＡ機器、事務機器の携帯用取
扱いに際し、成型品の重量が重過ぎるという問題があっ
た。

高剛性組成物を得る試みは充填剤としてガラスフレーク
、ガラスピーズあるいは、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、炭酸カル
シュラ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、一方充填剤として繊維
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か実情であり、高い剛性を
持ち、実用的な耐衝撃性を保持し、寸法精度が優れ、且
つ、軽量化樹脂組成物か強く要望されていた。

（発明が解決しようとする課題）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、しかも軽量
化した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）即ち本発明は、スチレン系樹脂６０〜９０重量％に対し
て、無機質充填剤１０〜４０重量％よりなる組成物に於
て、該無機質充填剤のうち２０〜８０％はＬ／Ｄが２０
以上で繊維径が５〜２０μφのガラス繊維からなり、　
２０〜８０％は粒径がＵＳ８０メツシュパスで、平均粒
子密度が０．３５ｇ　／ＣＣ以上及び、耐圧強度が２０
００ｐｓｉ以上であるガラス微小中空球（ガラスバルー
ン）からなることを特徴とするスチレン系樹脂組成物を
提供することにある。

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−ａ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２種類以上が
混合使用される。

本発明に使用する無機質充填剤のうちのガラス微小中空
球（ガラスバルーン）の破砕を防止するためには本発明
の樹脂組成物の基体となるスチレン系樹脂の溶融粘度は
、低いことが望ましく、樹脂の流動性の指数であるメル
トフローレートは１　０　ｇ　／　１０ｇ１ｎ　　（Ａ
ＳＴＭＤ−１２３８２３０℃Ｘ５ｋｇ）以上であること
が望ましい。

本発明に於ける無機質充填剤のうち、ガラス繊維はＬ／
Ｄが２０以上で繊維径は５〜２０μφのものであり、ガ
ラス繊維の製造工程中アミノシラン系、グリシドシラン
系、アクリルシラン系カップリング剤等表面処理剤で処
理されたもの、又は、未処理品でもよく、結束剤として
アクリル系、ウレタン系、エポキシ系処理剤等を使用し
たものでもよい。

一方、本発明に於ける無機質充填剤のうち、ガラス微小
中空球（ガラスバルーン）は、粒径がＵＳ８０メツシュ
バスで、平均粒子密度がＯＪ５ｇ／ｃｃ以上及び、耐圧
強度か２０００ｐｓｉ以上であり、ガラスバルーンの製
造工程中アミノシラン系、グリシドシラン系、アクリル
シラン系カップリング剤等で処理されたもの、又は、未
処理品でも良い。

本発明に於ては、スチレン系樹脂６０〜９０重量％に対
して無機質充填剤１０〜４０重量％を配合する。即ち、
無機質充填剤の配合量、が１０重量％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％を超え
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％はガラス繊維から
なり、２０〜８０％はガラス微小中空球（ガラスバルー
ン）からなり、無機質充填剤のうちガラス繊維が２０％
より少なく、ガラスバルーンが８０％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の低
下が認められ好ましくない。

一方、ガラス繊維が８０％を超えるとガラスバルーンを
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り、しかもζ軽量
化の目的が阻害される。

また、上記無機質充填剤のうちガラス繊維は径５〜２０
μφでＬ／Ｄが２０以上の短繊維からなるが、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、粒径が［ＪＳ８Ｄメツシュより大きく、平均粒子
密度が０．３５ｇ／ｃｃより小さく、耐圧強度が２００
０ｐｓｉより小さいガラス微小中空球（ガラスバルーン
）は、成形品中で微小中空が破砕されるため軽量化が損
なわれ、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方法は上記の規程範囲内のス
チレン系“樹脂と無機質充填剤であるガラス繊維、ガラ
スバルーンとを夫々採り、Ｖ型タンブラ−等を用いて定
法に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がその
一部量として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、及びその他の添加物や無機質充填剤、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。

（実施例）以下に本発明の実施例を示す。

実施例１〜４　比較例１〜５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２９ｖｔ％、溶液粘度０７ηＳＰ／ｃ。

メルトフロレート−７０ｇ／１０ｓｉｎ　　（２３０℃
Ｘ５ｋｇ）−ＡＳ樹脂−Ａ１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２５ｖｔ％、
メルトフロレートラン系（２３０℃Ｘ５ｋｇ）−ＡＢＳ樹脂−Ａ１に市販ガラス
繊維−Ａ（直径１３μφ、繊維長３１■、製造工程中で
アミノシラン表面処理、アクリル系結束剤処理したガラ
ス繊維）と、市販のガラス微小中空球−Ａ（粒径がＵＳ
１００メツシュバス、平均粒子密度−０，３８ｇ／ＣＣ
，耐圧強度−４０００ｐｓ＋　）　、市販のガラス微小
中空球−Ｂ（粒径がＵＳ８０メツシュバス、平均粒子密
度−０，３７ｇ　／　ＣＣ，耐圧強度−２０００ｐｓｉ
　）の各成分を第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龍φのベントタイプの押出機を用
いて２３０℃で押出、直径３〜５　ｍｍφ、長さ４〜７
　ｓｒｓのベレットに成形後、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■ａｔ、フィ
ルムゲート）を作製した。

その物性は表−１に掲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
ガラス微小中空球の破砕率が少ないため軽量化されてい
ることが確認出来た。

尚、上記実施例と比較のために、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１．１　ηｓＰ／ｃ　、メルトフローレート−７
ｇ／１０ｍＩｎ　　（２３０℃Ｘ５ｋｇ）−ＡＳ樹脂−
８１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２５ｖｔ％、メルトフローレート−１
ｇ／１ｏ１ｎ　　（２３０’Ｃｘ５ｋｇ）−ＡＢＳ樹脂
−Ａ、市販ガラス繊維−Ｂ（直径１３μφ、繊維長０．
０７ｍｍ５製造工程中でアミノシラン処理）、市販のガ
ラス微小中空球−Ｃ（粒径がＵＳ８０メツシュパス、平
均粒子密度−０，２８ｇ　／　ｃｃ、耐圧強度−７５０
ｐｓｉ）、市販のガラス微小中空球−Ｄ（粒径がＵＳ８
０メツシュバス、平均粒子密度−０，１５ｇ／１１．ｃ
、耐圧強度−２５０ｐｓ＋）、市販のガラスピーズ（粒
径が３０μ麿、アクリルシラン処理品）の各成分を第１
表に示す組成となるように■型ブレンダーでよく混合し
、実施例と同様の評価をした。

ベースマトリックスの溶融粘度が高く、配合系流動性が
低い場合、及び耐圧強度の低いガラス微小中空球を使用
した場合、ガラス微小中空球の破砕率が高いため、軽量
化の目的を逸しており、他の特性即ち、剛性率、衝撃強
度、成形収縮率の差異、外観、表面平滑性も低下した成
形品しか得られない。

（発明の効果）以上に示したように本発明組成物は射出成形に供し、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
の点ては大巾に改良され、しかも軽量化された為、携帯
用ＯＡ機器、事務機器への使用が予測される。

しかも、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、組立工数の大巾な
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％に対して、無機質充填
剤１０〜４０重量％よりなる組成物に於て、該無機質充
填剤のうち２０〜８０％はＬ／Ｄが２０以上で繊維径が
５〜２０μφのガラス繊維からなり、２０〜８０％は粒
径がＵＳ８０メッシュパスで、平均粒子密度が０．３５
ｇ／ｃｃ以上及び、耐圧強度が２０００ｐｓｉ以上であ
るガラス微小中空球（ガラスバルーン）からなることを
特徴とするスチレン系樹脂組成物。