JPH0611835B2

JPH0611835B2 - ガラス繊維強化スチレン系樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0611835B2
Application number: JP60221389A
Authority: JP
Inventors: 賦柳沢; 憲作松尾; 雅人高橋
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1985-10-04
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1994-02-16
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPS6281438A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は改良されたガラス繊維強化スチレン系樹脂組成
物に関し、さらに詳細には、ポリスチレン樹脂とスチレ
ン・メタクリル酸共重合樹脂とガラス繊維とを必須の成
分として含んで成る、自動車分野、弱電分野あるいはエ
レクトロニクス分野などにおける工業用構造物部品の製
造用として広く利用しうる、とくに強度ならびに耐グリ
ース性にすぐれた強化樹脂組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来より、スチレン系樹脂としてはポリスチレン樹脂、
アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂（AS樹脂）また
はアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂
（ABS樹脂）などが広く用いられている。

すなわち、たとえばAS樹脂やABS樹脂の如きスチレン系
樹脂にガラス繊維を配合せしめた形の樹脂組成物は、耐
油性および耐薬品性のほかに、機械的強度もすぐれてい
る処から、自動車分野、弱電分野をはじめエレクトロニ
クス分野などにおける工業用構造物部品の製造用として
広く利用されており、こうした分野においては、それら
の需要が益々拡大することが予想されている。

かかる需要の拡大に伴い、コストダウンを目的としてこ
れらAS樹脂やABS樹脂よりも安価なポリスチレン樹脂に
ガラス繊維を配合せしめた形の樹脂組成物を、上述の如
き分野に利用しようとする試みも従来より為されてはい
たけれども、強度および耐グリース性が不十分である処
から用途も制限され、極く一部の分野においてしか利用
され得ないというのが現状である。

ところで、ポリスチレン樹脂にガラス繊維を配合せしめ
た当該樹脂組成物は、一般には、まずポリスチレン樹脂
にガラス繊維を、タンブラーなどの混合機を用いてドラ
イブレンドせしめ、次いでそのブレンド物を押出機によ
りペレット化せしめて射出成形に供されるが、そのさ
い、ポリスチレン樹脂とガラス繊維との接着性が不十分
であり、加えて、押出しや射出成形中にガラス繊維の切
断が起こる処から、十分な強度が得られなく、就中、薄
肉突起部のある製品へ利用することはできないままにあ
る。

また、ポリスチレン樹脂それ自体に起因する耐油性ない
しは耐グリース性の不足も、上述した如き工業用構造物
部品の製造用への適用の障害となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

たとえば、テープを捲き取ることにより画像または音声
が得られる構造部品、すなわちビデオ・テープ・レコー
ダー（VTR）やラジオ・カセット・レコーダー（通称ラ
ジカセ）のメカシャーシなどにこの種のスチレン系樹脂
組成物が成形品の形で使用されたさいに、その成形品に
おける薄肉突起部の組立て応力に伴う強度低下やクラッ
ク発生、さらには回転部へのグリース塗布に伴う強度低
下やクラック発生により製品性能そのものに支障を来た
す場合のあることも知らされている。

そのために、強度ならびに耐グリース性にすぐれ、しか
も安価であるガラス繊維強化樹脂組成物の出現が望まれ
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明者らはこのような現況下において、上述
した種々の欠点が解消されたガラス繊維強化樹脂組成物
を提供すべく鋭意検討した結果、特定の比率になるポリ
スチレン樹脂とスチレン・メタクリル酸共重合樹脂との
混合体にガラス繊維を配合せしめることにより、前述し
た強度、とりわけ薄肉突起部の強度、ならびに耐グリー
ス性が飛躍的に向上しガラス繊維強化スチレン系樹脂組
成物の得られることを見出すに及んで、本発明を完成さ
せるに到った。

すなわち、本発明は必須の成分として、（Ａ）ゴム含有
率が２０重量％以下なるゴム含有ポリスチレン樹脂の７
５〜９５重量％と、（Ｂ）スチレン・メタクリル酸共重
合樹脂の２５〜５重量％以上と、これら(A)および(B)の
総重量に対して５〜４０％の、長さが２〜１０mmなるガ
ラス繊維(C)とを含んで成る、強度、とくに薄肉突起部
における強度なら耐グリース性にすぐれたガラス繊維強
化スチレン系樹脂組成物を提供しようとするものであ
る。

ここにおいて、まず上記したゴム含有率が２０重量％以
下なるゴム含有ポリスチレン樹脂としては、マトリック
ス樹脂中にゴムを２０重量％以下で含有するものであれ
ばよく、例えば、ポリスチレン中にゴムが分散している
もの、ゴムにポリスチレンが一部グラフオ重合している
もの、或いはこれらとポリスチレンとの混合物であって
もよい。

また、ゴムとしては、特に限定されないが、天然ゴム、
ポリブタジエン、ポリイソプレン等が挙げられる。更
に、マトリックス樹脂を形成するポリスチレンは、特に
限定されないが、通常、１０〜６０万なる重量平均分子
量（Ｍｗ）を有するものである。こうしたゴム分の有
無、ゴム分の多少またはの違いなどによる２種以上の混合形式のほかに、当該ポ
リスチレン樹脂(A)とスチレン・メタクリル酸共重合樹
脂(B)を除く、AS樹脂、ABS樹脂または他の熱可塑性樹脂
で当該ポリスチレン樹脂(A)の一部を、通常、５０重量
％までを、好ましくは２０重量％までを置換するという
形式に従った混合形式でもよいことは勿論である。

次に、前記したスチレン・メタクリル酸共重合樹脂(B)
としては、とくに９７〜５０重量％のスチレン単量体と
３〜５０重量％のメタクリル酸単量体とを共重合せしめ
て得られるものが適当であり、当該樹脂(B)の調製法と
しては、たとえば特開昭58−９６６４１号明細書に開示
されているような方法が挙げられる。

そして、当該樹脂(B)樹脂は前掲された如きポリスチレ
ン樹脂(A)の７５〜９５重量部に対して２５〜５重量部
となる割合で用いられる。

５重量部未満である場合には、得られる強化樹脂組成物
の強度ならびに耐グリース性が殆んど改善され得なく、
逆に７５重量部を超える場合には、それぼど顕著な強度
の向上が期し得なく、むしろ成形性などの低下にもつな
がるので好ましくない。

さらに、前記したガラス繊維(C)としては、いわゆる長
繊維を集束したガラスロービングとか、長さが０．５〜
１０mmなる範囲に切断されたチョップドストランドなど
があるが、とくに長さが２〜10mmなるチョップドストラ
ンドが好適である。

かかるチョップドストランドとしては、さらに直径が
０．５〜３mmなる棒状に集束されたものが好適であり、
あるいはアミノシラン、ビニルシランまたはエポキシシ
ランなどの表面処理剤（カップリング剤）で処理された
ものが好適であるが、こうしたものは樹脂との接着性に
すぐれ、しかも押出機にて混練しペレット化せしめるさ
いの作業性にもすぐれるからである。

当該繊維(C)として特に望ましいものは、カップリング
剤で処理された、長さが２〜１０mmなるチョップドラス
トランドである。

そして、本発明の目的を達成するためには、当該繊維
(C)の配合量−前記したそれぞれ樹脂(A)と樹脂(B)との
総重量を基準とした配合量−を５〜４０％とするのが好
ましい。

５重量％未満である場合には、当該繊維(C)の配合によ
る強度などの向上が不十分であるので好ましくなく、逆
に４０重量％を超える場合には、強度などの一層の構造
が認められないというだけに止まらず、却って成形性の
低下につながるので好ましくない。

かくして得られる本発明のガラス繊維強化スチレン系樹
脂組成物はドライブレンドのまま、あるいは押出機で混
練してペレット状となした上で、押出しや射出成形など
の所要の成形に供することができるが、本発明の組成物
には、特殊な用途または目的に応じて、さらに着色剤、
難燃剤、紫外線吸収剤、離型剤またはその他の改質剤の
如き公知慣用の各種添加剤成分を配合せしめることがで
きるのは勿論である。

かくて、本発明の樹脂組成物は強度、とくに成形品の薄
肉突起部の強度ならびに耐グリース性が飛躍的に向上し
たものである。

なお、ポリスチレン樹脂とスチレン・メタクリル酸供重
合樹脂とのみの混合体をドライブレンドせしめたまま
で、あるいはかかる混合体を押出しぺレット化しせめて
から射出成形に供した場合には相溶性が悪いためか、ど
うしても成形品が層状剥離を起こして著しい強度低下を
来たすことになるけれども、本発明のように、かかる混
合体に前掲された如きガラス繊維(C)を配合せしめるこ
とにより、以上に述べてきた通りの性能の向上が図れる
のは驚くべきことである。

次に、本発明を実施例および比較例により一層具体的に
説明するが、以下において％とあるのは特に断りのない
限り、すべて重量％を意味するものとする。

なお、それぞれの樹脂組成物についての各種物性試験は
次のような要領で行なったものである。

(1) 引張強度 JIS K-7113に準拠した。

(2) 曲げ強度 JIS K-7203に準拠した。

(3) 熱変形温度 JIS K-7207に準拠した。

(4) アイゾット衝撃強度 JIS K-7110に準拠した。

(5) 成形品突起部強度（株）島津製作所製のオートグラフを使用して、成形品
中における５mm×１５mm×厚さ２mmなる突起部の先端を
１００mm／min.なる速度で押し込んでこの突起部が破断
するに至る時点の荷重を読み取って求めた。

実施例１「ディックスチレン MH-6100」〔大日本インキ化学工
業（株）製のポリスチレン樹脂；ゴム含有率＝６％、〕のペレット７５部と、「リューレックスA-15」〔同上
社製のスチレン・メタクリル酸共重合樹脂；スチレン単
量体含有率＝８５％、メタクリル酸単量体含有率＝１５
％〕のペレット１０部と、アミノシラン・カップリング
剤で処理されれ長さが３mmなるガラス繊維チョップドス
トランドの１５部とをタンブラーで混合し、次いでこれ
を押出機で混練しペレット化せしめた。

しかるのち、かくして得られたペレットを原料として物
性測定用試験片を射出成形機により作製し、諸物性を測
定した。それらの結果は第１表にまとめて示す。

また、耐グリース性試験として、上記した物性測定用試
験片のうち引張強調測定用ダンベル試験片を用い、これ
に「フロイルＭＧ−Ａ−１」〔関東化成工業（株）製の
グリース〕を塗布し、または塗布せずに室温に３０日間
放置したのち、引張強度の測定を行なった。その結果も
同表に示す。

実施例２「ディックスチレン MH-6100」のペレット５５部と、
「ディックスチレン CR-4500」〔大日本インキ化学工
業（株）製のポリスレン樹脂；ゴム含有率＝０％、〕のペレット２０部と、「リューレックスA-15」の１０
部と、アミノシラン・カップリング剤で処理された長さ
が３mmなるガラス繊維チョップドストランドの１５部と
をタンブラーで混合し、次いでこれを押出機で混練しペ
レット化せしめた。

以後は、実施例１と同様にして耐グリース性を含む諸物
性の測定を行った。それらの結果は第１表にまとめて示
す。

実施例３「ティックスチレンＭＨ−６１００」の使用量を４０部
に、「ディックスチレンＣＲ−４５００」の使用量を１
５部に、「リューレックスＡ−１５」の使用量を１５部
に、ガラス繊維チョップドストランドの使用量を３０部
にそれぞれ変更した以外は実施例２と同様にして物性測
定用試験片を作製し、耐グリース性を含む諸物性の測定
を行った。それらの結果は第１表にまとめて示す。

実施例４タービン型撹拌翼を備えた５ステンレス製反応器に、
２０００ｇの蒸留水を仕込み、懸濁安定剤として１０ｇ
のカルボキシメチルセルロースおよび０．０５ｇのドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウムをそれぞれ溶解さ
せ、そこにスチレン１４００ｇ、メタクリル酸３００
ｇ、ベンゾイルパーオキサイド４ｇ、tert−ブチルパー
ベンゾエート１ｇ、α−メチルスチレンダイマー２ｇを
順次仕込んだ。器内を窒素ガスで置換後、５００rpmの
撹拌大で昇温し、９０℃に達した時点からメタクリル酸
３００ｇを５時間にわたって滴下し、添加終了跡２時間
にわたって同温度を保持した後、さらに１２０℃で４時
間重合反応を行った。次いで、得られたビーズ状のポリ
マーを洗浄、脱水、乾燥してから、シリンダー温度260
℃の押出機でペレット化せしめ、スチレン単量体含有率
＝７０％、メタクリル酸単量体＝３０％のスチレン・メ
タクリル酸共重合樹脂を得た。

「ディックスチレンＭＨ−６１００」のペレット７０部
と、上記で得たスチレン・メタクリ酸共重合樹脂のペレ
ット１０部と、アミノシラン・カップリング剤で処理さ
れた長さが３mmなるガラス繊維チョップドストランドの
２０部とをタンブラーで混合し、次いでこれを押出機で
混練し、ペレット化せしめた。

比較列１「リューレックスＡ−１５」の使用を全く欠如し、かつ
「ディックスチレンＭＨ−６１００」の使用量を８５部
に変更した以外は、実施例１と同様にして対照用の物性
測定用試験片を作製し、耐グリース性を含む諸物性の測
定を行なった。それらの結果は第１表にまとめて示す。

比較例２「ディックスチレンＭＨ−６１００」の代わりに、同量
の「ディックスチレンＳＨ−６００」〔大日本インキ化
学工業（株）製のポリスレン樹脂；ゴム含有率＝１２
％、〕を用いるように変更した以外は、比較例１と同様にし
て耐グリース性を含む諸物性の測定を行なった。それら
の結果は第１表にまとめて示す。

比較例３「ディックスチレンＭＨ−６１００」のうちの２０部を
「ディックスチレンＣＲ−４５００」に置き換えるよう
に変更した以外は、比較例１と同様にして耐グリース性
を含む諸物性の測定を行なった。それらの結果は第１表
にまとめて示す。

比較例４「ディックスチレンＭＨ−６１００」の全量を「リュー
レックスＡ−１５」に置換して、この「ディックスチレ
ンＭＨ−6100」の使用を一切欠如するように変更した以
外は、実施例１と同様にして対照用の物性測定用試験片
を作製し、耐グリース性を含む諸物性の測定を行なっ
た。それらの結果は第１表にまとめて示す。

比較例５「ディックスチレン MH-6100」のペレット４０部、
「リューレックスＡ−１５」のペレットを４０部、アミ
ノシラン・カップリング剤で処理された長さが３ｍｍに
なるガラス繊維チョップンドストランドの２０部を用い
る他は実施例１と同様にして物性測定用試験片を作成
し、耐グリース性を含む諸物性の測定を行った。それら
の結果は第２表にまとめて示す。

比較例６「ディックスチレン MH-6100」のペレット７５部、積
水化成品工業（株）製「ダイラーク＃２３２」（スチ
レン−無水マレイン酸共重合樹脂）のペレットを１０
部、アミノシラン・カップリング剤で処理された長さが
３ｍｍになるガラス繊維チョップドストランドの１５部
を用いる他は実施例１と同様にして物性測定用試験片を
作成し、耐グリース性を含む諸物性の測定を行った。そ
れらの結果は第２表にまとめて示す。

〔発明の効果〕第１表の結果からも明らかなように、本発明のガラス繊
維強化スチレン系樹脂組成物は強度、とりわけ成形品中
の薄肉突起部の強度にすぐれ、加えて耐グリース性にも
すぐれるものであることが知れる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ゴム含有率が２０重量％以下なるゴ
ム含有ポリスチレン樹脂の７５〜９５重量％と、（Ｂ）
スチレン・メタクリル酸共重合樹脂の２５〜５重量％以
上と、これら（Ａ）および（Ｂ）の総重量に対して５〜
４０％の（Ｃ）長さが２〜１０ｍｍなるガラス繊維とを
必須の成分として含んで成る、ガラス繊維強化スチレン
系樹脂組成物。
【請求項２】前記したスチレン・メタクリル酸共重合樹
脂（Ｂ）が、９７〜５０重量％のスチレン単量体と３〜
５０重量％のメタクリル酸との共重合体であることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の組成物。
【請求項３】前記したガラス繊維（Ｃ）がチョップドス
トランドであることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項に記載の組成物。
【請求項４】前記したガラス繊維（Ｃ）がカップリング
剤で表面処理されているチョップドストランドであるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の組成
物。