JPH0841246A

JPH0841246A - 樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0841246A
Application number: JP17840294A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Matsumoto; 憲明松本; Tomokazu Furuhata; 知一古畑; Masato Yanagimoto; 真人柳本
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】機械的強度や耐疲労性、耐熱性に優れ、内面
平滑性が良好な中空管の材料として好適な低コストの樹
脂組成物を提供する。【構成】直径が６〜８μｍであるガラス繊維を１５〜
３０重量％含有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は樹脂組成物に関し、特に
所定の強度を有するとともに内面平滑性に優れた中空管
の材料として好適な樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】樹脂
製品は射出成形により製造されることが多く、この射出
成形法の概要は、『金型の雄型と雌型を閉じる型締工
程』、『金型シリンダ内で溶融された材料をスクリュー
の前進により金型内に射出する射出工程』、『成形品の
品質を高めるため、金型内の溶融材料が一定硬さになる
まで圧力を保持する保圧工程』、『金型内に射出された
溶融材料を冷却・固化する冷却工程』、『金型を開いて
成形品を取り出す離型工程』の各工程からなるのが一般
的である。また、従来から熱可塑性樹脂の補強材料とし
て、コスト面・機能面でバランスのとれたガラス繊維は
広く用いられており、ガラス繊維含有樹脂を材料として
射出成形した場合、上記射出工程において金型表面側に
スキン層が形成され、次いで保圧工程において高い保持
圧力（通常、５００ｋｇ／ｃｍ²以上）が付加されるの
で、補強材料としてのガラス繊維は成形品のバルク層に
押し込められるので、平滑な表面を得ることが可能であ
る。

【０００３】しかし、複雑な形状の中空管を得ようとす
る場合は特別な射出成形法を使用する必要があり、例え
ば、「内部に中空部を有する可溶材料からなる中子を成
形金型内にセットして、中子と金型との間のキャビティ
に所定配合の樹脂材料を充填し、硬化後中子とともに金
型から製品樹脂を取り出し、取り出した管状体成形品の
両端部から突出する余肉部を取り除き、次いで管状体の
中空部内に溶解液を流通して中子を除去すること」を特
徴とするロストコア方式の管状体の製造方法が公知であ
る（例えば、特開平５−２１２７２８号公報、特開昭５
８−８２０５９号公報参照）。しかし、この方法は製造
工程が複雑であり、コスト高になるのを避けることがで
きない。

【０００４】また、「押出機によって成形したパリソン
（膨張させる前の管状材料）を金型で挟持し、このパリ
ソン内に空気を送り、パリソンを金型内面に密着させて
所定形状の管状体を製造すること」を特徴とするブロー
成形法や、「溶融流動状態の樹脂材料を金型内のキャビ
ティに導入し、この樹脂材料内に加圧流体を注入し、流
体圧により樹脂材料を金型内面に向かって押しつけつつ
薄肉化し、所定形状の管状体を製造すること」を特徴と
する成形法が公知である（例えば、特開昭６３−１５４
３３５号公報、特公平３−４７１７１号公報参照）。こ
のように、ブロー成形や流体注入成形は、溶融流動状態
の樹脂をガス等の流体圧で膨らませたり、薄く引き伸ば
したりして中空部を形成する方法であるが、補強材とし
て樹脂材料中にガラス繊維等の補強繊維を多量（１０重
量％以上）に添加した場合、樹脂の流れが不均一にな
り、中空部内面に凹凸やガラス繊維等の補強繊維の浮き
出しが生じ、内面平滑性が著しく悪くなるという問題が
ある。

【０００５】また、「溶融流動状態の樹脂材料を金型内
のキャビティに導入し、この樹脂材料内に加圧流体を注
入し、流体圧により樹脂材料を金型内面に向かって押し
つけつつ薄肉化し、所定形状の管状体を製造すること」
を特徴とするガスインジェクション成形法が公知である
（例えば、特開平１−１４０１２号公報、特開平１−１
５４７１８号公報、特公平３−４７１７１号公報参
照）。このガスインジェクション成形法では、射出工程
中におけるスキン層の厚みは薄く、保圧工程中における
ガス保持圧力（通常、１００ｋｇ／ｃｍ²以下である）
が低いため、樹脂の流れが不充分で、中空部内面にガラ
ス繊維の浮き出しが生じ、内面平滑性が著しく悪くなる
という問題がある。この表面の荒れ傾向はガラス繊維の
配合量が増えると（特に、１０重量％以上になると）、
ますます顕著になる。

【０００６】この点、雲母やマイカ等の鱗片状フィラー
やウィスカーをガラス繊維の代わりに用いれば、平滑性
は改善されるが、機械的強度や耐疲労性が劣化し、特に
ウィスカーは高価であるという不都合な点がある。

【０００７】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、機械
的強度や耐疲労性、耐熱性に優れ、内面平滑性が良好な
中空管の材料として好適な低コストの樹脂組成物を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の要旨は、１５〜３０重量％の小径補強繊維
と、３０重量％以上の熱可塑性樹脂を含有することを特
徴とする樹脂組成物を第一の発明とし、上記第一の発明
において、補強繊維の直径が６〜８μｍであることを特
徴とする樹脂組成物を第二の発明とし、上記第一または
第二の発明において、補強繊維がガラス繊維であること
を特徴とする樹脂組成物を第三の発明とする。

【０００９】熱可塑性樹脂としては、例えば、ナイロン
６６、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン１１、ナイ
ロン１２、ナイロンＭＸＤ６等のナイロン系樹脂、もし
くはポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリオキシメチ
レン樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂等の結晶性エンジニアリングプ
ラスチックス全般ならびに高密度ポリエチレンやアクリ
ロニトリルブタジエンスチレン等に代表される汎用樹脂
全般およびこれらの混合物またはアロイ化物を使用する
ことができる。

【００１０】また、雲母やマイカ等の無機フィラーや、
カーボンブラック、ウィスカーを併用することができ
る。

【００１１】補強繊維としては、炭素繊維、アラミド繊
維を使用することもできるが、コスト面でガラス繊維が
有利である。ガラス繊維の配合方法としては、サイドフ
イードまたはプルトルジョン法を採用することができ
る。また、ガラス繊維の表面処理剤としては、一般的に
用いられているエポキシ系処理剤、ウレタン系処理剤を
使用することができる。

【００１２】

【作用】補強繊維の長さ／直径（Ｌ／Ｄ）が大きくなる
ほど補強効果が大きくなることは知られており、補強繊
維の直径を小さくすればこのＬ／Ｄ比を大きくすること
ができるので、従来と同等の強度を確保する場合には、
小径補強繊維を用いることにより補強繊維の配合量を少
なくすることが可能である。この場合、補強繊維の配合
量を従来と同量にすれば、小径にした分だけ繊維の本数
が増えるので、微視的に見ると、スキン層とバルク層の
間に粘度差が生じ、スキン層が形成されやすくなる。と
いうのは、補強繊維本数が多い分だけ繊維同士が絡み合
いやすく、補強繊維の見かけ表面積／重量比が大きくな
り、その結果、より小さなガス保持圧力でスキン層から
の沈み込みが生じる。かくして、所定の強度を保持しつ
つ、しかも中空部の表面平滑性を達成することが可能と
なる。

【００１３】このような効果を得るためには、補強繊維
の配合量は１５〜３０重量％が適当である。１５重量％
未満では所定の強度を確保することができず、また３０
重量％を超えると、平滑性を確保するのが困難となるか
らである。成形性を考慮すると、樹脂量は少なくとも３
０重量％有するのが好ましい。また、一般的に用いられ
ているガラス繊維の直径は１０μｍ以上であり、上記効
果を得るためには、ガラス繊維の直径は６〜８μｍとす
るのが好ましい。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。熱可塑
性樹脂として、三菱瓦斯化学社製のポリメタキシレンア
ジパミド（ナイロンＭＸＤ６、商品名『レニー』）をベ
ース成分として、この樹脂に以下の表１に示すようにガ
ラス繊維を配合し、下記条件でガスインジェクション成
形を行うことにより、肉厚２mm、外径２０mmの中空管を
得た。そして、このようにして得た中空管を切断し、中
空部の内面粗度（Ｒmax)を測定した。同時に、この材料
の曲げ弾性率とアイゾット衝撃値（ノッチ付き）も測定
した。また、ナイロンＭＸＤ６の代わりに、ナイロン
６、ナイロン６６を使用したものについて、同様の方法
で中空管を製造し、中空部の内面粗度、曲げ弾性率およ
びアイゾット衝撃値を測定した。

【００１５】『ガスインジェクション成形の条件』シリ
ンダ温度＝２７０℃、射出速度＝１０mm／sec 、吹き込
みガス圧力＝６．８ＭＰａ、金型温度＝１３０℃

【００１６】

【表１】

【００１７】表１より、以下の点が明らかである。ベース樹脂（ナイロンＭＸＤ６）とガラス繊維の配
合量を同一とし、ガラス繊維の直径のみが異なる、実施
例１と比較例１、または実施例４と比較例２とを比較す
れば、実施例１、４に係るものは、それぞれ比較例１、
２に比して平滑性に優れており、曲げ弾性率とアイゾッ
ト衝撃値においては、これらの間に顕著な差は見られな
い。同様に実施例５と比較例３を比較すれば、実施例５
の方が平滑性に優れていることは明らかである。

【００１８】図１、図２はそれぞれ実施例１、比較例１
の中空管の内面の電子顕微鏡写真を模式的に示す図であ
る。小径の多数の補強繊維が絡み合う実施例１の方が、
補強繊維の見かけ表面積／重量比が大きくなり、より小
さなガス保持圧力でスキン層からの沈み込みが生じるの
で、図１に示すガラス繊維の分布は図２に比して疎なも
のとなっている。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記のとおり構成されているの
で、機械的特性が低下することなく、樹脂製品の表面平
滑性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明（小径ガラス繊維含有）の樹脂組成物を
用いた中空管の内面の電子顕微鏡写真を模式的に示す図
である。

【図２】従来（大径ガラス繊維含有）の樹脂組成物を用
いた中空管の内面の電子顕微鏡写真を模式的に示す図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１５〜３０重量％の小径補強繊維と、３
０重量％以上の熱可塑性樹脂を含有することを特徴とす
る樹脂組成物。
【請求項２】補強繊維の直径が６〜８μｍであること
を特徴とする請求項１記載の樹脂組成物。
【請求項３】補強繊維がガラス繊維であることを特徴
とする請求項１または２記載の樹脂組成物。