JPS62109855A - 射出成形用熱可塑性樹脂組成物 - 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 本発明は寸法精度に優れた非結晶性熱可塑性樹脂組成物
に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、
非結晶性閏脂に対して鱗片状のガラスフレーク又は該ガ
ラスフレークと強化充てん剤とを配合して成る、反シが
少なく、成形収縮率、線膨張係数が著しく改良され、か
つ機械的特性や外観、着色性に優れた成形品を与えつる
非結晶性熱可塑性ｆｉｌ脂組成物に関するものである。

従来の技術 近年、自動車、事務機器、電気製品などの分野において
、その部品、特に板金類の一部を、軽量化、省エネルギ
ー化、低価格化の目的から、エンジニアリング樹脂製品
で代替することが試みられてオリ、ソの結果、エンジニ
アリング樹脂、特に強化剤で強化されたエンジニアリン
グ樹脂の需要が増加している。例えば、結晶性樹脂であ
るポリアミドＩＩＩ　Ｉ＋旨、ポリエステル位１脂、ポ
リアセタールＩＩ　Ｉ］１ｌｌｒにガラス繊維を配合し
て耐熱性、剛性を向上させｆｃ樹脂組成物や、非結晶性
樹脂であるポリカーホネ−）　ｖ１４１１＆、　ホリフ
エニレンエーテルｌｉｔ　１１旨、ｐ、ＢＳ樹脂にガラ
ス繊維を配合して、耐熱性、剛性を向上させた樹脂組成
物が提案されている。

しかしながら、強化剤として繊維状のもの、例えばガラ
ス繊維を配合して成るこれらの樹脂組成物は、剛性、耐
熱性、外観、着色性は良好であるが、ガラス繊維が方向
性を有するため、特に射出成形で板状の成形品を製造す
る際に、該成形品に反り及び線膨張係数の異方性（流れ
方向、直角方向の線膨張係数の比）を生じるという欠点
がある。

これらの反り及び線膨張係数の異方性は、板金やアルミ
ダイカストの代替を目的とするエンジニアリング（剣脂
にとっては、物理的性質や熱的性質の劣ｆヒの原因とな
る一ヒに、製品価値を低下させる大きな要因ともなって
いる。

したがって、強化剤充てんエツジニアリング樹脂におい
ては、従来反りや線膨張係数の異方性の改良に関して種
々の研究がなされ、特に反りの仰；ｂ＋］については、
例えば熱可塑性樹脂に短繊維状の無機光てん剤と無機質
粒体とを配合して成る樹脂組成物（特開昭５３−３５７
４９号公報）、固体重合体と強化用雲母物質から成る樹
脂組成物（特公昭４９−１８６１５号公報）、ポリエチ
レンテレフタレと 一ト樹脂と繊維状補強光てん剤とガラス膚弧ら成る樹脂
組成物（特公昭６０−１７２２２号公報）、芳香族ポリ
エステルに平板状ガラスフレークを配合して成る樹脂組
成物（特公昭６０−１７２２３号公報）が開示されてい
る。

しかしながら、これらの樹脂組成物は、例えばアルミダ
イカストなどの代替として用いる場合、軽量化及び二次
加工などの省略による省エネルギーや低価格化の目的は
達せられ、また、曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強さ、熱
変形温度などの機械的物性の点ではほぼ満足しうるもの
であるが、寸法精度、例えば反り、成形収縮率、線膨張
係数などの改良については、必ずしも十分とはいえず、
また、外観や着色性も劣り、用途に制限を受けるのを免
れない。

特に、結晶性樹脂と補強光てん剤との組合せにおいては
、結晶性樹脂の結晶化に伴い体積収縮と線膨張による収
縮を起し、これらが成形収縮の原因となっているし、ま
た補強光てん剤は樹脂の流動方向に配向するだめ、方向
によって収縮の異方性が生じて、一般的に認められる反
りが発生する上に、成形収縮率、線膨張係数の改良につ
いても十分ではない。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的はこのような事情のもとで、非結晶性熱可
塑性樹脂が木来有する寸法安定性がさらに改善され、か
つ優れた機械的性質や電気的性質を有する上に、外（現
や着色性にも優れた成形品を与えつるもの、特に板金の
代替として最適な寸法精度の極めて優れた非結晶性熱可
塑性樹脂組成物を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を
重ねた結果、非結晶性熱可塑性樹脂に対して、鱗片状の
ガラスフレーク単独又は該ガラスフレークと強ｆヒ充て
ん剤とを配合することにより、その目的を達成しつるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。

すなわち、本発明は、非結晶性熱可塑性樹脂１００重量
部に対して、ガラスフレーク又はガラスフレークと強化
光てん剤とを５〜１５０重量部配合置部成る非結晶性熱
可塑性樹脂組成物を提供するものである。

本発明組成物において用いる非結晶性熱可塑性樹脂とし
ては、例えば芳香族ポリフェニレンエーテル明り旨、ポ
リカーボネート附す旨、ポリスチレン叫脂、ゴム変性ポ
リスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体
樹脂、ゴム変性スチレン−アクリロニトリル共重合体樹
脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂など、非結
晶性樹脂であれば特に制限はなく使用しつるが、耐熱性
や寸法精度の改良の点から、芳香族ポリフェニレンエー
テル樹脂やポリカーボネート樹脂、又はこれらとスチレ
ン系樹脂とのポリブレンド物が特に好適である。

本発明組成物において用いられるガラスフレークは鱗片
状のもので、樹脂配合後の長径が１０００／１ｍ以下、
好ましくは１〜５００μｍの範囲であり、かつアスペク
ト比（長径と厚みとの比）が５以上、好ましくは１０以
上、さらに好ましくは３０以上のものがよい。該ガラス
フレークとしては市販されているものをそのまま用いる
ことができるが、また樹脂に配合する際に必要に応じ適
宜粉砕して用いてもよい。

前記ガラスフレークが長径１０００μｍを超えるものは
、配合時に分級が生じて、樹脂との均一混合が困難とな
り、また成形品の物性に斑を生じる場合がある。一方、
アスペクト比が５未満のものは、成形品の熱変形温度の
向上が不十分で、アイゾツト衝濯強さも低下する傾向が
あるので好捷しくない。

本発明組成物においては、この鱗片状ガラスフレーク単
独又は該ガラスフレークと強化光てん剤との使用量は、
非結晶性熱可塑性樹脂ｉｏｏ重量部に対して５〜１５０
重量部、好ましくは２０〜１００重量部、さらに好まし
くは３０〜７０重量部の範囲で選ばれる。この量が５重
量部未満では特に線膨張係数の改良が不十分になるし、
−万１５０重量部を超えると均一混合がむずかしく、ま
た組成物の成形性や外観の低下が生じる。そして、特に
該ガラスフレークの使用量が３０〜７０重量部の範囲で
ある場合には、熱的特性、機械的特性、寸法精度（反シ
、成形収縮率、線膨張係数）などにおいて著しい改善が
みられる。

また、前記ガラスフレークとしては、樹脂との親和性を
改良する目的で、例えばシラン系やチタネート系などの
種々のカップリング剤で表面処理したガラスフレークを
使用することができる。

本発明組成物において、該ガラスフレークと併用しうる
強化光てん剤としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、
セラミックス繊維、金属繊維などの短繊維系強化充填剤
や、ガラスピーズなどの無機質粒体が挙げられ、これら
の強化光てん剤はガラスフレークに対して５０重量係以
下で併用することが好ましい。短繊維系強化光てん剤の
比率が５０重量係を超えると寸法精度（反り、成形収縮
率、線膨張係数）が十分に改良できなくなるし、また無
機質粒体が５０重量係を超えると剛性が低下するので好
ましくない。

本発明において、非結晶性熱可塑性樹脂と鱗片状ガラス
フレーク単独又は該ガラスフレークと強化光てん剤との
配合方法については特に制限はなく、任意の方法が用い
られる。例えば溶融状態の非結晶性熱可塑性樹脂に鱗片
状ガラスフレーク単独又は該ガラスフレークとその他の
強化光てん剤とを添加して混合する方法、非結晶性熱可
塑性樹脂とガラスフレーク単独又は該ガラスフレークと
その他の強化光てん剤とを予め混合し、次いで溶融混合
する方法など、一般に溶融混合する方法であれば、いず
れの方法でも利用可能である。

本発明組成物には、所望によりハロゲン系やリン酸エス
テル系などの難燃剤、三酸化アンチモンなどの難燃助剤
、フェノール系、リン系、ヒフダートフェノール系など
の酸ｆヒ防止剤、安定剤、酸化チタンやカーボンブラッ
クなどの着色剤、金属セッケンなどの滑材、流動性改質
剤、スチレン−ブタジェンブロック系、ポリエステル系
、ポリエステルアミド系などの補強用熱可塑性ニジスト
マーなどを所要量添加することができる。

発明の効果 本発明の非結晶性熱可塑性樹脂組成物は、非結晶性熱可
塑性樹脂に、鱗片状のガラスフレーク又は該ガラスフレ
ークと強化光てん剤とを配合したものであって、熱変形
温度が高く、機械的性質に優れ、その上反りが少なく、
成形収縮率や線膨張係数が改良されるため寸法精度が著
しく向上し、かつ外観や着色性の良好な成形品を与える
。したがって、特に自動車、電機製品、事務機器などに
おける板金の代替用エンジニアリング園脂として好適に
用いられる。

実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例によってなんら限定されるもので
はない。

なお、樹脂組成物の特性は、東芝機械■製Ｉｌ５−８０
Ａ射出成形機を使用し、シリノダ一温度３００℃、金型
温度８０℃において試験片を作成し、次の試験法に従っ
て評価した。

（１）加熱変形温度：　ＡＳＴＭ−Ｄ　６４８（２）　
　曲げ弾性率：　ＡＳＴＭ−Ｄ７９０（３）アイゾツト
価基強さ：　ＡＳＴＭ−Ｄ２５６、Ａ′厚、ノツチ付 （４）成形収縮率：　ＡＳＴＭ−Ｄ９５５．１５０　Ｘ
　１５０　Ｘ　３」平板、収縮率は０．４係以下が好寸
しい。

（５）難燃性　ＵＬ−９４、Ａ″試験片使用（６）反り
　１５０　Ｘ　１５０　Ｘ　３肩冨平板を用い、すきま
ゲージを使用して最高のそり（−１）を測定する。

数値が少ないほど、寸法精度が良好であることを示す。

（７）　　メルトフローレイト：宝工業製メルトインデ
クサ−ＭＸ−１０１Ａを使用し、２５０℃、５　Ｋ？荷
重にて１０分間保持後の流出量（２）を求めた。値の大
きいほど流動性が良好である。

（８）染色性、光沢：　１５０Ｘ　１５０　Ｘ　３翼鳳
平板を使用し、目視判定とした。

（９）線膨張係数 アニーリングによってひずみを除去し、　ＡＳＴＭ−Ｄ
６１８の方法で前処理した試験片を使用して、樹脂の流
動方向と流動方向に対して直角方向のそれぞれの線膨張
係数を、抵抗線ひずみ計を用い、ＡＳＴＭ−Ｄ６９６の
方法に準じて−３５〜６５　℃の間で測定した。

本発明で用いる線膨張係数の異方性とは、直角方向の線
膨張係数を流れ方向の線膨張係数で除した値である。こ
の数値が１に近い樹脂組成物はど異方性が少ないといえ
る。板金代替用エンジニアリング樹脂としてはこの異方
性が２以下であることが必要である。

実施例１〜４ 非結晶性熱可塑性樹脂として固有粘度０．６２（２５℃
クロロホルム中）のポリ（２，６−シメチルー１．４−
フェニン／）エーテル、ゴム変性スチレン系樹脂スタイ
ロンＱ、Ｈ４０５（旭（ＩＺ成工業社製）、スチレン−
無水マレイン酸共重合体ダイマーク２３２（アルコ社製
）及びポリスチレン樹脂スタイロンＧＰ　６８５　（旭
化成工業社製）を、リン酸エステル系難燃剤としてトリ
フェニルホスフエートヲ。

安定剤としてマークＡＯ−３０（アデカアーガス社製）
を、ガラス繊維としてＲＦＪＳ　０３−　ＴＰ６８　（
日本板ガラス社製）を、ガラスフレークとしてＣＫＦ０
４８　Ａ、　　ＣＥＦ１５０　Ａ　（日本板ガラス社製
）を表に示すような割合で用い、３０ダニ軸押出機（ナ
カタニ機械社爬、ＡＳ−３０９６）を使用し、２８０℃
、吐出’；ｆｆ（１０Ｋ９　／　ｈｒの条件で押出混練
してベレットを作成し、このものの物理的性質を求めた
。その結果を表に示す。

実施例５〜７ 非結晶性熱可塑性樹脂としてアクリロニｌ−’Ｊシル−
チレンーブタジェン共重合体樹脂スタイラック１８１Ｈ
（旭化成工業社製）、ポリカーボネートｔＭＩｌ旨とＡ
ＢＳ　（！ｌ口旨とのポリマーブレンド樹脂マルチロン
Ｔ−１０００（音大化成社製）及びポリカーボネート圀
脂パンライトに−１３００（音大化成社製）を、安定剤
としてマークＡＯ−３０（アデカアーガス社製）を、ガ
ラスフレークとじてｃｚＦ１５０　Ａ　（日本板ガラス
社製）を表に示すような配合割合で用い、３０ダニ軸押
出機（ナカタニ機械社製）を使用し、３００℃、吐出量
Ｌ　ＯＫ９／　ｈｒの条件で押出混練してベレットを作
成し、得られた樹脂組成物の物理的性質を求めた。その
結果を表に示す。

比較例１．２．４ 結晶性ポリマーとしてポリエチレンテレフタレート樹脂
（結晶融点２６５℃、２５℃０−クロロフェノール中０
．４　ｄｉ／Ｋｇ　）　、ポリブチレンテレフタレート
樹脂東しＰＢＴ　１４０１　ｘ　０６を、ガラス繊維と
してＲＦｉｌＥｌ　０３−ＴＰ　６８　（日本板ガラス
社製）を、ガラスフレークとしてＣＥＦ　０４８　Ａ　
、　　ＣＥＦ　１５０　Ａ　（日本板ガラス社製）を、
表に示すような割合で用い、Ａｓ−３０ダニ軸押出機（
ナカタニ機械社製）を使用し、３００℃、吐出”７４１
０　Ｋ９　／　ｈｒの条件で押出混練してベレットを作
成し、得られた樹脂組成物の物理的性質を求めた。その
結果を表に示す。

この表から分かるように、比較例１は実施例１に比べて
、反り、成形収縮率、線膨張係数及びその異方性が大き
くて好捷しくない。比較例２は、比較例１よりも反り、
成形収縮率、線膨張係数がかなり改良されてはいるもの
の、実施例１に比軸すると、結晶注問脂がベースとなっ
ているだめ、反りが不十分であり好ましくない。

比較例３．５．６．７ 非結晶性熱可塑性樹脂として固有粘度０．６２（２５℃
クロロホルム中）のポリ（２，６−シメチルー１．４−
フェニレン）エーテル、耐衝撃性ポリスチレン樹脂スタ
イロンＱＨ４０５（旭化成工業社製）及びポリスチレン
樹脂スタイロンＧＰ　６８５（旭化成工業社製）を、難
燃剤としてトリフェニルホスフェート（大入化学社製）
を、安定剤としてマークＡＯ−３０（アデカアーガス社
製）を、ガラス繊維としてＲＥＳＯ３−ＴＰ６８　（日
本板ガラス社製）を、炭素繊維としてトレカＴＯＯ６（
東し社製）を、フレーク充てん剤としてスズライトマイ
カ２００ＫＩ　　（クラレ社製）を、球状光てん剤とし
てガラスピーズＥＧＢ　７３１　Ａ　（東芝バロチー二
社製）を表に示すような割合で用い、Ａｓ−３００二軸
押出機（ナカタニ機械社製）を使用し、２８０℃、吐出
量１０　Ｋ９　／　ｈ　ｒの条件で押出混練してベレッ
トを作成し、得られた樹脂組成物の物理的性質を測定し
た。その結果を表に示す。

この表から分かるように、比較例３は実施例１に比べて
反り、成形収縮率、線膨張係数が不十分であり、かつ外
観光沢も劣る。比較例５は実施例１に比べて、反虱成形
収縮率、線膨張係数は遜色がないものの、樹脂が黒褐色
となり、かつ衝撃強度、外観光沢が著しく低下して好ま
しくない。

比較例６は実施例１に比べて、ガラス繊維とガラスピー
ズとを混合添加しただめ、反シ、曲げ弾性率、成形収縮
率が不十分であり好ましくない。

比較例７は実施例１に比べて、ガラス繊維と炭素繊維と
の混合添加であるため、反り、成形収縮率、線膨張係数
及び外観光沢も劣り、不十分である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　非結晶性熱可塑性樹脂１００重量部に対して、ガラ
   スフレーク又はガラスフレークと強化充てん剤とを５〜
   １５０重量部配合して成る非結晶性熱可塑性樹脂組成物
   。 ２　非結晶性熱可塑性樹脂が芳香族ポリフェニレンエー
   テル樹脂又はこれとスチレン系樹脂とのポリブレンド物
   である特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ３　非結晶性熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂又は
   これとスチレン系樹脂とのポリブレンド物である特許請
   求の範囲第１項記載の組成物。