JPS6218575B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は曲げ弾性率、曲げ強度に優れた強化繊
維入り樹脂組成物に関するものである。 従来、特に強度、精度が必要な構造体を製造す
る場合の多くは、金属、非金属を切削、打抜き、
鋳造等により加工していた。しかし、このいずれ
の場合でも製造工程は複数で生産コストが高くな
るといつた欠点を有していた。また、鋳造におい
ては内部のピンホールによる欠陥により不良とな
る場合があつた。また、金属の切削、打抜きの場
合、加工歪によるそり、ねじれ等の変形が生じ、
また、打抜きにおいては打抜き部にかえりが生
じ、その除去に時間を要していた。また、これら
のいずれの場合においても金属であるため重量が
重くなり軽量化への試みにおいては限界があつ
た。 そこで、本発明者らは、これらの欠点を解消し
軽量化への手段として、プラスチツク−繊維複合
系材料に着目した。しかし、従来のプラスチツク
−繊維系複合材料において、親水性の繊維状強化
剤と親油性ポリマーとの相溶性が悪く、それぞれ
の界面において空隙を生じ易く外部からの熱、力
等によつて材料が容易に変形した。又、内部の応
力分布不均一による変形、そり等が生じた。ま
た、金属に比べ曲げ弾性率、曲げ強度が低く構造
体として用いた場合、変形を生じさせる原因とな
つていた。 本発明の目的とするところは、従来のプラスチ
ツク−繊維複合系材料が有していた上記問題点を
解決し、曲げ弾性率、曲げ強度に優れた高比剛性
積層物を提供することである。 すなわち、本発明者らは、好ましくは、ポリカ
ーボネート、ポリサルフオン、ポリフエニレンサ
ルフアイド、オレフイン−ビニルアルコール系共
重合体、ポリエーテルサルフオン、アクリロニト
リル−スチレン共重合体よりなる群の中から選ば
れた２種以上の樹脂と、エチレン性２重結合およ
びエポキシ基を有する化合物と、少なくとも５重
量％以上の充填剤とからなる樹脂組成物は、クリ
ープ特性、曲げ弾性率、曲げ強度に優れ、寸法安
定性にも優れているという、従来の樹脂組成物に
見られない全く新規な樹脂組成物である事を発見
したのである。この組成物は、エチレン性二重結
合およびエポキシ基を持つ化合物をベースポリマ
ーと充填剤の混合物中に添加する事により、充填
剤とポリマーとを化学的に結合させ、これらの相
容性を向上させたものである。この相溶性の向上
により、クリープ特性、曲げ剛性、曲げ弾性率、
寸法安定性を改良することができたものである。
本発明において、樹脂は主に充填剤を結びつける
作用をし、曲げ弾性率が15000〔Kl／cm²〕以上で
あれば良い。又、ベースポリマーはポリカーボネ
ートとアクリロニトリル−スチレン共重合体であ
れば最も好ましい。エチレン性２重結合およびエ
ポキシ基を持つ化学物は、樹脂と充填剤とを化学
的に結合させて相溶させる作用がある。充填剤
は、ガラス繊維及びガラスビーズであり、それぞ
れの混合比は１対１でベースポリマーに対する充
填量は40重量％以下であれば良い。なお、ガラス
繊維は組成物において、平均アスペクト比が20以
上、又ガラスビーズは平均粒径63μ以下であれば
良い。 次に本発明を実施例にしたがつて詳しく説明す
る。 実施例 １、２ 平均アスペクト比（ガラス繊維長／ガラス繊維
直径）430のガラス繊維を1.0重量％のアミノシラ
ンカツプリング剤の溶液中に浸漬する。これを乾
燥機中で80℃約１時間放置する。さらに、この処
理したガラス繊維を高速流動撹拌機の中に投入、
さらに、アリル基とグリジル基の２つの官能基を
有する反応性中間体アリルグリシジルエーテル
（以下AGEと略す）を５重量％投入する。さら
に、この中に反応助剤として有機過酸化物ベース
ポリマーとして分子量24000のポリカーボネート
と、分子量23000のアクリロニトリル−スチレン
共重合体を重量比で１対１になるように添加し、
但し全体でガラスの充填量が30重量％になるよう
に添加、該混合物を高速流動撹拌機500rpm、温
度室温中で約10秒間撹拌した。 このようにして得られた混合物を、φ30mmの２
軸押出機を用い、押出温度280℃〜300℃、スクリ
ユー回転数45rpmで押出し、ペレツトを得た。こ
のペレツトを120℃で６時間乾燥後、射出成形に
てASTM規格に準じた試験片を作成、曲げ弾性
率、曲げ強度をインストロン型万能試験機にて測
定した。又、上記と同様の方法でAGEを全く添
加しない組成物についても同様の実験を行なつ
た。 これらの結果を第１表に示した。

【表】 実施例 ３、４ ベースポリマーとして分子量24000のポリカー
ボネート、及び、分子量23000のアクリロニトリ
ル−スチレン共重合体をそれぞれ個々に用い実施
例１と同様の方法で処理を行ない曲げ弾性率、曲
げ強度の測定を行なつた。その結果を第２表に示
した。

【表】 実施例 ５、６ 実施例１と同様の方法でガラス繊維の処理を行
ないベースポリマーとして分子量24000のポリカ
ーボネートと、分子量23000のアクリロニトリル
−スチレン共重合体を重量比で１：0.5、１：２
になるように添加した。但しガラスの充填量は全
体で30重量％になるようにした。このようにして
得た成形材例を実施例１と同様の方法で物性測定
を行なつた。その結果を第３表に示した。

【表】 実施例 ７、８、９ 実施例１と同様の方法でガラス繊維、及び平均
粒径63μ以下のガラスビーズの処理を行ないベー
スポリマーとして分子量24000のポリカーボネー
ト、及び分子量23000のアクリロニトリル−スチ
レン共重合体の重量比１：１の混合物の中に上記
処理したガラス繊維／ガラスビーズ混合物を重量
％で20、30、40重量％になるように添加した。そ
の後実施例１と同様の方法でペレツトを作成、物
性測定を行なつた。その結果を第４表に示した。

【表】 実施例 10 反応性中間体として第５、６、７表に示す各種
化合物を用い、平均アスペクト比430のガラス繊
維に実施例１に示す方法で処理を行なつた。その
後、分子量24000のポリカーボネートに処理した
ガラス繊維を30重量％添加、実施例と同様の方法
でペレツトを作成、物性測定を行なつた、その結
果を第１図に示した。 実施例11、実施例１、実施例３及び実施例５、
６で示す組成物から厚さ1/8″、長さ5″、巾1/2″の
テストピースを作成、温度80℃、荷重300Kg／cm²
でクリープ歪量の測定を行なつた。その結果を第
２図に示した。

【表】

【表】

【表】

【表】 このように本発明の効果を出すためには反応性
に優れた官能基を該化合物中に少なくとも２ケ以
上有することが第一の特徴であり実施例に示した
ごとく１個の官能基を有する化合物では本発明の
効果を出すことは困難である。又、第二の特徴は
フイラーにガラス繊維のような繊維状フイラー
と、ガラスビーズのような球状フイラーとを組合
わせることでその比率は重量比１対１がそれぞれ
のフイラーの効果を充分に発揮し得るもので、こ
の比率以外では例えば、繊維状フイラーの比率が
大きくなるとそりが大きくなつたり、又、球状フ
イラーが多くなると強度が低下するのである。 以上、本発明によれば少なくとも２種の官能基
を有する反応性に優れた化合物と反応助剤の有機
過酸化物をポリマー、フイラーの混合物に加え、
加熱混練時の熱によつて、反応性に優れた化合物
の官能基がポリマーとフイラー間あるいは、ポリ
マーとポリマー間の結合に寄与し従来のこの種の
複合材料と見られなかつた強度の向上が果させた
のである。又この結合により空隙の減少、接着性
の向上等が見られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種官能基及び官能基数と組成物にお
ける曲げ弾性率の関係を示した図、第２図は本発
明の一実施例のクリープ特性を示した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エチレン性二重結合および、エポキシ基を含
   む化合物と充填剤とポリカーボネートおよび、ア
   クリロニトリル−スチレン共重合体とで構成され
   た樹脂組成物。 ２ 前記充填剤はガラス繊維とガラスビーズの混
   合物であり、混合比は１対１でベースポリマーに
   対する充填量は40重量％以下である特許請求の範
   囲第１項記載の樹脂組成物。 ３ ポリカーボネートに対するアクリロニトリル
   −スチレン共重合体の混合比は重量比で同等もし
   くはそれ以下である特許請求の範囲第１項記載の
   樹脂組成物。