JPS6229449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

熱可塑性樹脂とガラス繊維やアスベスト等繊維
状の補強材とからなる強化プラスチツク組成物は
古くから知られている。特に、ガラス繊維強化熱
可塑性樹脂組成物は機械的性質が優れているため
に、機械部品や電気部品等の工業部品用途向けの
射出成形材料や押出成形材料として用いられてい
る。 しかしながらこのガラス繊維強化熱可塑性樹脂
組成物は、成形する際にそり、ゆがみ等の変形が
生じやすく、そのため、高度な寸法精度の要求さ
れる精密部品や大型成形品には用いることが出来
なかつた。 一方、熱可塑性樹脂にガラスビーズや炭酸カル
シウム、ウオラストナイト、シリカ、クレー、タ
ルク、マイカ等の無機鉱石粉末を充填した強化プ
ラスチツク組成物も知られているが、これらの組
成物はそり、ゆがみは小さいが、機械的性質はガ
ラス繊維強化プラスチツク組成物等に比較して著
しく劣る。樹脂と充填剤との新和性をシランカツ
プリング剤等の表面処理剤を用いて向上させ、組
成物の機械的性質を改善する方法も知られている
が、それでもガラス繊維強化プラスチツク組成物
には及ばない。 またガラス繊維のかわりに炭素繊維や芳香族ポ
リアミド繊維を用いた繊維強化プラスチツク組成
物も提唱されているが、これらの組成物も、高度
な機械的性質とそり、ゆがみの両方の欠点を同時
に克服するものではない。 本発明者らは、これらの事情を考慮し、高度な
機械的性質を有し、かつ、そり、ゆがみの小さい
強化プラスチツク組成物を求めて種々研究を重ね
た。その結果、強化充填剤の形状と成形時に成形
収縮によつて起こる異方性とに密接な関係があ
り、強化充填剤として、特定の形状を有する強化
充填剤を用いることにより成形収縮による異方性
が小さくなり、成形時のそり、ゆがみが抑制さ
れ、同時に高度な機械的性質を有する強化プラス
チツク組成物が出来ることを見出し、本発明を完
成した。 すなわち、本発明は結晶性熱可塑性樹脂と、紡
糸して得られるスパイラル状及び／又は長さ方向
に湾曲した繊維からなる特定の形状を有する強化
充填剤とからなる強化プラスチツク組成物であつ
て、機械的性質に優れ、しかもそり、ゆがみの小
さいという特性を有する。 本発明における特定の形状を有する強化充填剤
とは、従来の直線的形状を有する繊維状充填剤と
異なり、スパイラル状の繊維、長さ方向に湾曲し
た繊維をいう。代表的な形状を模式的に第１図ａ
−１〜ａ−３に示すが、これらに限定されるもの
ではない。 また、本発明の強化プラスチツク組成物に用い
られる強化充填剤のすべてが同じ大きさ、形であ
る必要はなく、各種の混合であつてもよい。 本発明の強化充填剤の大きさは、最小長さＬが
10μ以上あることが好ましい。最小長さとは、第
１図に示す充填剤の先端間距離（例えばａ−１，
ａ−２，ａ−３における長さＡ）、先端間を結ぶ
直線からの垂直と曲線との交点の最大距離（例え
ばａ−１，ａ−２，ａ−３における長さＣ）のう
ちの最小長さをいう。 本発明の強化充填剤の添加量は強化充填剤の種
類形状によつてかなり異なるが、組成物にしめる
割合は、３〜80重量％の範囲が好ましい。３重量
％以下では補強効果が小さく、80重量％以上では
形成加工時の成形流動性が低下する。また本発明
組成物には前述したような、従来公知の通常の充
填剤、染料、顔料、耐熱耐候剤、可塑剤、滑剤、
帯電防止剤、難燃剤などを添加することも可能で
ある。 本発明の強化充填剤の材質としては、該強化充
填剤が配合される熱可塑性樹脂の成形加工温度で
軟化溶融しないものであれば、無機化合物、有機
化合物等いづれの材質であつてもさしつかえな
い。この強化充填剤は、人工的に作り出されたも
のである。例えば、溶融状態のガラスを紡糸機で
スパイラル状の繊維状に押出し、適当に切断し、
第１図のａ−３に相当する充填剤を得る方法、更
に細かく切断し第１図のａ−１に相当する充填剤
を得る方法がある。 本発明における結晶性熱可塑性樹脂とは、ナイ
ロン６、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン
612、ナイロン11、ナイロン12等のポリアミド樹
脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリオキ
シメチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等で
ある。 本発明の組成物の調製方法は特に限定されるも
のではなく、最終組成物として熱可塑性樹脂に強
化充填剤が均一に分散している状態が得られる方
法であればいかなる方法でもよい。しかし一般的
には押出機等により強化充填剤と熱可塑性樹脂を
溶融混合しておくのが好ましい。 以下実施例により本発明をさらに具体的に説明
する。各実施例における評価項目の測定、評価は
次のようにして行なつた。 〔１〕 機械的性質：引張強度をASTM―Ｄ―
638に従つて測定した。 〔２〕 そり、ゆがみ：第２図の金型１に示すよ
うな幅15mm、厚さ４mmの直角スパイラル金属を
用いてゲート３から樹脂組成物を射出成形す
る。 金型から取出した成型品は、収縮によつて成型
品２のように変形し、金型とズレが生じる。この
ズレの程度を、スパイラルが１回転半した所で成
形品と金型とのズレ角度により評価する。 実施例 １ 溶融状態のガラスを紡糸機で直径10μ、スパイ
ラル径200μのスパイラル繊維状に紡糸し、更に
粉砕し、線径10μ、半径100μの図１のａ−１及
びａ−３に相当する形状の混ざつたガラス強化充
填剤を調整した。 次にシランカツプリング剤で表面処理した該強
化充填剤3.3Kgとナイロン66樹脂6.7Kgとを50mmφ
押出機で溶融混合し、押出し、ペレツト状のガラ
ス強化ナイロン成型物を得た。この成形物の引張
強度と成形品変形角度の測定値をあわせて表１に
示す。 比較例 １ 実施例１で用いたガラス強化充填剤のかわりに
10μ径、長さ３mmの直線状ガラス繊維を用いて実
施例１と同様にしてガラス繊維33％含有ナイロン
組成物を調製し、実施例１と同様な評価を行なつ
た。結果をあわせて表１に示す。 比較例 ２ 実施例１で用いたガラス強化充填剤のかわりに
10μ径、平均長100μの直線状ガラス繊維粉砕物
を用いて実施例１と同様にしてガラス繊維33％含
有ナイロン組成物を調整し、実施例１と同様な評
価を行なつた。結果をあわせて表１に示す。 比較例 ３ 実施例１で用いたガラス強化充填剤のかわりに
平均粒径20μのガラスビーズを用いて実施例１と
同様にしてガラスビーズ33％含有ナイロン組成物
を調整し、実施例１と同様な評価を行なつた結果
をあわせて表１に示す。

【表】 実施例 ２ 熱可塑性樹脂としてポリブチルテレフタレート
を用いた以外は実施例１と同様の方法で強化プラ
スチツク組成物をえた。評価結果を表２に示す。 比較例 ４ 熱可塑性樹脂としてポリブチルテレフフタレー
トを用いた以外比較例１と同様の方法でプラスチ
ツク組成物をえた。評価結果を表２に示す。 実施例 ３ 蛇行させながら紡糸した原糸をもとに製造した
直径12μ、蛇行幅100μの炭素繊維を200μ間隔に
切断して第１図ａ−２に示すような形状の強化充
填剤を調整した。 次に、この充填剤２Kgとポリアセタール樹脂８
Kgを50mmφ押出機で溶融混合し、押出し、ペレツ
ト状の成型物を得た。評価結果を表２に示す。 比較例 ５ 直径12μ、長さ200μの直線状炭素繊維を充填
剤として用いて、実施例３と同様の方法でプラス
チツク組成物を得た。評価結果を表２に示す。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いられる強化充填剤の形
状を示す模式図である。第２図は、そり、ゆがみ
を成形品の変形程度で評価するために用いたスパ
イラル成形金型と成形品とのずれを表わした図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 結晶性熱可塑性樹脂と、紡糸して得られるス
   パイラル状の繊維及び／又は長さ方向に湾曲した
   繊維から選ばれた特定形状の強化充填剤とからな
   る強化プラスチツク組成物。