JPH02308840A - スチレン系樹脂組成物 - 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） 本発明は無機質充填剤を含有したスチレン系樹脂組成物
に係わり、更に詳しくは剛性が優れ、寸法精度の優れた
静電防止性樹脂組成物に関するものである。

（従来の技術） 一般に、樹脂７トリツクス中に無機質充填剤を混合充填
することにより高剛性組成物が得られることは広く知ら
れているが、金属ダイキャストや、板金製品の代替を考
えているような用途、例えば、ＯＡ機器、事務機器のペ
ーパー送り機構部や、内部シャーシー、フレーム等の用
途に無機質を充填した樹脂組成物からなる成形品を充当
した場合、剛性率は高いが機械的強度特に耐衝撃性が低
く、且つ、成形品のマ」法精度か悪いため実用上使用が
困難であり、しかもプラスチックは絶縁ｌ−であるため
ペーパー送り機構部においてペーパーの送り不具合いを
生しるため、静電防止用付属装置を必要とし、それ故、
ＯＡ機器、事務機器の小型化に限界があった。

高剛性組成物を得る試みは充填祠としてガラスピーズ、
ガラスフレーク、ガラスバルーン、マイカ、タルク、カ
オリン、ンリカ、チタン酸カリウム、炭酸力ルシュウム
等を用いて検討されてはいるものの、耐衝撃性が低く、
実用的には使用できず、一方、充填拐として繊維状のガ
ラス繊維、アスベスト繊維、ロックウール、カーボン繊
維等を用いて検討されたものは、一部の成形品で実用化
されてはいるが、寸法精度を厳しく要求される成形品に
は使用されていないのが実情であり、また、静電防止性
能を付与する目的でガラス繊維にカーボンラックを配合
する試みもあるが、性能面での安定性、静電防止レベル
の点で満足されるに至っていないため、高い剛性を持ち
、実用的な耐衝撃性を保持し、且つ寸法精度が優れ、し
かも静電防止性能がある樹脂組成物が強く要望されてい
た。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的はスチレン系樹脂に、無機質充填剤を配合
した場合に生ずる耐衝撃性の低下、寸法精度の不具合、
不安定な静電防止性能等を解決し、スチレン系樹脂に、
無機質充填剤を配合して得られる成形品の耐衝撃性を低
下させないで高い剛性を維持し、且つ、成形品の寸法精
度を向上させ、しかも安定し、高レベルの静電防止性能
がある樹脂組成物を提供することにある。

（問題を解決するための手段） 即ち、本発明は、スチレン系樹脂６０〜９０重量パーセ
ントに対して、無機質充填剤１０〜４０重量パーセント
を配合してなる組成物に於て、該無機質充填剤のうち２
０〜８０パーセントはＬ／Ｄが２０以上で、繊維径は５
〜２０μφのカーボン繊維からなり、２０〜８０パーセ
ントは厚さが１〜１０μｍ１大きさが２０〜５００μｍ
の鱗片状のガラスフレークからなることを特徴とするス
チレン系樹脂組成物に存する。　以下、本発明の詳細な
説明する。

本発、明に使用するスチレン系樹脂としては、ポリスチ
レン、ゴム強化ポリスチレン、アクリロニトリル−スチ
レン共重合体、アクリロニトリル−αメチル化スチレン
共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン三
元共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−αメチル
化スチレン三元共重合体等が夫々単独に、若しくは相溶
性の良いポリマーにあっては、必要に応じて２種類以上
が混合使用される。

本発明に於ける無機質充填剤のうち、カーボン繊維はＬ
／Ｄか２０以上で繊維径は５〜２０μφのちのでありカ
ーボン繊維の製造工程中表面処理剤で処理されたもの、
又は、未処理品でもよく、結束剤としてアラクリル系、
ウレタン系、エポキシ系処理剤等を使用したものでもよ
い。また、本発明に使用するカーボン繊維は、ポリアク
リロニトリル繊維を原料にする高弾性率カーボン繊維、
及びピッチを原料とした低弾性率カーボン繊維のどちら
でも良い。

一方、本発明に使用するガラスフレークは厚さが１〜１
０μｍであり大きさが２０〜５００μｍの鱗片状をした
薄膜状ガラスであり、製造工程中、表面処理されたもの
、または未処理のものである。

本発明に於ては、スチレン系樹脂６０〜９０重量パーセ
ントに対して無機質充填剤１０〜４０重量パーセントを
配合する。即ち、無機質充填剤の配合量が１０重量パー
セント以下であると本発明の目的とする剛性が不十分と
なり、４０重量パーセントを越えると成形された製品が
脆くなり、表面の平滑性も著しく損なわれる。

この無機質充填剤のうち２０〜８０パーセントはカーボ
ン繊維からなり、２０〜８０パーセントはガラスフレー
クからならなければならないが、これは、無機質充填剤
のうちカーボン繊維が２０□パーセントより少なく、ガ
ラスフレークが８０パ一セント以上になると成形収縮率
の差異は小さくなるが、反面、成形収縮率の絶対値は大
きくなり、且つ機械物性の低下、特に耐衝撃性の低下が
大きくなり、しかも本来目的としている剛性の低下、及
び静電防止性の低下が認められ好ましくない。一方、カ
ーボン繊維が８０パーセントを超えるとガラスフレーク
を併用した効果が半減し、成形収縮率の差異が大きくな
り成形品にそり、ねじれを発生し易くなる。

また、上記無機質充填剤のうちカーボン繊維は径５〜２
０μφてＬ／Ｄが２０以上の短繊維でなくてはならない
が、これはスチレン系樹脂の補強にＬ／Ｄが２０より小
さい繊維はあまり有効でなく、繊維径が２０μφより大
きい繊維では成形品の外観を損ない、ウェルドライン部
での強度低下率が大きく、繊維径が５μφより小さい繊
維ては機械的強度か低下する傾向もあり経済的効果も悪
くなる。

一方、鱗片状ガラスフレークは大きさが５００μｍを超
えると成形品の外観を損ない、ウェルドライン部での強
度低下率が大きくなり好ましくない。

而して、樹脂組成物の調整は上記の規程範囲内に於てス
チレン系樹脂と無機質充填材であるカーボン繊維、ガラ
スフレークとを夫々採り、Ｖ型タンブラ−等を用いて公
知の方法でより均一に混合することによって成される。

調整された組成物は通常の押出成形または射出成形に供
される。

尚、樹脂組成物の調整に際してはスチレン系樹脂に通常
添加して用いられる、顔料、可塑剤、安定剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、滑剤、及びその他の添加剤や無機質
充填剤、を充填する場合に使用される分散助剤等を含ん
でいてもよいことは勿論である。　以下に本発明の実施
例を示す。

（実施例） 実施例１〜４ アクリロニトリル−スチレン共重合体（結合アクリロニ
トリル２６　ｗ　ｔ％、溶液粘度０，９ηＳｌ）／Ｃ）
（ＡＳ樹脂）とアクリロニトリル−ブタジェン−スチレ
ン三元共重合体（含有ゴム分２７　ｗ　ｔ％）（ＡＢＳ
樹脂）に、市販カーボン繊維−Ａ（直径１０μφ、繊維
長６ｍｍ、製造工程中で表面処理、エポキシ系結束剤処
理したカーボン繊維）と市販のガラスフレーク−Ａ（平
均粘度１５０メツシユ、平均厚味３μｍ１製造工程中で
アミノシラン処理品）の４成分を第１表に示す組成とな
るようにＶ型ブレンダーでよく混合した。

得られた混合物を４０關φのベントタイプの押出機を用
いて２３０℃て押出、直径３〜５順φ、長さ４〜７關の
ペレットに成形後、８０℃、３時間以上の十分な乾燥を
経たのち、スクリュウインライン式射出成型機を用いて
成形温度２３０℃で物性測定用試験片と成形収縮率測定
用の平板（１２０Ｘ１２０Ｘ２ｍｍｔ、フィルムゲート
）を作製した。

その物性は表−１に揚げるように充填剤の配合率が増加
すると剛性率は高くなる傾向を示し、しかも実用的に使
用可能であるアイゾツト衝撃強度を保持し、外観、表面
平滑性も良く、更には本発明の主目的である寸法精度の
指標である樹脂の流動方向とその直角方向との成形収縮
率の差異が０．２％以下であり、高い寸法精度が必要と
される用途には使用可能な樹脂組成物であること、及び
静電防止性能の指標である表面固有抵抗は１ｏ１３Ω以
下であることが確認田来た。

尚、上記実施例と比較のために、無機質充填剤を含まな
いポリマーペースでは比較例１に示すごとく剛性率が２
５００ｋｇ／ｃ♂と著しく低く、無機質充填剤かガラス
繊維（直径１１μφ、繊維長６ｍｒｎｓ製造工程中でア
ミノシラン表面処理、エポキシ系結束処理したガラス繊
維）単独か、ガラスフレ−ム単独か、カーボン繊維単独
か、無機質充填剤量が４０重量パーセントを超える場合
、成形収縮率の差異が大きいか、外観、表面平滑性が低
下した成形品しか得られないか、衝撃強度が低いか、表
面固有抵抗が一般プラスチックのレベルである１０］６
Ω〜〜しか到達しないか、何れかの欠点を保持していた
。

実施例５〜７ ポリマーペースとして、実施例１〜４で用いたと同じＡ
Ｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂、及びアクリロニｉ・ツルーブタジ
ェン−αメチルスチレン−スチレン共重合体（含有ゴム
分１４ｗｔ％）（耐熱ＡＢＳ）樹脂の各単体に、実施例
１〜４で用いたと同じ市販カーボン繊維−Ａと、市販カ
ーボン繊維−Ｂ（直径コ８μφ、繊維長３市、製造工程
中で表面処理、エポキシ系結束剤処理したカーボン繊維
）、実施例１〜４で用いた市販のガラスフレーク−への
３〜４成分を第１表に示す組成となるように■型ブレン
ダーでよく混合し、実施例１〜４と同じ方法で物性測定
用試験片と成形収縮率測定用の平板（１２０Ｘ１２０Ｘ
２ｎ＋ｎ＋ｔ、フィルムゲート〕を作製した。

その物性は表−２に揚げるように剛性率が高く、実用的
に使用可能であるアイゾツト衝撃強度を保持し、外観、
表面平滑性も良好で、且つ、本発明の主目的である樹脂
の流動方向とその直角方向との成形収縮率の差異が０．
２％以下であり、高い寸法精度が必要とされる用途には
使用可能な樹脂組成物であること、及び静電防止性能の
指標である表面固有抵抗は１０１３Ω以下であることが
確認出来た。

また、カーボン繊維径の相異（１８μφ、１゜μφ）は
成形品の機械的物性、外観、表面平滑性及び寸法精度に
余り影響を与えないことが確認できた。

尚、上記実施例と比較するため、市販カーボン繊維−〇
（直径２０μφ、平均繊維長３５０μｍ、製造工程中で
無処理品カーボン繊維、Ｌ／Ｄ２０）、市販ガラスフレ
ークＢ（ガラスフレーク粒度５００〜２０００μｍ１平
均厚味５μｍ１製造工程中で無処理品）を加え比較した
が、比較例６〜９に示すごとく成形収縮率の差異が大き
いか、外観、表面平滑性が低下した成形品しか得られな
いか、剛性、衝撃強度が低いか、何れかの欠点を保持し
ていた。即ち、比較例６．７は、成形収縮率の差異が大
きく、比較例８は、剛性及び実用的耐衝撃性が低下した
成形品しか得られなかった。また比較例９は機械的物性
、成形収縮率の差異に対して有効であったが、外観、表
面平滑性が著しく損なわれ且つ、ウェルトライン部での
密着強度が著しく低下した。

（発明の効果） 以上に示したように本発明組成物は押出成形または射出
成形に供し、極めて容易に成形品を得ることができ、し
かも成形品は従来のフィラー強化スチレン系樹脂に比べ
物理的特性、及び外観、表面平滑性のバランスがとれ、
しかも寸法精度の点では大１］に改良され、しかも静電
防止性能が優れ、金属ダイカストに継ぐものであった。

従って、熱可塑性樹脂特有のデザインの多様性があり、
部品点数をまとめて成形できるため、組立工数の大幅な
削減、易加工性と相俟って産業資材として実用上顕著な
効果が期待される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スチレン系樹脂６０〜９０重量パーセントに対して、無
   機質充填剤１０〜４０重量パーセントを配合してなる組
   成物に於て、該無機質充填剤のうち２０〜８０パーセン
   トはＬ／Ｄが２０以上で繊維径は５〜２０μφのカーボ
   ン繊維からなり、２０〜８０パーセントは厚さが１〜１
   ０μｍ、大きさが２０〜５００μｍの鱗片状のガラスフ
   レークからなることを特徴とするスチレン系樹脂組成物
   。