JPH08183030A - 長繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体及びその成形品 - Google Patents
長繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体及びその成形品Info
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- JPH08183030A JPH08183030A JP6328531A JP32853194A JPH08183030A JP H08183030 A JPH08183030 A JP H08183030A JP 6328531 A JP6328531 A JP 6328531A JP 32853194 A JP32853194 A JP 32853194A JP H08183030 A JPH08183030 A JP H08183030A
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- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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- C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐衝撃性ポリスチレンの特徴である耐衝撃性
を保持したまま或いはこれを更に向上させながら、その
剛性、強度を大幅に向上させた樹脂材料を提供する。 【構成】 (A) 耐衝撃性ポリスチレン樹脂に(B) 繊維状
強化材５〜80重量％（全組成中）を配合してなる長さ３
mm以上の構造体で、繊維状強化材(B) が実質上構造体と
同一長さで構造体の長さ方向に実質的に平行配列してい
る長繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体。
を保持したまま或いはこれを更に向上させながら、その
剛性、強度を大幅に向上させた樹脂材料を提供する。 【構成】 (A) 耐衝撃性ポリスチレン樹脂に(B) 繊維状
強化材５〜80重量％（全組成中）を配合してなる長さ３
mm以上の構造体で、繊維状強化材(B) が実質上構造体と
同一長さで構造体の長さ方向に実質的に平行配列してい
る長繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐衝撃性ポリスチレン
（ＨＩＰＳ）樹脂を基体樹脂としてこれを長繊維で強化
することにより、その剛性及び強度を大幅に向上させる
と共に衝撃強度をも飛躍的に向上させた長繊維強化ＨＩ
ＰＳ樹脂構造体及びその成形品に関する。
（ＨＩＰＳ）樹脂を基体樹脂としてこれを長繊維で強化
することにより、その剛性及び強度を大幅に向上させる
と共に衝撃強度をも飛躍的に向上させた長繊維強化ＨＩ
ＰＳ樹脂構造体及びその成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】耐衝撃
性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂は、ポリスチレン樹脂
の欠点である脆さを改善し耐衝撃性を向上させるため
に、ポリスチレン樹脂のマトリックス中にゴム成分をミ
クロ分散させたもので、一般的にはゴム成分を溶解させ
たスチレンモノマーの溶液をラジカル重合することによ
り製造される。かかる耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰ
Ｓ）樹脂は、耐衝撃性に優れ、適度の機械的強度を有
し、かつ比較的安価であることから、電気製品のキャビ
ネット、食品容器、玩具、雑貨等の広い分野において多
用されているが、このような利用分野の拡大に伴い、さ
らに高度の剛性、機械的強度等の特性が要求される場合
が増えている。従来より、樹脂の剛性、強度等を向上さ
せるための手段としてはガラス繊維等の繊維状強化材を
配合することが一般的であり、樹脂とチョップドストラ
ンド等の短繊維を混合し、押出機で溶融混練して押し出
すことにより短繊維で強化された樹脂の製造が行われて
いる。しかしながら、耐衝撃性ポリスチレンの場合、剛
性、強度等を向上させようとして短繊維ガラス等による
強化を行うと、剛性、強度は向上するものの耐衝撃性ポ
リスチレンの本来の特徴である耐衝撃性が大幅に低下す
ることが知られている。この低下の割合は一般の樹脂に
比べても著しく、耐衝撃性を保持したままで材料の剛
性、強度を高めることは困難であった。本発明の課題
は、耐衝撃性ポリスチレンの特徴である耐衝撃性を保持
したまま或いはこれを更に向上させながら、その剛性、
強度を大幅に向上させた樹脂材料を提供することにあ
る。
性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂は、ポリスチレン樹脂
の欠点である脆さを改善し耐衝撃性を向上させるため
に、ポリスチレン樹脂のマトリックス中にゴム成分をミ
クロ分散させたもので、一般的にはゴム成分を溶解させ
たスチレンモノマーの溶液をラジカル重合することによ
り製造される。かかる耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰ
Ｓ）樹脂は、耐衝撃性に優れ、適度の機械的強度を有
し、かつ比較的安価であることから、電気製品のキャビ
ネット、食品容器、玩具、雑貨等の広い分野において多
用されているが、このような利用分野の拡大に伴い、さ
らに高度の剛性、機械的強度等の特性が要求される場合
が増えている。従来より、樹脂の剛性、強度等を向上さ
せるための手段としてはガラス繊維等の繊維状強化材を
配合することが一般的であり、樹脂とチョップドストラ
ンド等の短繊維を混合し、押出機で溶融混練して押し出
すことにより短繊維で強化された樹脂の製造が行われて
いる。しかしながら、耐衝撃性ポリスチレンの場合、剛
性、強度等を向上させようとして短繊維ガラス等による
強化を行うと、剛性、強度は向上するものの耐衝撃性ポ
リスチレンの本来の特徴である耐衝撃性が大幅に低下す
ることが知られている。この低下の割合は一般の樹脂に
比べても著しく、耐衝撃性を保持したままで材料の剛
性、強度を高めることは困難であった。本発明の課題
は、耐衝撃性ポリスチレンの特徴である耐衝撃性を保持
したまま或いはこれを更に向上させながら、その剛性、
強度を大幅に向上させた樹脂材料を提供することにあ
る。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決するため鋭意検討した結果、耐衝撃性ポリスチ
レン樹脂を長繊維で強化することにより耐衝撃性ポリス
チレン樹脂に含まれるゴム成分と長繊維の複合作用が生
じ、従来の短繊維による強化の結果からは予期出来なか
った補強効果が得られることを見出し、本発明に到達し
た。即ち本願請求項１の発明は、 (A) 耐衝撃性ポリスチレン樹脂に (B) 繊維状強化材５〜80重量％（全組成中） を配合してなる長さ３mm以上の構造体で、繊維状強化材
(B) が実質上構造体と同一長さで構造体の長さ方向に実
質的に平行配列している長繊維強化耐衝撃性ポリスチレ
ン樹脂構造体である。本願請求項２の発明は、請求項１
において、耐衝撃性ポリスチレン樹脂(A) の分散相を構
成するゴム成分が、１〜50μm の数平均粒径を有する長
繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体である。本願
請求項３の発明は、請求項１又は２において、耐衝撃性
ポリスチレン樹脂(A) が、分散相を構成するゴム成分を
１〜50容量％含有している長繊維強化耐衝撃性ポリスチ
レン樹脂構造体である。本願請求項４の発明は、請求項
１又は２において、耐衝撃性ポリスチレン樹脂(A) が、
分散相を構成するゴム成分５〜30容量％含有している長
繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体である。本願
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、
構造体が、長さ３〜100mm のペレット状である長繊維強
化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体である。本願請求項
６の発明は、請求項１〜５のいずれかの長繊維強化耐衝
撃性ポリスチレン樹脂構造体を用いて成形してなり、繊
維状強化材(B) が１mm以上の重量平均繊維長で分散した
成形品である。
題を解決するため鋭意検討した結果、耐衝撃性ポリスチ
レン樹脂を長繊維で強化することにより耐衝撃性ポリス
チレン樹脂に含まれるゴム成分と長繊維の複合作用が生
じ、従来の短繊維による強化の結果からは予期出来なか
った補強効果が得られることを見出し、本発明に到達し
た。即ち本願請求項１の発明は、 (A) 耐衝撃性ポリスチレン樹脂に (B) 繊維状強化材５〜80重量％（全組成中） を配合してなる長さ３mm以上の構造体で、繊維状強化材
(B) が実質上構造体と同一長さで構造体の長さ方向に実
質的に平行配列している長繊維強化耐衝撃性ポリスチレ
ン樹脂構造体である。本願請求項２の発明は、請求項１
において、耐衝撃性ポリスチレン樹脂(A) の分散相を構
成するゴム成分が、１〜50μm の数平均粒径を有する長
繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体である。本願
請求項３の発明は、請求項１又は２において、耐衝撃性
ポリスチレン樹脂(A) が、分散相を構成するゴム成分を
１〜50容量％含有している長繊維強化耐衝撃性ポリスチ
レン樹脂構造体である。本願請求項４の発明は、請求項
１又は２において、耐衝撃性ポリスチレン樹脂(A) が、
分散相を構成するゴム成分５〜30容量％含有している長
繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体である。本願
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、
構造体が、長さ３〜100mm のペレット状である長繊維強
化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体である。本願請求項
６の発明は、請求項１〜５のいずれかの長繊維強化耐衝
撃性ポリスチレン樹脂構造体を用いて成形してなり、繊
維状強化材(B) が１mm以上の重量平均繊維長で分散した
成形品である。
【０００４】以下本発明について詳細に説明する。ま
ず、本発明において用いられる耐衝撃性ポリスチレン樹
脂(A) とは、ポリスチレン樹脂のマトリックス中にゴム
成分をミクロ分散させたものであり、一般的にはゴム成
分をスチレンモノマーに溶解し、この溶液を塊状重合法
或いは塊状−懸濁重合法等によってラジカル重合させる
ことによって製造される。ゴム成分としてはポリブタジ
エンゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン・ブタジエン
ゴム、水添スチレン・ブタジエンゴム等が一般的に用い
られるが、これらに限定されるものではなく、そのガラ
ス転移温度が室温以下で、ゴム状粘弾性体のものであれ
ばその種類を問わない。かかるゴム成分の含量は、耐衝
撃性ポリスチレン樹脂(A) 中において通常１〜50容量％
であり、好ましくは３〜30容量％である。また、ゴム成
分の数平均粒径は通常 0.5〜100 μm であり、好ましく
は１〜50μm である。このように好ましい含量及び粒径
のゴム成分を含む耐衝撃性ポリスチレン樹脂(A) を用い
た場合、後述する長繊維の強化材との相乗効果が一層顕
著であり、耐衝撃性、剛性、強度等のバランスのとれた
樹脂材料が得られる。尚、すするゴム成分の粒径の測定
は、耐衝撃性ポリスチレン樹脂成形体からウルトラミク
ロトープにより超薄切片を作製し、オスミウム酸等で染
色を施した後、透過型電子顕微鏡で観察することにより
行われる。得られた写真像において染色された部分がゴ
ム粒子であり、一般的には500 〜1000個のゴム粒子の径
を測定し、粒子径の総和を粒子の個数で除すことにより
数平均粒径が求められる。
ず、本発明において用いられる耐衝撃性ポリスチレン樹
脂(A) とは、ポリスチレン樹脂のマトリックス中にゴム
成分をミクロ分散させたものであり、一般的にはゴム成
分をスチレンモノマーに溶解し、この溶液を塊状重合法
或いは塊状−懸濁重合法等によってラジカル重合させる
ことによって製造される。ゴム成分としてはポリブタジ
エンゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン・ブタジエン
ゴム、水添スチレン・ブタジエンゴム等が一般的に用い
られるが、これらに限定されるものではなく、そのガラ
ス転移温度が室温以下で、ゴム状粘弾性体のものであれ
ばその種類を問わない。かかるゴム成分の含量は、耐衝
撃性ポリスチレン樹脂(A) 中において通常１〜50容量％
であり、好ましくは３〜30容量％である。また、ゴム成
分の数平均粒径は通常 0.5〜100 μm であり、好ましく
は１〜50μm である。このように好ましい含量及び粒径
のゴム成分を含む耐衝撃性ポリスチレン樹脂(A) を用い
た場合、後述する長繊維の強化材との相乗効果が一層顕
著であり、耐衝撃性、剛性、強度等のバランスのとれた
樹脂材料が得られる。尚、すするゴム成分の粒径の測定
は、耐衝撃性ポリスチレン樹脂成形体からウルトラミク
ロトープにより超薄切片を作製し、オスミウム酸等で染
色を施した後、透過型電子顕微鏡で観察することにより
行われる。得られた写真像において染色された部分がゴ
ム粒子であり、一般的には500 〜1000個のゴム粒子の径
を測定し、粒子径の総和を粒子の個数で除すことにより
数平均粒径が求められる。
【０００５】次に、本発明で用いられる繊維状強化材
(B) の種類としては特に制約はなく、例えばガラス繊
維、炭素繊維、金属繊維、高融点（高軟化点）の樹脂繊
維等がいずれも使用できる。本発明において、かかる繊
維から選ばれた強化材の配合量は５〜80重量％（全組成
中）であり、得られる強化樹脂構造体と実質的に同一長
さで、構造体の長さ方向に実質的に平行配列した形で配
合される。繊維状強化材(B) の配合量が５重量％未満で
は繊維による補強効果は小さく、逆に80重量％を超える
と強化樹脂構造体の調製あるいは成形における加工性が
著しく劣るものとなり、また、繊維量増加に伴う一層の
強度向上も殆ど期待できない。補強効果と加工性のバラ
ンスを考慮すると、繊維の好ましい配合量は10〜60重量
％であり、特に好ましくは20〜50重量％である。
(B) の種類としては特に制約はなく、例えばガラス繊
維、炭素繊維、金属繊維、高融点（高軟化点）の樹脂繊
維等がいずれも使用できる。本発明において、かかる繊
維から選ばれた強化材の配合量は５〜80重量％（全組成
中）であり、得られる強化樹脂構造体と実質的に同一長
さで、構造体の長さ方向に実質的に平行配列した形で配
合される。繊維状強化材(B) の配合量が５重量％未満で
は繊維による補強効果は小さく、逆に80重量％を超える
と強化樹脂構造体の調製あるいは成形における加工性が
著しく劣るものとなり、また、繊維量増加に伴う一層の
強度向上も殆ど期待できない。補強効果と加工性のバラ
ンスを考慮すると、繊維の好ましい配合量は10〜60重量
％であり、特に好ましくは20〜50重量％である。
【０００６】本発明において、上記の如き成分からなる
繊維強化構造体の製造法は特に限定されるものではない
が、中でも引き抜き成形による製造法が特に好ましく用
いられる。引き抜き成形は、基本的には連続繊維を引き
ながら樹脂を含浸するものであり、樹脂のエマルジョ
ン、サスペンション、溶液あるいは溶融物を入れた含浸
浴の中を繊維を通して含浸する方法、樹脂の粉末を繊維
に吹き付けるか樹脂粉末を入れた槽の中を繊維を通して
繊維に樹脂粉末を付着させた後樹脂を溶融し含浸する方
法、クロスヘッドダイの中を繊維を通しながら押出機等
からクロスヘッドダイに樹脂を供給し含浸する方法等が
知られており、これらの公知の方法がいずれも利用でき
る。かかる如くして得られる本発明の長繊維強化樹脂構
造体の形状としては特に制約はなく、賦形ダイの形状を
変える等により棒状、テープ状、シート状及び各種異径
断面の長尺物とすることが可能であるが、一般的にはこ
れらを適当な長さに切断して成形又は使用に供される。
中でもストランド状にして引取り、これを切断して長さ
３〜100mm のペレット状にするのが好ましく、公知の各
種成形加工に供して所望の成形品を得ることができる。
繊維強化構造体の製造法は特に限定されるものではない
が、中でも引き抜き成形による製造法が特に好ましく用
いられる。引き抜き成形は、基本的には連続繊維を引き
ながら樹脂を含浸するものであり、樹脂のエマルジョ
ン、サスペンション、溶液あるいは溶融物を入れた含浸
浴の中を繊維を通して含浸する方法、樹脂の粉末を繊維
に吹き付けるか樹脂粉末を入れた槽の中を繊維を通して
繊維に樹脂粉末を付着させた後樹脂を溶融し含浸する方
法、クロスヘッドダイの中を繊維を通しながら押出機等
からクロスヘッドダイに樹脂を供給し含浸する方法等が
知られており、これらの公知の方法がいずれも利用でき
る。かかる如くして得られる本発明の長繊維強化樹脂構
造体の形状としては特に制約はなく、賦形ダイの形状を
変える等により棒状、テープ状、シート状及び各種異径
断面の長尺物とすることが可能であるが、一般的にはこ
れらを適当な長さに切断して成形又は使用に供される。
中でもストランド状にして引取り、これを切断して長さ
３〜100mm のペレット状にするのが好ましく、公知の各
種成形加工に供して所望の成形品を得ることができる。
【０００７】また、本発明においては、上記の如き長繊
維強化樹脂構造体を用いて成形してなる成形品におい
て、繊維状強化材(B) が１mm以上の重量平均繊維長を保
持した成形品とするのが好ましく、これによって高度の
耐衝撃性、剛性、強度を維持することが可能となる。特
に、ペレット状の長繊維強化樹脂構造体を用い、剪断力
による繊維の折損を起こし易い射出成形によって成形す
る場合においては、成形品中におけるかかる繊維長の保
持が重要である。
維強化樹脂構造体を用いて成形してなる成形品におい
て、繊維状強化材(B) が１mm以上の重量平均繊維長を保
持した成形品とするのが好ましく、これによって高度の
耐衝撃性、剛性、強度を維持することが可能となる。特
に、ペレット状の長繊維強化樹脂構造体を用い、剪断力
による繊維の折損を起こし易い射出成形によって成形す
る場合においては、成形品中におけるかかる繊維長の保
持が重要である。
【０００８】本発明のかかる長繊維強化樹脂構造体及び
その成形品には、その目的、効果を大きく阻害しない範
囲で、他の熱可塑性樹脂の１種または２種以上を併用す
ることも可能である。例えば、ポリスチレン樹脂の添加
或いは耐衝撃性ポリスチレン樹脂を改質するために、添
加剤としてスチレン−ブタジエンブロック共重合体、グ
リシジルメタクリレート変性ポリスチレン、メチルメタ
クリレート変性ポリスチレン等を添加することも可能で
ある。また、目的に応じて所望の特性を付与するため、
一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の物質、例えば酸
化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤等の安定剤、帯電
防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料や顔料等の着色剤、潤
滑剤、滑剤、可塑剤、離型剤、結晶化促進剤、結晶核剤
等をさらに配合することも可能である。また、公知の各
種短繊維あるいはガラスフレーク、マイカ、ガラスビー
ズ、タルク、クレー、アルミナ、カーボンブラック、ウ
ォラストナイト等の板状、粉粒状の無機化合物を適量併
用してもよい。
その成形品には、その目的、効果を大きく阻害しない範
囲で、他の熱可塑性樹脂の１種または２種以上を併用す
ることも可能である。例えば、ポリスチレン樹脂の添加
或いは耐衝撃性ポリスチレン樹脂を改質するために、添
加剤としてスチレン−ブタジエンブロック共重合体、グ
リシジルメタクリレート変性ポリスチレン、メチルメタ
クリレート変性ポリスチレン等を添加することも可能で
ある。また、目的に応じて所望の特性を付与するため、
一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の物質、例えば酸
化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤等の安定剤、帯電
防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料や顔料等の着色剤、潤
滑剤、滑剤、可塑剤、離型剤、結晶化促進剤、結晶核剤
等をさらに配合することも可能である。また、公知の各
種短繊維あるいはガラスフレーク、マイカ、ガラスビー
ズ、タルク、クレー、アルミナ、カーボンブラック、ウ
ォラストナイト等の板状、粉粒状の無機化合物を適量併
用してもよい。
【０００９】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１〜３及び比較例１〜３ 耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂としてメルトフ
ローレートが14ｇ／10min.（５kg荷重、200 ℃）、ゴム
成分の含量が８重量％、オスミウム酸染色して測定した
ゴム粒子の数平均粒径が 2.0μm のものを用いた。ガラ
ス繊維（径13μm ）のロービングを開繊して引きながら
上記ＨＩＰＳ樹脂の溶融物を樹脂温度 240℃で含浸させ
た後、賦形ダイを通してストランドとして引取り、切断
し、表１に示す組成を有する長さ９mmのペレット状の長
繊維強化ＨＩＰＳ樹脂構造体を得た（実施例１〜３）。
本ペレットを用いて射出成形により試験片を成形し、Ａ
ＳＴＭ測定法に準拠して引張強度、曲げ強度、曲げ弾性
率、アイゾット衝撃強度及び荷重18.6kg／cm2における
荷重たわみ温度（熱変形温度）を測定した。また、成形
品中の繊維長を知るため、成形した試験片の樹脂成分を
電気炉中で燃焼させ、残ったガラス繊維の長さを測定
し、その重量平均繊維長を求めた。一方、比較のため、
ＨＩＰＳ樹脂とチョップドガラスファイバー（13μm
径）をブレンドし、常法に従い押出機で溶融混練して得
た短繊維強化ＨＩＰＳ樹脂ペレット（比較例１及び２）
及びガラス繊維で強化しないＨＩＰＳ樹脂（比較例３）
についても同様に成形して評価した。尚、押出機を用い
た短繊維強化ＨＩＰＳ樹脂ペレットの製造において、ガ
ラス繊維量を50重量％まで増加させた場合には押し出し
が極めて困難となり、正常な試料を得ることができなか
った。これらの測定結果を表１に示す。
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１〜３及び比較例１〜３ 耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂としてメルトフ
ローレートが14ｇ／10min.（５kg荷重、200 ℃）、ゴム
成分の含量が８重量％、オスミウム酸染色して測定した
ゴム粒子の数平均粒径が 2.0μm のものを用いた。ガラ
ス繊維（径13μm ）のロービングを開繊して引きながら
上記ＨＩＰＳ樹脂の溶融物を樹脂温度 240℃で含浸させ
た後、賦形ダイを通してストランドとして引取り、切断
し、表１に示す組成を有する長さ９mmのペレット状の長
繊維強化ＨＩＰＳ樹脂構造体を得た（実施例１〜３）。
本ペレットを用いて射出成形により試験片を成形し、Ａ
ＳＴＭ測定法に準拠して引張強度、曲げ強度、曲げ弾性
率、アイゾット衝撃強度及び荷重18.6kg／cm2における
荷重たわみ温度（熱変形温度）を測定した。また、成形
品中の繊維長を知るため、成形した試験片の樹脂成分を
電気炉中で燃焼させ、残ったガラス繊維の長さを測定
し、その重量平均繊維長を求めた。一方、比較のため、
ＨＩＰＳ樹脂とチョップドガラスファイバー（13μm
径）をブレンドし、常法に従い押出機で溶融混練して得
た短繊維強化ＨＩＰＳ樹脂ペレット（比較例１及び２）
及びガラス繊維で強化しないＨＩＰＳ樹脂（比較例３）
についても同様に成形して評価した。尚、押出機を用い
た短繊維強化ＨＩＰＳ樹脂ペレットの製造において、ガ
ラス繊維量を50重量％まで増加させた場合には押し出し
が極めて困難となり、正常な試料を得ることができなか
った。これらの測定結果を表１に示す。
【００１０】実施例４〜６及び比較例４〜６ 使用する耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂をメル
トフローレートが 3.5ｇ／10min.（５kg荷重、200
℃）、ゴム成分の含量が８重量％、ゴム粒子の数平均粒
径が 0.8μm のものに変えた以外は実施例１〜３及び比
較例１〜３と同様にして長繊維強化ＨＩＰＳ樹脂ペレッ
ト構造体及び短繊維強化ＨＩＰＳ樹脂ペレットを調製
し、成形して評価を行った。これらの測定結果を表２に
示す。
トフローレートが 3.5ｇ／10min.（５kg荷重、200
℃）、ゴム成分の含量が８重量％、ゴム粒子の数平均粒
径が 0.8μm のものに変えた以外は実施例１〜３及び比
較例１〜３と同様にして長繊維強化ＨＩＰＳ樹脂ペレッ
ト構造体及び短繊維強化ＨＩＰＳ樹脂ペレットを調製
し、成形して評価を行った。これらの測定結果を表２に
示す。
【００１１】比較例７〜11 比較例として、ゴム成分を含まないポリスチレン（Ｐ
Ｓ）樹脂を用い、実施例１〜２及び比較例１〜２と同様
にして長繊維強化ＰＳ樹脂及び短繊維強化ＰＳ樹脂のペ
レットを調製し、成形して評価した。ここで用いたＰＳ
樹脂のメルトフローレートは10ｇ／10min.（５kg荷重、
200 ℃）であった。これらの測定結果を表３に示す。
Ｓ）樹脂を用い、実施例１〜２及び比較例１〜２と同様
にして長繊維強化ＰＳ樹脂及び短繊維強化ＰＳ樹脂のペ
レットを調製し、成形して評価した。ここで用いたＰＳ
樹脂のメルトフローレートは10ｇ／10min.（５kg荷重、
200 ℃）であった。これらの測定結果を表３に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【発明の効果】以上の結果から明らかなように、単にポ
リスチレンを長繊維で強化したものでは衝撃強度の飛躍
的な向上は認められない。これに対し、実施例に示す如
く耐衝撃性ポリスチレンの長繊維強化においては、含ま
れるゴム成分と繊維長の長い強化繊維の相乗作用によ
り、飛躍的に衝撃強度が向上する。また、本発明者が別
途実験により確認したところによれば、ゴム強化スチレ
ン系樹脂として知られるＡＢＳ樹脂を長繊維で強化した
ものと比べても、ＨＩＰＳを長繊維で強化したものは特
異的な効果を生じることが判明した。即ち、ＡＢＳ樹脂
のアイゾット衝撃強度は一般に20〜40 kgf・cm／cmであ
り、これをガラス短繊維で強化した場合、その衝撃強度
は10〜12 kgf・cm／cm程度に低下する。また、これを長
繊維で強化しても、その衝撃強度は15〜20 kgf・cm／cm
程度に留まる。これに対し、ＨＩＰＳ樹脂の場合には、
前記実施例の通り、長繊維で強化することにより、衝撃
強度は飛躍的に向上する。この理由としては、一般に長
繊維強化樹脂に用いられる強化繊維の繊維径は数μm で
あり（例えばガラス繊維では９〜16μm 程度）、ＡＢＳ
樹脂中のゴム粒子径は0.1 〜0.5 μm であるから、ＡＢ
Ｓ樹脂は殆ど均一なマトリックス材料とみなされ、材料
の破壊にたいしては殆ど相補的効果をもたらさないのに
対し、ＨＩＰＳ樹脂のゴム成分の平均粒径は0.5 〜100
μm 、多くの場合は１〜50μm であり、この程度のゴム
粒径になると、繊維／樹脂界面におけるゴム成分が寄与
し、破壊に対する補強効果をもたらしたものと推測され
る。即ち、一般的に繊維強化樹脂の耐衝撃性の向上は、
繊維／樹脂界面の破壊と、それに引き続いて起こる繊維
の引き抜きにより衝撃エネルギーが吸収されるためと考
えられる。従って、マトリックス樹脂の伸びが強化繊維
のそれと比較して小さい脆性材料では、破壊時に繊維／
樹脂界面の破壊と繊維の切断が同時に起こり、充分な衝
撃エネルギーの吸収が起こらない。これに対し、長繊維
強化ＨＩＰＳ樹脂では、ゴム成分の粒径が適度に大き
く、また強化繊維の繊維長も長いため、強化繊維表面に
接触するゴム成分の割合が大きく、この接触部分での繊
維の破断が起こり難く、破壊の際の残存繊維長が比較的
長い状態で保たれ、破壊時の繊維の引き抜きによる衝撃
エネルギーの吸収が大きくなるためと考えられる。かか
る如く、本発明の長繊維強化ＨＩＰＳ樹脂は、ゴム成分
を含まない樹脂あるいはＡＢＳ樹脂等の如くゴム成分が
含まれていてもその粒径が小さい樹脂を用い、これを短
繊維や長繊維で強化した結果からは到底予測できない効
果が生じ、その強度、剛性、衝撃強度が飛躍的に向上し
たものである。
リスチレンを長繊維で強化したものでは衝撃強度の飛躍
的な向上は認められない。これに対し、実施例に示す如
く耐衝撃性ポリスチレンの長繊維強化においては、含ま
れるゴム成分と繊維長の長い強化繊維の相乗作用によ
り、飛躍的に衝撃強度が向上する。また、本発明者が別
途実験により確認したところによれば、ゴム強化スチレ
ン系樹脂として知られるＡＢＳ樹脂を長繊維で強化した
ものと比べても、ＨＩＰＳを長繊維で強化したものは特
異的な効果を生じることが判明した。即ち、ＡＢＳ樹脂
のアイゾット衝撃強度は一般に20〜40 kgf・cm／cmであ
り、これをガラス短繊維で強化した場合、その衝撃強度
は10〜12 kgf・cm／cm程度に低下する。また、これを長
繊維で強化しても、その衝撃強度は15〜20 kgf・cm／cm
程度に留まる。これに対し、ＨＩＰＳ樹脂の場合には、
前記実施例の通り、長繊維で強化することにより、衝撃
強度は飛躍的に向上する。この理由としては、一般に長
繊維強化樹脂に用いられる強化繊維の繊維径は数μm で
あり（例えばガラス繊維では９〜16μm 程度）、ＡＢＳ
樹脂中のゴム粒子径は0.1 〜0.5 μm であるから、ＡＢ
Ｓ樹脂は殆ど均一なマトリックス材料とみなされ、材料
の破壊にたいしては殆ど相補的効果をもたらさないのに
対し、ＨＩＰＳ樹脂のゴム成分の平均粒径は0.5 〜100
μm 、多くの場合は１〜50μm であり、この程度のゴム
粒径になると、繊維／樹脂界面におけるゴム成分が寄与
し、破壊に対する補強効果をもたらしたものと推測され
る。即ち、一般的に繊維強化樹脂の耐衝撃性の向上は、
繊維／樹脂界面の破壊と、それに引き続いて起こる繊維
の引き抜きにより衝撃エネルギーが吸収されるためと考
えられる。従って、マトリックス樹脂の伸びが強化繊維
のそれと比較して小さい脆性材料では、破壊時に繊維／
樹脂界面の破壊と繊維の切断が同時に起こり、充分な衝
撃エネルギーの吸収が起こらない。これに対し、長繊維
強化ＨＩＰＳ樹脂では、ゴム成分の粒径が適度に大き
く、また強化繊維の繊維長も長いため、強化繊維表面に
接触するゴム成分の割合が大きく、この接触部分での繊
維の破断が起こり難く、破壊の際の残存繊維長が比較的
長い状態で保たれ、破壊時の繊維の引き抜きによる衝撃
エネルギーの吸収が大きくなるためと考えられる。かか
る如く、本発明の長繊維強化ＨＩＰＳ樹脂は、ゴム成分
を含まない樹脂あるいはＡＢＳ樹脂等の如くゴム成分が
含まれていてもその粒径が小さい樹脂を用い、これを短
繊維や長繊維で強化した結果からは到底予測できない効
果が生じ、その強度、剛性、衝撃強度が飛躍的に向上し
たものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 421:00
Claims (6)
- 【請求項１】(A) 耐衝撃性ポリスチレン樹脂に (B) 繊維状強化材５〜80重量％（全組成中） を配合してなる長さ３mm以上の構造体で、繊維状強化材
(B) が実質上構造体と同一長さで構造体の長さ方向に実
質的に平行配列している長繊維強化耐衝撃性ポリスチレ
ン樹脂構造体。 - 【請求項２】耐衝撃性ポリスチレン樹脂(A) の分散相を
構成するゴム成分が、１〜50μm の数平均粒径を有する
ものである請求項１記載の長繊維強化耐衝撃性ポリスチ
レン樹脂構造体。 - 【請求項３】耐衝撃性ポリスチレン樹脂(A) が、分散相
を構成するゴム成分を１〜50容量％含有するものである
請求項１又は２記載の長繊維強化耐衝撃性ポリスチレン
樹脂構造体。 - 【請求項４】耐衝撃性ポリスチレン樹脂(A) が、分散相
を構成するゴム成分を５〜30容量％含有するものである
請求項１又は２記載の長繊維強化耐衝撃性ポリスチレン
樹脂構造体。 - 【請求項５】構造体が、長さ３〜100mm のペレット状で
ある請求項１〜４の何れか１項記載の長繊維強化耐衝撃
性ポリスチレン樹脂構造体。 - 【請求項６】請求項１〜５の何れか１項記載の長繊維強
化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体を用いて成形してな
り、繊維状強化材(B) が１mm以上の重量平均繊維長で分
散した成形品。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6328531A JPH08183030A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 長繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体及びその成形品 |
| EP95120155A EP0719830B1 (en) | 1994-12-28 | 1995-12-20 | Long-fiber-reinforced high-impact polystyrene resin structure and molding thereof |
| DE69510760T DE69510760T2 (de) | 1994-12-28 | 1995-12-20 | Kunststoffstruktur aus, mit langen Fasern verstärktem, hochschlagfestem Polystyrolharz und daraus hergestelltes Formteil |
| KR1019950055128A KR0168190B1 (ko) | 1994-12-28 | 1995-12-23 | 장섬유 보강된 고충격 폴리스티렌수지 펠릿 및 그 성형품 |
| US08/579,262 US5723532A (en) | 1994-12-28 | 1995-12-27 | Long-fiber-reinforced high-impact polystyrene resin structure and molding thereof |
| CN95120990A CN1063462C (zh) | 1994-12-28 | 1995-12-28 | 长纤维增强的高抗冲聚苯乙烯树脂结构体及其模制品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6328531A JPH08183030A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 長繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体及びその成形品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08183030A true JPH08183030A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18211336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6328531A Pending JPH08183030A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 長繊維強化耐衝撃性ポリスチレン樹脂構造体及びその成形品 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5723532A (ja) |
| EP (1) | EP0719830B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08183030A (ja) |
| KR (1) | KR0168190B1 (ja) |
| CN (1) | CN1063462C (ja) |
| DE (1) | DE69510760T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003105100A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Daicel Chem Ind Ltd | 強化繊維成形体 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103483757A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-01 | 安徽科聚新材料有限公司 | 一种电视机壳体专用耐冲击聚苯乙烯材料及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3608033A (en) * | 1969-06-17 | 1971-09-21 | Liquid Nitrogen Processing | Process for production of molding compositions containing high weight percentage of glass |
| US4169186A (en) * | 1978-04-17 | 1979-09-25 | Asahi-Dow Limited | Molding material structure |
| CA1178733A (en) * | 1981-02-02 | 1984-11-27 | Frank J. Feeney | Glass filled poly (p-methylstyrene) |
| CA1333311C (en) * | 1988-07-28 | 1994-11-29 | Masashi Sakamoto | Polystyrene resin composition having improved stiffness |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP6328531A patent/JPH08183030A/ja active Pending
-
1995
- 1995-12-20 DE DE69510760T patent/DE69510760T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-20 EP EP95120155A patent/EP0719830B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-23 KR KR1019950055128A patent/KR0168190B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-27 US US08/579,262 patent/US5723532A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-28 CN CN95120990A patent/CN1063462C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003105100A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Daicel Chem Ind Ltd | 強化繊維成形体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0719830B1 (en) | 1999-07-14 |
| US5723532A (en) | 1998-03-03 |
| EP0719830A2 (en) | 1996-07-03 |
| KR0168190B1 (ko) | 1999-03-20 |
| CN1131685A (zh) | 1996-09-25 |
| KR960022767A (ko) | 1996-07-18 |
| EP0719830A3 (en) | 1997-05-07 |
| CN1063462C (zh) | 2001-03-21 |
| DE69510760T2 (de) | 1999-11-11 |
| DE69510760D1 (de) | 1999-08-19 |
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