JPS5846218B2 - ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物に関する
。

更に詳細には、α、β不飽和カルボン酸を共重合成分と
して含有するスチレン共重合体とポリアミド樹脂よりな
る樹脂組成物に対してガラス繊維を５〜６０重量φ重量
級ように添加してなる、塗装性が良好で耐熱性の高いガ
ラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物に関するものである。

従来より、ガラス繊維強化スチレン系樹脂は寸法精度、
寸法安定性、剛性に優れ、さらに廉価であるという利点
をもっている。

しかし成型品に塗装をした場合、良好な列観が得られな
いという欠点があり、更に熱的性質にも劣っている。

また、ガラス繊維強化ポリアミドは耐熱性に優れ、成型
品の外観は良好であるが、吸湿による著しい物性低下と
寸法変化が大きな欠点である。

更にまたガラス繊維を混入したポリアミドに１０〜４０
％の熱可塑性樹脂を含有させ、ポリアミドの吸湿による
寸法変化を改良した例か特公昭４８−１３９４４号に述
べられている。

しかしここに述べられているように４０の以上熱可塑性
樹脂を混入すると強靭さが低下することが大きな欠点で
ある。

本発明者らは耐熱性が高く、塗装後の外観が良好でかつ
塗膜の密着性にすぐれたガラス繊維強化樹脂を得るべく
検討した結果、α、β不飽和カルボン酸を共重合成分と
して含有するスチレン共重合体とポリアミドよりなる樹
脂組放物のガラス繊維強化物が非常に好ましい結果を与
えることを見出した。

すなわち、本発明はα、β不飽和カルボン酸を共重合成
分として含有するスチレン共重合体２０〜８０重量φと
ポリアミド８０〜２０重量悴からなる樹脂組成物４０〜
９５重量子とガラス繊維６０〜５重量係よりなるガラス
繊維強化熱可塑性樹脂組成物を提供する。

本発明で用いるスチレン共重合体は共重合成分としてα
、β不飽和カルボン酸を含有していることが必須である
。

α、β不飽和カルボン酸を含有させることにより本発明
のガラス繊維強化樹脂組成物の成型品外観が良好になり
、塗装を行った場合に好ましい外観が得られる。

またガラス繊維強化により耐熱性の向上および機械的物
性の向上が著しく、スチレン共重合体の含有量が増加し
ても大きな機械的物性の低下がない。

これに対し、α。β不飽和カルボン酸を含まないポリス
チレン又はスチレン−メタクリル酸メチル共重合体等を
用いた場合には、成型品に剥離状態が生じ、好ましい外
観が得られないしまた耐熱性、機械的物性の点でも劣る
。

これが何に帰因しているかは明らかではないが、本発明
のα、β不飽和カルボン酸を含有するスチレン共重合体
又は一般のポリスチレンとポリアミドの１：１混合比率
のブレンド樹脂組成物のミクロ構造を比較すると、電子
顕微鏡写真にて前者の場合は直径１〜５μの粒子状の分
散状態が観察されるのに対し、後者の場合は直径〜２０
μ程度の粗大な粒子状の分散状態が観察される。

このミクロ構造の相違がガラス繊維強化物の性能の差と
して現われていると考えられる。

本発明のスチレン共重合体はスチレン系単量体とα、β
不飽和カルボン酸を、また必要であれば両者と共重合さ
せることが可能な単量体を加えて、共重合させることに
より得ることが出来る。

スチレン系単量体としてはスチレン、α−メチルスチレ
ン、Ｐ−メチルスチレンなどが単独又は混合して使用出
来、α、β不飽和カルボン酸としてはメタアクリル酸、
アクリル酸などが、両者と共重合可能な単量体−とじて
はメタアクリル酸エステル、アクリル酸エステルなどが
用いられる。

好ましいスチレン共重合体としては、スチレンーメクア
クリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ス
チレン−メタアクリル酸−メタアクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリル酸−メタアクリル酸メチル共重
合体などである。

スチレン共重合体中の組成はスチレン系単量体を５０重
量φ以上含有していればよい力＼ガラス繊維強化樹脂組
成物の耐熱性、機械的物性、成型品の外観、成形加工性
などの点から好ましくはα、β不飽和カルボン酸の含有
量が２〜１５重量％、特に好ましくはスチレン−メタア
クリル酸共重合体においてはメタアクリル酸含有量が２
〜９重量φ、スチレン−アクリル酸共重合体においては
アクリル酸含有量が２〜１２重量多重量子レンーメタア
クリル酸−メタアクリル酸メチル共重合体およびスチレ
ン−アクリル酸−メタアクリル酸メチル共重合体におい
てはメタアクリル酸又はアクリル酸含有量が２〜１５重
量％、メタアクリル酸メチル含有量が２〜３０重量％で
ある。

α、β不飽和カルボン酸の含有量が少なすぎる場合には
、成型品外観、耐熱性、機械的強度の点で好ましくなく
、含有量が多すぎる場合には成形加工性の点で好ましく
ない。

更にスチレン共重合体中にメタアクリル酸メチルが導入
されることにより、得られたガラス繊維強化樹脂組成物
の成形加工性、成形品の外観において好ましい効果が得
られるが、メタアクリル酸メチルの含有量が多くなりす
ぎるとポリスチレンの好ましい性質が失われ、またコス
トが高くなり好ましくない。

本発明に用いる好適なポリアミドとしては、ポリカプロ
ラクタム（ナイロン−６）、ポリヘキサメチレンアジパ
ミド（ナイロン−６，６）、ポリヘキサメチレンアジパ
ミド（ナイロ−６，ＩＯ）、などである。

また、スチレン共重合体とポリアミドの混合割合いは、
スチレン共重合体２〜１５重量％とポリアミド８０〜２
０重量のが好ましい。

スチレン共重合体の量が多すぎる場合には、塗装後の成
形品外観と機械的物性の点で好ましくなく、ポリアミド
の量が多すぎる場合には塗装密着性の点て好ましくない
。

本発明で用いるガラス繊維の長さは補強効果が現われる
限界長さ以上であれば可能な限り長い方が望ましいが、
混合時の作業性、成形過程での切断等を考慮して０．４
〜６．０皿程度のものが特に好ましく、最終成形物中の
ガラス繊維の長さが０．２〜２．０ｍｍ程度であればよ
い。

ガラス繊維の表面処理は特に行う必要はなく、各種の処
理が行なわれている市販品がそのまま使用される。

更にガラス繊維の含有量はガラス繊維強化樹脂組成物に
対して５〜６０重量係重量それ以上になると成形加工性
が低下し、５重量％以下では充分な補強効果が得られな
い。

本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、耐熱性が高く、
塗装に好適な材料であると共に、ガラス繊維強化による
機械的性質の向上も著しく、また成形加工性も良いこと
から、大型成形品として自動車部品、家庭電器部品など
に広く用いることができる。

本発明を実施するに際しては、たとえばペレット状のポ
リアミド、スチレン共重合体およびガラス繊維をブレン
ダーで混合し、押出機を通して溶融混合するか、あるい
は２種のポリマーのみをまずブレンダーで混合し、更に
押出機を通して溶融混合しかつペレット化したものにガ
ラス繊維を混合し押出機で溶融混合する。

また、ペレット状のポリアミド、スチレン共重合体と更
にガラス繊維の混合物を直接射出成形機のホッパーに入
れ、溶融混合と同時に成形物を得てもよい。

本発明の組成物は、必要に応じて熱又は光に対する安定
剤、染顔料、難燃化剤、可塑剤等の添加物を加えて用い
ることができる。

次に本発明をより詳しく説明するために実施例を示す。

部は重量部を示す。実施例１〜３、比較例１ よく乾燥したナイロン−６（東し製アミランＣＭ１０１
７）ペレットとスチレン−メタアクリル酸共重合体（メ
タアクリル酸含有量６，５重量部）ペレット〔実施例〕
又はポリスチレン（旭ダウ製スタイロン６８３）ペレッ
ト〔比較例１〕を第１表に示す割合いで混合し、２軸押
出機を通してペレット状の重合体混合物を得た。

ここに得た重合体混合物のペレットとガラス繊維を第１
表に示すガラス繊維含有量となるような割合いで混合し
、この混合物をベント型押出機に投入し、２５０〜２７
０℃でペレット状のガラス繊維強化樹脂組成物を得た。

この組成物から射出成形機にて試験用の成形品を成形し
た。

ＪＩＳ試験法に６８７１に記載の方法にて、引張強度、
アイゾツト衝撃強度、加熱変形温度を、ＡＳＴＭ試験法
Ｄ７９０に記載の方法にて曲げ強さ、曲げ弾性率を測定
した。

塗装性については、成形品をアクリル系塗料で塗装した
後、その外観を肉眼で判定し、また塗膜の密着性試験は
、５０℃、９８係ＲＨ以上で７２時間耐湿試験を行った
後の成形品で実施した。

得られた結果を、ガラス繊維強化ポリスチレン、ガラス
繊維強化ナイロン〜６とともに第１表に示した。

本発明のガラス繊維強化樹脂組成物は、耐熱性が高く、
塗装性が良好で、しかも機械的物性もすぐれていること
がわかる。

実施例 ４及び５ よく乾燥したナイロン−６（東し製アミランＣＭ１０１
７）ペレット５０部とスチレン−メタアクリル酸共重合
体（メタアクリル酸含有量６．５重量部）ペレット５０
部を混合し、２軸押出機を通してペレット状の重合体混
合物を得た。

ここに得た重合体混合物のペレットとガラス繊維を第２
表に示すガラス繊維含有量となるような割合いで混合し
、この混合物をベント型押出機に投入し、２５０〜２７
０℃でペレット状のガラス繊維強化樹脂組成物を得た。

実施例１と同様に物性試験を行った。

結果を第２表に示す。ガラス繊維含有量の増加とともに
物性の向上が著しい。

実施例 ６ 実施例２におけるスチレンーメクアクリル酸共重合体の
代りに、スチレン−アクリル酸共重合体（アクリル酸含
有量８．０重量部）を用いて、同様にガラス繊維強化樹
脂組成物を製造し、物性試験を行った。

結果を第２表に示す。実施例 ７ 実施例２におけるスチレン−メタアクリル酸共重合体の
代りに、スチレン−メタアクリル酸−メタアクリル酸メ
チル共重合体（メタアクリル酸含有量５重量部、メタア
クリル酸メチル含有量１５重量係）を用いて、同様の試
験を行った。

結果を第２表に示す。

実施例 ８ 実施例２におけるナイロン−６の代りに、ナイロン−６
，６（旭化或製しオナ１３００８）を用いて、同様の試
験を行った。

結果を第２表に示す。更に実施例４〜８で得たガラス繊
維強化樹脂組成物の射出成形による成形品の塗装性を実
施例１におけるのと同様に試験した結果、すべて塗装品
の外観、塗膜の密着性ともにすぐれた結果を得た。

また本発明の実施例２の組成物の吸湿性、吸湿による寸
法変化、成形収縮率、成形品のそりについて測定した。

吸湿性および吸湿による寸法変化は６０℃温水に７２時
間、試験片を浸漬した後の重量増加と寸法の変化を測定
することによった。

成形収縮率、成形品のそりは射出成形した平板にて測定
した。

結果をガラス繊維強化ナイロン−６（比較例３）および
ガラス繊維強化ポリスチレン（比較例２）との比較にお
いて第３表、第４表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スチレン系化合物とα、β不飽和カルボン酸からな
   る共重合体又はスチレン系化合物とα、β不飽和カルボ
   ン酸およびα、β不飽和カルボン酸エステルからなる共
   重合体２０〜８０重量％（樹脂成分基準）とポリアミド
   樹脂８０〜２０重量φ（樹脂成分基準）よりなる樹脂組
   成物に対してガラス繊維を５〜６０重量φ重量級成物基
   準）添加してなることを特徴とするガラス繊維強化熱可
   塑性樹脂組成物。 ２ スチレン系化合物とα、β不飽和カルボン酸からな
   る共重合体がスチレン９１〜９８重量φとメタクリル酸
   ９〜２重量倒からなるスチレン−メタクリル酸共重合体
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の樹
   脂組成物。 ３ スチレン系化合物とα、β不飽和カルボン酸からな
   る共重合体がスチレン８８〜９８重量％とアクリル酸１
   ２〜２重量φからなるスチレン−アクリル酸共重合体で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の樹脂
   組成物。 ４ スチレン系化合物とα、β不飽和カルボン酸および
   α、β不飽和カルボン酸エステルからなる共重合体がス
   チレン５５〜９６重量φ、メタアクリル酸又はアクリル
   酸２〜１５重量饅およびメタアクリル酸メチル２〜３０
   重量φからなるスチレンーメクアクリル酸−メクアクリ
   ル酸メチル共重合体またはスチレン−アクリル酸−メタ
   アクリル酸メチル共重合体であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の樹脂組成物。