JPS59189170A - 成形用熱可塑性樹脂組成物 - 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】 本発明は成形品の変形量が小さく、かつ優れた機械的性
質、特に耐衝撃性を有する熱可塑性樹脂組成物に関する
。

一般に結晶性の熱可塑性樹脂はいわゆるエンジニアリン
ググラスチックとして単独でも種々の成形品として機械
的部品等に用いられているが、高い機械的強度、剛性の
要求される分野に用いられる場合には、ガラス繊維等の
強化剤を含む組成物として用いられている。しかしなが
らガラス繊維等の繊維状の強化剤を含む組成物は一般に
異方性が大きく、機械的強度、剛性は高いが成形時或い
はアニーリング時に成形品の変形が生ずる欠点がある。

そしてこのような変形は、ポリアセタールやポリブチレ
ンテレフタレート等の如く結晶性の高い樹脂、ポリエチ
レンテレフタレートの如くアニーリングによす結晶化の
進む樹脂等においては、特に著しいものがある。それ故
これ等の樹脂の成形材料とじての適否は、その用途によ
っては化学的、熱的性質と共に、衝撃強度、剛性等の機
械的性質と変形との釣合を重視して決定しなけれはなら
ないが、この機械的物性と変形との釣合は、寸法精度の
要求される成形品、例えば基板やケース等の成形材料と
して用いられる場合には特に重要である。しかし成形品
の変形度を低減して、なおかつＩＩＱ　ｔｌや耐衝撃性
等の機械的性質の向上を図ることは極めて困難であシ、
特に結晶性の熱可塑性樹脂においては精密な寸法の成形
品を得ることは至難である。

この点に関して本出願人は以前に繊維状強化剤と板状充
填剤とを併せて含有する組成物について提案（特願昭５
２−３７０４２号、特開昭５５−１２１８４５号公報）
を行いかなシの効果金得たが、成形品の用途によっては
尚不充分な場合が存在する。しかして本発明は、かかる
熱可塑性樹脂の変形と機械的性質特に静的強度、剛性、
耐衝重性等に関してさらに優れた組成物金得るべく種々
検討を加えた結果、ポリカーボネートの添加が成形品の
変形の減少および機械的物性の向上に極めて有効である
との知見を得、これに基づいて完成されたものである。

すなわち本発明は％　Ａ）結晶性の熱可塑性樹脂に、Ｂ
）繊維状強化剤とＣ）板状充填剤およびＤ）ポリカーボ
ネートを含有することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物
を内容とする。

本発明に用いられる結晶性の熱可塑性樹脂とは、固体状
態で少なくとも一部結晶構造を有する有機高分子物質で
あシ、ポリアセクール（ホモ又はコポリマー）、ポリア
ルキレンテレフタレート例えば、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリプロピレンチレフクレート、ポリエチレン
テレフタレート及びこれ等の共重合物或いは混合物及び
各種のポリアミド等があげられる。これ等の結晶性樹脂
は単独でも化学的、熱的諸性質が機能部品に適している
が、これ等全成形材料として用いるときは成形時又はア
ニーリング時の変形が大きく、機株的強度や寸法ｆｉｖ
度が共に重要な要素となる用途には尚充分でない場合が
多い。しかるに以下に述べる併用成分との組成物とする
ことによシ、特に効果が大きくイ従足すべき機能を有す
ることが確認出来た０次に本発明に用いられる繊維状添
加剤とは、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、
金属繊維、シリコンカーバイ）　４Ｒ維、アスベスト、
ウオラストナイト、繊維状チタン酸カリウム等の無機繊
維、ボイスカー、各種の有機繊維等である。好ましい強
化剤はガラス繊維であるが特に限定はなく、機械的物性
の強化、導電性の付与、摩擦特性の改良、難燃性の向上
等の種々の目的に応じて用いられる。々おこれ等の繊維
状強化剤は、何れか一種又はそれ以上を混合して使用し
ても良い。本発明によれば、樹脂に含有される繊維状強
化剤の長さ／直径比は５〜１０００が望ましく特に１０
〜１００が好ましい。例えば直径１０ミクロン程度のガ
ラス繊維であれば平均畏は１００〜１０００ミクロン程
度であることが望ましい。又繊維長が過大なものは組成
物の成形性を著しく悪化させるため、繊維長ばｉ　ｍｍ
以下が望ましい。繊維状強化剤の添加量は全樹脂組成物
に対して１〜６０重量係で嚢多、添加する目的に応じて
適宜定められるが、特に望ましい添加量は２〜３０重量
襲である。

次に本発明に用いられる板状充填剤とは、雲母（白冥母
、金宴母、セリサイト等）、板状ガラス（ガラスフレー
ク）、タルク、金属箔等である。これらの中で特に好ま
しい板状充填剤は板状ガラスである。板状充填剤の添加
量は、全樹脂組成物に対して１〜５９重量％であυ、特
に好ましい添加量は２〜４０重量％である。又これ等の
板状充填剤は１種又はそれ以上を混合して使用出来る。

板状物質の添加は単独でも変形に対して有効なものであ
るが、前記特開昭５６−１２１８４３号公報に示されて
いるように、機械的性質特に引張強度、衝撃強度等を高
く保ち、且つ寸法精度が良くそりの少ない性質を兼備す
るためには、繊維状添加剤との組合せが更に有効である
。しかし添加量過多は成形性を悪化させるため、繊維状
添加剤と合わせた総添加墓で６０重量係程度が実用上上
限であり、更に好ましくは３０〜５０重景係程度で程度
。成形品の変形量を小さくする為には板状物質の径（広
が９の方向の平均の長さ）は４０μ以上が好ましく、厚
さは０．１〜１０ミクロンが望ましく、特に１〜５ミク
ロンが好ましい。望ましい径／厚さの比は４以上で、更
には３０以上が望ましく、その内でも特に３０〜４００
が好ましい。径又は径／厚さの比が小さいものは板状物
として変形防止効果が小さく、又過大のものは成形性を
悪化させるので好まし、くない。特に板状ガラスの形状
についていえば、厚さは２〜５ミクロンのものが好まし
く、径（広がシの方向の長さ）は４０ミクロン以上のも
のが好ましく、平均径で１００ミクロンから１０００ミ
クロンが特に好ましい。

これ等の板状充填剤及び繊維状強化剤は、そのまま配合
することも出来るが、合成樹脂との親和性、接着性を高
める為、適当な表面処理剤で表面処理を行なったものを
使用すれば、機械的強度は更に改善される。ここで表面
処理剤としては種々の公知のものが本発明に使用可能で
あシ、−例を示せば、シラン系、チタネート系。

エポキシ系等があげられる。

次に本発明で特徴的なことはポリカーボネートを含有す
ることであシ、この存在は、結晶性の熱可塑性樹脂に繊
維状強化剤と板状充填剤を加えた組成物における変形、
そシの防止及び機械的性質の向上に、更に相乗的な効果
をもたらすものである。本発明において用いられるポリ
カーボネートは、ビスフェノールタイプのポリ炭酸エス
テルであって例えばビスフェノールと炭酸エステルとの
反応あるいはビスフェノールにアルカリの存在下でホス
ゲンを作用させることによシ得られる。本発明に用いら
れるポリカーボネートはなるべく高流動のものが望まし
く、又その添加量は全樹脂組成物に対して１〜５０重量
％、好ましくは２〜２５重量％である。余シに添加量が
多くなると、組成物の耐熱性を悪化せしめるからである
。

本発明の組成物は、従来から強化樹脂、充填剤人樹脂等
の調製に用いられる方法によシ容易に調製される。例え
ば、押出機によシ各添加物を混合押出し本発明のベレッ
トを調製し、しかる後成形する方法、組成の異なるペレ
ットを成形前に混合し成形後に本組成の組成物を得る方
法、成形機に各成分を直接仕込む方法等、何れも使用出
来る。

本発明の組成物は、使用分野に応じその物性を調整又は
修正するため、前記成分の他に別の有機高分子物質を添
加使用することが出来る。

有機高分子物質の例を示せば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ブテン−１、ブテン〜２のポリマー、ポ＋）−
４−メチルペンテン−１、エチレンとプロピレン、エチ
レントフテン、エチレンと４−メチルペンテン−１等の
ポリオレフィン、ポリオレフィンを主体とする共重合体
、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アルキル
アクリレート共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合
体のナトリウム塩等のエチレン−カルボン酸エステルの
共重合体及びそれ等の金属塩、ポリスチレン、スチレン
−ブタジェン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸メチル−スチ
レン共重合体等のビニル系化合物、その共重合体、ポリ
ブタジェン、ブチルゴム等のゴム状高分子物質及びポリ
アクリレート樹脂からなる変性剤、熱可塑性セグメント
型コポリエステルからなる変性剤等である。ポリアクリ
レート樹脂からなる変性剤とは、ポリアクリレート樹脂
が０１〜Ｃ６アルキルアクリレートから誘導される単位
を含有するものであシ、そのポリアクリレートがゴム状
第１段階及び熱可塑性硬質最終段階を有する多段階重合
体よシなる。好ましい多段共重合体の例を示せば、ブチ
ルアクリレート−ブチレンジアクリレート−アリルメタ
クリレートである。また熱可塑性セグメント型コポリエ
ステルからなる変性剤とは、エステル連鎖全体について
、頭尾結合で結合された多数の反復長鎖エステル単位お
よび短鎖エステル単位よりなシ該長鎖エステル単位が次
式 ％式％ （１） で表わされ、短鎖エステル単位が次式 ＯＯ １］１ｊ −ｏｙｏ　−ｃ　−Ｒ−ｃ　−（ｎ） で表わされるものでめる０式（ＩＬ　（Ｉ［＞において
、Ｘは融点約６０Ｃ以下、分子量約４００〜４０００炭
素対酸累比約２５〜４．３を有するポリアルキレンオキ
シドグリコールから末端ヒドロキシル基を除去した後に
残る二価の基を示し、Ｒは分子量約３００以下のジカル
ボン酸からカルボキシル基を除去した後に残る二価の基
を示し、は分、子量約６０−Ｄ以下の一ジカールボツー
酸か−ら一カルボキーシル基を除去した一後に一残る二
価−の基を示し、Ｙは分子」ｋ約２５０以下のジオール
からヒドロキシル基を除去した後に残る二価の基を示す
。

これ等の有機高分子物質は、目的に応じ単独又は２種以
上混合使用することが可能である。該添加量は、結晶性
の熱可塑性樹脂に対して５０重量襲を越えない範囲で添
加することが出来、５〜４０Ｍ：ｆｔ％が好ましい。本
発明の組成物には、更に公知の帯電防止剤、着色剤、滑
剤、離形剤、核剤、安定剤、難燃剤、界面活性剤等を添
加し、その使用目的に応じてその要求される性質を付与
することが出来る。

以下、本発明が特に有用な樹脂であるポリブチレンテレ
フタレートの例を用いて本発明の効果を示すが、本発明
はこれに限定されるものではない。

実施例１〜７．比較例１〜８ ポリブチレンテレフタレート（ポリプラスチックス株式
会社製ジュラネックス）にガラス繊維、板状ガラス（平
均径６００ミクロン）およびポリカーボネートを表−１
に示す割合で混合し、４０　ｍ／ｍ−軸押出機を用いて
押出しペレット状の組成物を８製した。次いでこのペレ
ットによシ成形機を用いて試験片を成形し変形量、引張
強度、耐衝撃性を測定した。一方比較例として、各々の
実施例についてポリカーボネ−１・を含有しない場合、
ガラス繊維、板状ガラスの何れか一つを含まない場合に
ついて同様に測定した。これ等の測定結果を表−１に示
す。尚、変形量の測定は、１２０ｎＴＴｉ角の平板状試
験片（厚さ２　ｍｍ　）を成形し、試験片の変形部のう
ちの最大部を変形量として測定した。

表　　　−１ 添加量は全組成に対する重量饅を示す 注＊ｌ）ポリブチレンテレフタレート（４５Ｆ＆量％）
十エチレンーエチルアクリレート共重合体（５重嚢多） ＊２）ポリブチレンプレフタレート（４５重量頒）＋ポ
リアクリレート樹脂からなる変性剤（ロームアントノ・
−ス・カンパニー製アクリロイドＫＭ３３０）（５重量
％）＊３）ポリブチレンテレフタレート（４５重量％）
Ｈ−セグメント型コポリエステル（デュポン社製ハイト
レル）　（５ｆｉｔｊｔ％）上記実施例のうちでも、特
に実施例４〜乙の如く特定の有機高分子物質を添加した
樹脂を用いた場合には、低変形であ）、かつ、より改良
された耐衝撃性を有する成形品を得ることができる。−
またこのような樹脂を用いる場合には、ガラス繊維の添
加量を減らしても高い耐衝撃性を得られるため、ガラス
繊維の添加量の減少によシさらに変形量を少なくできる
という効果が得られる。

実施例８，９．比較例９，１０ 平均径の違いによる物性を比較するため、実施例６の処
方で同様に評価した結果を表−２に示す。板状ガラスの
代わりに、ガラスピーズ（平均粒径３０ミクロン）を同
量添加した組成物について合わせて評価したＯ 表　　−２ −４２゛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　結晶性の熱可塑性樹脂に繊維状強化剤と板状充填剤
   とポリカーボネートとを含有することを特徴とする熱可
   塑性樹脂組成物。 ２　結晶性の熱可塑性樹脂がポリアセクール。 ポリアルキレンテレフタレート又はボ１ノアミドである
   特許請求の範囲第１項記載の組成物０６　ポリアルキレ
   ンテレフタレートがＳ＜リフ゛チレンテレフタレ−１・
   である特許請求の範囲第２項記載の組成物。 ４　ポリカーボネートの含有量が全組成物に対して１〜
   ５０重量％である特許請求の範囲第１項から第３項のい
   ずれかに記載の組成物０５　繊維状強化剤がガラス繊維
   、グラファイト繊維、金属繊維、シリコンカー・くイト
   繊維、アスベスト、ウオラストナイト、繊維状チタン酸
   カリウム等の無機繊維、ホイスカー及び有機繊維から成
   る群から選択されたものである特許請求の範囲第１項か
   ら第４項のいずれかに記載の組成物。 ６　板状充填剤が雲母、セリサイト、板状ガラス及び金
   属箔から成る群から選択されたものである特許請求の範
   囲第１項から第５項のいずれかに記載の組成物。 ７　繊維状強化剤が特にガラス繊維である特許請求の範
   囲第１項から第４項、または第６項のいずれかに記載の
   組成物。 ８　板状充填剤が特に板状ガラス（ガラスフレーク）で
   ある特許請求の範囲第１項からＭ５項、または第７項の
   いずれかに記載の組成物。