JPH044249A

JPH044249A - 強化樹脂組成物

Info

Publication number: JPH044249A
Application number: JP10520790A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Yoshida; 吉田　友彦; Yoshiya Kurachi; 与志也倉地; Ryoji Handa; 半田　良治
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-08
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JP2918283B2

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、機械的性質、熱的性質および成形加工性に優
れた無機質充填強化樹脂組成物に関する。

［従来の技術］ポリブチレンテレフタレートのガラス繊維強化物は、ナ
イロン樹脂のガラス繊維強化物に比べて吸湿状態におけ
る物性変化が少ない。また、ポリブチレンテレフタレー
トは、ポリエチレンテレフタレートに比べて溶融温度や
２次転移温度がかなり低いので、ガラス繊維強化物の結
晶化温度か低く、結晶核形成剤を添加する必要もなく、
１００℃以下の低い金型温度でも充分結晶化が促進され
、成形加工面での問題も少ないことが認めれれている。

このようにポリブチレンテレフタレートのガラス繊維強
化物は、従来より熱可塑性エンジアリングプラスチック
スの代表的なものであったナイロンやポリエチレンテレ
フタレートのガラス繊維強化物が有していた問題もあま
り無く、機械的性質、耐熱性、成形加工性、吸湿性など
の樹脂特性全般においてバランスのとれた性能を有する
のでエンジニアリングプラスチックスとして今後も成長
が期待されている。

しかし、ポリブチレンテレフタレートのガラス繊維強化
物は、射出成形工程において金型内で溶融樹脂が固化す
る際の重合体の結晶化に伴う収縮応力とそれを妨げよう
とするガラス繊維あるいはその配列などの相互作用によ
って成形物に生ずる内部応力状態が成形物の各場所によ
って異なるので、金型内から取出した成形物にソリを生
じ、その商品価値を著しく低下させる。このため、寸法
あるいは形態安定性を要求される分野には使用できない
という欠点がある。この種の問題は結晶性ポリマーのガ
ラス繊維強化樹脂には大なり小なり共通して認められる
現象であるが、ポリブチレンテレフタレートのガラス繊
維強化物では特にこの問題が顕著である。例えば、３ｍ
ｍ以下の厚みの板状成形物、厚み変化がある成形物、お
よび複雑な形状の成形物等には、かなり大きなソリが認
められる。このソリは、ガラス繊維の添加量を少なくす
れば減少するが、ガラス繊維の強化効果も低下するので
適当でない。

このソリの低減化を目的とする先行技術として、特公昭
５８−１９６９７号公報に、ポリブチレンテレフタレー
トに、非品性樹脂、ガラス繊維および粒子状無機充填剤
を配合する技術が開示されている。しかし、この組成物
を使用すればかなりソリが低減できるが、まだ充分満足
できる低ソリの成形品を得ることができないのが現状で
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者達はかかる課題を解決すべく鋭意検討した結果
、ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレートの優れた
樹脂特性を損なうことなく成形物のソリを改良する目的
で、ガラス繊維以外に無機充填剤と種々の重合体とを添
加することを試みたところ、スチレン系重合体、メチル
メタクリレート系重合体およびポリカーボネートの３種
の重合体のうちの一種以上を用いる事に起因するソリ低
減化の作用と、板状無機充填剤と粒子状無機充填剤とを
併用する事によるソリ低減化の作用とが相乗の作用を奏
し、その結果として、機械的性質を殆ど低下させずにソ
リを大巾に低減できることを見い出し本発明に到達した
。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち本発明は、（Ａ）ポリブチレンテレフタレート
５５〜９５重量部と、スチレン系重合体、メチルメタク
リレート系重合体およびポリカーボネートから成る群よ
り選ばれる少なくとも一種の重合体４５〜５重量部とか
ら成る重合体混合物４０〜８０重量％、（Ｂ）ガラス繊
維３〜３５重量％、（Ｃ）板状無機充填剤５〜２５重量
％、および（Ｄ）粒子状無機充填剤５〜４２重量％を配
合してなる強化樹脂組成物である。

また、もう一つの本発明は、（Ａ）ポリブチレンテレフ
タレート５５〜９５重量部と、スチレン系重合体、メチ
ルメタクリレート系重合体およびポリカーボネートから
成る群より選ばれる少なくとも一種の重合体４５〜５重
量部とから成る重合体混合物４０〜８０重量％、（Ｂ）
ガラス繊維３〜３５重量％、（Ｃ）板状無機充填剤５〜
２５重量％、（Ｄ）粒子状無機充填剤５〜４２重量％、
（Ｅ）高分子型臭素系離燃剤３〜２０重量％、および（
Ｆ）アンチモン系化合物１〜１０重量％を配合してなる
強化樹脂組成物である。

［作用］本発明に用いるポリブチレンテレフタレートとしては、
例えば、１．４−ブタンジオールとジメチルテレフタレ
ートから合成したポリマーを挙げることができる。また
更に、合成の際に必要に応じてエチレングリコールや１
．３−プロパンジオール等のジオール、テレフタル酸以
外のジカルボン酸など少量の第三成分な共縮合させたポ
リマーを用いてもよい。

このポリブチレンテレフタレートにおいて、テトラクロ
ルエタン／フェノールの等量混合溶媒中、２５℃での固
有粘度［η］の値は、０．４〜２０（６１２７ｇ）の範
囲内が望ましく、０．６〜１．５（ｄｆ２／ｇ）が好ま
しい。［η］が０．４以下の場合は引張強度、曲げ強度
、衝撃強度などの機械的性質が低下する傾向にあり、ま
た［η］が２．０を超える場合は、溶融流動性が低下し
、成形加工領域が狭くなる傾向にある。

本発明の樹脂組成物には、上述のポリブチレンテレフタ
レートに、スチレン系重合体、メチルメタクリレート系
重合体およびポリカーボネートから成る群より選ばれる
少なくとも一種の重合体を混合し重合体混合物（Ａ）と
して用いる。これら少なくとも一種の重合体は、ポリブ
チレンテレフタレートの機械的性質を保ちつつソリの低
減化を達成するのに良好に作用する。なお熱的性質の点
からは、特にスチレン系重合体またはメチルメタクリレ
ート系重合体を用いることが好ましい。

本発明に用いられるスチレン系重合体は、スチレンを少
なくとも５０重量％、好ましくは７０重量％以上含む重
合体であり、例えばポリスチレン、スチレン／アクリロ
ニトリル共重合体、スチレン／メチルメタクリレート共
重合体、スチレン／メタクリル酸共重合体、スチレン／
メチルメタクリレート／アクリロニトリル共重合体など
が用いられる。メチルメタクリレート系重合体は同様に
メチルメタクリレートを少なくとも５０重量％以上、好
ましくは７０重量％以上含む共重合体であり、例えばポ
リメチルメタクリレート、メチルメタクリレート／スチ
レン共重合体、メチルメタクリレート／メチルアクリレ
ート共重合体、メチルメタクリレート／アクリロニトリ
ル共重合体などが用いられる。また、ポリカーボネート
としては、例えば４．４′−ジオキシジフェニルアルカ
ンとホスゲンとの縮合重合体などが用いられる。

上記のものから選ばれる一種以上の重合体とポリブチレ
ンテレフタレートとの混合割合は、ポリブチレンテレフ
タレート５５〜９５重量部に対して、４５〜５重量部〔
重合体混合物（Ａ）として合計１００重量部］である。

これが４５重量部を超える場合は成形物のソリは改善さ
れるが機械的、熱的性質が低下してしまい、逆に５重量
部未満の場合はソリの改良に充分な効果が得られない。

補強剤として配合するガラス繊維（Ｂ）の長さは、補強
効果が現われる限界長さ以上であればよい。補強効果の
点からは長い方が望ましいが、混合時の作業性、成形過
程での切断などを考慮すると、０．４〜６闘程度の長さ
が望ましく、最終成形物中のガラス繊維の長さが０．２
〜２ｍｍであることが好ましい。ガラス繊維の配合量は
、３〜３５重量％である。３重量％未満の場合は機械的
性質が低下し、一方３５重量％を超える場合は溶融流動
性の低下が大きくなる。

本発明に用いる板状無機充填剤（Ｃ）としては、ガラス
フレーク、マイカ、タルク等のフレーク状の無機充填剤
を挙げることができる。板状充填剤の厚さは０．５〜２
０胛の範囲が好ましい。またアスペクト比（長さ／厚さ
）は１０〜８０の範囲が好ましい。アスペクト比が小さ
いと得られる成型物の機械的強度が不良となり、大きく
なると得られる成型物のソリが大きくなる。板状無機充
填剤の添加量は５〜２５重量％である。５重量％未満で
はソリの低減化には効果が十分でなく、２５重量％を超
えると外観や流動性が低下する。

本発明に用いる粒子状無機充填剤（Ｄ）としては、加工
温度で分解しないものであれば種々の充填剤が使用可能
である。例えば、ガラスパウダー、ガラスピーズ、タル
ク、クレー、メタ珪酸カルシウム、シリカパウダーなど
の無水珪酸または珪酸塩などが特に好ましく、硫酸バリ
ウム、酸化チタンなども用いることができる。使用にあ
たっては充分乾燥することが望ましく、必要に応じて充
填剤の表面に適当な処理を行い樹脂との接着をはかって
もよい。粒子状無機充填剤の平均粒子径は１〜３０μｍ
が望ましい。１μｍ未満の場合は熱的性質が低下する傾
向にあり、３０麟を超える場合はソリの改良が少なく溶
融流動性が低下する傾向にある。粒子状無機充填剤の添
加量は５〜４２重量％である。これが５重量％未満の場
合はソリの改良効果が小さく、４２重量％を超える場合
は機械的性質の低下が大きくなる。

上述の　（Ａ）〜（Ｄ）成分を配合して成る本発明の強
化樹脂組成物は、ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタ
レートの優れた樹脂特性を有しつつ、更に成形物のソリ
が少ない強化樹脂組成物である。

更に、本発明の樹脂組成物に更に難燃性を付与する場合
には、高分子型臭素系難燃剤（Ｅ）およびアンチモン系
化合物（Ｆ）を添加することが好ましい。

本発明に用いる高分子型臭素系難燃剤（Ｅ）としては、
ペンタブロモベンジルポリアクリレート、ペンタブロモ
ベンジルポリメタクリレート、ポリテトラブロモキシリ
レンビスメタクリレート、臭素化ポリカーボネート、ポ
リ（２，４，６−トリブロモ）スチレン、ポリ（２，４
，５−トリブロモ）スチレン、臭素化架橋ポリスチレン
等が挙げられる。高分子型ではない臭素系難燃剤はブリ
ードアウトするため好ましくない。高分子型臭素系難燃
剤の配合量は３〜２０重量％である。配合量が３重量％
未満の樹脂組成物では難燃化の効果が殆ど期待できない
。また配合量が２０重量％を超えた樹脂組成物では、得
られる成形品の機械的強度が低下する。

本発明に用いるアンチモン系化合物（Ｆ）は、高分子型
臭素系難燃剤の難燃助剤として働くもので、例えば三酸
化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダ
等が挙げられる。アンチモン系化合物の配合量は１〜ｌ
Ｏ重量％である。配合量が１重量％未滴の樹脂組成物で
は難燃化助剤の効果が殆ど発揮できない。また配合量が
１０重量％を超えた樹脂組成物では得られる成形品の機
械的強度が低下する。

また本発明の強化組成物には、必要に応じて熱、光に対
する安定剤や染顔料などの添加剤を加えることもできる
。

本発明の強化樹脂組成物を製造するに際しては、例えば
充分乾燥したペレット状のポリブチレンテレフタレート
と、スチレン系樹脂、メチルメタクリレート系樹脂およ
びポリカーボネートから選ばれる少なくとも１種の重合
体と、ガラス繊維と、板状無機充填剤と、粒子状無機充
填剤と、高分子型臭素系難燃剤と、アンチモン系化合物
とをＶ型ブレンダーで混合し、その後押出機を用いて溶
融混合しベレット化する方法がある。また、２種の重合
体と無機充填剤と難燃剤等とを混合してベレット化し、
そのペレットとガラス繊維とを混合し押出機を通すこと
なく直接射出成形機のホッパーに投入し溶融混合と同時
に成形することもできる。

［実施例］以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

１〜１０び　１〜４充分乾燥したポリブチレンテレフタレートペレット［テ
トラクロルエタン／フェノール等量混合溶媒中で測定し
た［η］は０．９（ｄβ／ｇ）］に、ポリカーボネート
、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートのいずれか
１種の重合体と、表面処理を施された平均長さ３ｍｍ直
径１３μｍの市販のチョツプドストランド型ガラス繊維
と、板状無機充填剤と、粒子状無機充填剤と、高分子型
臭素系難燃剤と、アンチモン系化合物とを第１表に示す
割合で混合し、この混合物を４０ｍｍφベント型押出機
に投入し、シリンダー温度２４０℃〜２６０℃で溶融押
出ししてベレット化した。

これらのペレットを、５オンス３６ｍｍφ、スクリュー
型射出成形機を用いて、シリンダー温度２６０℃、金型
温度８０℃、射出圧５５０〜８００ｋｇ／ｃｍ２、成形
サイクル３５秒で３．２ｍｍ厚の１号ダンベル試験片お
よび６．４１厚の熱変形温度試験片の３個取り金型を用
いて各試験成形品を製造し、これを用いて機械的性質お
よび熱的性質の評価を行った。

また同じペレットを用いて成形品にソリを生じ易い１０
０Ｘ　　１００Ｘ　１　ｍｍ平板用金型を用い、同じ成
形条件下で厚さ１ｍｍの平板を成形しソリ量を評価した
。第１図は、この成形板ｌ及び２Ｘ２ｍｍのサイドゲー
ト２を示し、ソリ量は図示する様に成形板１中心部の高
さ（β）を測定した値である。

以上の評価結果を第１表に示す。なお、使用した略号及
び各成分の詳細を以下に記す。

ＰＢＴ＝ポリブチレンテレフタレート（上述）ＰＳ＝ポ
リスチレン（商品名：ダイヤレックス、三菱モンサント■製）ＰＭＭＡ＝ポリメチルメタクリレート（商品名ニアクリベットＶＨ１三菱レイヨン■製）ＰＣ＝ポリカーボネート（商品名ニッパレックス７０２５Ａ、三菱化成■製）また、第１表の「（Ｃ）板状充填剤」としては、実施例
１〜４及び比較例２ではアスペクト比１５で厚さ２μの
ものを、実施例５〜８ではアスペクト比４０で厚さ６μ
のものを、実施例９〜１０及び比較例５ではアスペクト
比２６で厚さ３μのものを使用した。

１１〜２０び　５〜ｌＯ第２表に示すように、難燃剤および難燃助剤を更に添加
（但し比較例５には添加しない）した以外は同様にして
ペレットを作製し、機械的性質、熱的性質、ソリ量の評
価を行ない、更に１．６ｍｍ厚の燃焼試験片を成形して
難燃性（ＵＬ−９４）の評価も行なった。

この評価結果を第２表に示す。なお、使用した略号及び
各成分の詳細を以下に記す。

スペクト比４０で厚さ６μのものを、実施例１９及び比
較例１９．２０ではアスペクト比２６で厚さ３μのもの
を、実施例２０ではアスペクト比１２で厚さ１μのもの
を使用した。

（以下余白）ＰＢＢ−ＰＡ＝ベンダブロモベンジルポリアクリレート
　（デットスイ社）Ｂｒ−Ｐｓｔ＝臭素化架橋ポリスチレン（商品名：　Ｅ
ＢＲ−３７０ＦＫ、粉氷化学側製）Ｂｒ−Ｐｃ＝臭素化ポリカーボネート（商品名：ＦＧ７５００、余人化成側製）また、第２表
の「（Ｃ）板状充填剤」としては、実施例１１〜１４及
び比較例６ではアスペクト比１５で厚さ２μのものを、
実施例１５〜１８ではア第１表および第２表に示した結
果から明らかなように、本発明の配合範囲内である実施
例１〜２０の樹脂組成物からは、引張特性、アイゾツト
衝撃強度、熱変形温度は十分であり、且つソリ量の非常
に少い成形物を得ることができる。また更には、所定の
難燃剤および難燃助剤を添加した実施例１１〜２０の樹
脂組成物からは良好な特性を維持しつつ更に難燃性の成
形物を得ることができる。

一方、本発明の配合範囲外である比較例１〜１０の樹脂
組成物からは、良好な結果は得られない。例えばポリブ
チレンテレフタレート単独にガラス繊維を配合した比較
例６の組成物や、粒子状若しくは板状充填剤のいずれか
一方だけを配合した比較例１，２．６．７の組成物につ
いては、成形物のソリが大きいし、比較例６の組成物に
は難燃剤等が配合されていないので難燃性でない。また
、粒子状充填剤を多量に配合した比較例３．８の組成物
では、成形物の強度が低下する。またポリスチレンを過
剰に配合した比較例４．９の組成物は、成形物の耐熱性
が低下する。また、比較例ＩＯにみられるように難燃剤
を過剰に配合すると物性低下が大きい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の強化樹脂組成物は、ガラ
ス繊維強化ポリブチレンテレフタレートの優れた各種樹
脂特性を損なうことなく成形物のソリを低減化でき、所
望により更に難燃性の成形品も得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例におけるソリの評価を説明するための
模式図である。１・・・成形板　　　　　２・・・サイドゲート特許出
願人　三菱レイヨン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）ポリブチレンテレフタレート５５〜９５重
量部と、スチレン系重合体、メチルメタクリレート系重
合体およびポリカーボネートから成る群より選ばれる少
なくとも一種の重合体４５〜５重量部とから成る重合体
混合物４０〜８０重量％、（Ｂ）ガラス繊維３〜３５重
量％、（Ｃ）板状無機充填剤５〜２５重量％、および（
Ｄ）粒子状無機充填剤５〜４２重量％を配合してなる強
化樹脂組成物。
（２）（Ａ）ポリブチレンテレフタレート５５〜９５重
量部と、スチレン系重合体、メチルメタクリレート系重
合体およびポリカーボネートから成る群より選ばれる少
なくとも一種の重合体４５〜５重量部とから成る重合体
混合物４０〜８０重量％、（Ｂ）ガラス繊維３〜３５重
量％、（Ｃ）板状無機充填剤５〜２５重量％、（Ｄ）粒
子状無機充填剤５〜４２重量％、（Ｅ）高分子型臭素系
難燃剤３〜２０重量％、および（Ｆ）アンチモン系化合
物１〜１０重量％を配合してなる強化樹脂組成物。